Prototype chain

Способы создания объектов и получаемые в итоге цепочки прототипов

Создание объектов с помощью литералов

var o = {a: 1};

// Созданный объект 'o' имеет Object.prototype в качестве своего [[Prototype]]
// у 'o' нет собственного свойства 'hasOwnProperty'
// hasOwnProperty — это собственное свойство Object.prototype. 
// Таким образом 'o' наследует hasOwnProperty от Object.prototype
// Object.prototype в качестве прототипа имеет null.
// o ---> Object.prototype ---> null

var a = ["yo", "whadup", "?"];

// Массивы наследуются от Array.prototype 
// (у которого есть такие методы, как indexOf, forEach и т.п.).
// Цепочка прототипов при этом выглядит так:
// a ---> Array.prototype ---> Object.prototype ---> null

function f(){
  return 2;
}

// Функции наследуются от Function.prototype 
// (у которого есть такие методы, как call, bind и т.п.):
// f ---> Function.prototype ---> Object.prototype ---> null

Создание объектов с помощью конструктора

В JavaScript "конструктор" — это "просто" функция, вызываемая с оператором new.

function Graph() {
  this.vertexes = [];
  this.edges = [];
}

Graph.prototype = {
  addVertex: function(v){
    this.vertexes.push(v);
  }
}

var g = new Graph();
// объект 'g' имеет собственные свойства 'vertexes' и 'edges'.
// g.[[Prototype]] принимает значение Graph.prototype при выполнении new Graph().

Object.create

В ECMAScript 5 представлен новый метод создания объектов: Object.create. Прототип создаваемого объекта указывается в первом аргументе этого метода:

var a = {a: 1}; 
// a ---> Object.prototype ---> null

var b = Object.create(a);
// b ---> a ---> Object.prototype ---> null
console.log(b.a); // 1 (унаследовано)

var c = Object.create(b);
// c ---> b ---> a ---> Object.prototype ---> null

var d = Object.create(null);
// d ---> null
console.log(d.hasOwnProperty); 
// undefined, т.к. 'd' не наследуется от Object.prototype

Используя ключевое словоclass

С выходом ECMAScript 6 появился целый набор ключевых слов, реализующих классы. Они могут показаться знакомыми людям, изучавшим языки, основанные на классах, но есть существенные отличия. JavaScript был и остается прототипно-ориентированным языком. Новые ключевые слова: "class", "constructor", "static", "extends" и "super".

"use strict";

class Polygon {
  constructor(height, width) {
    this.height = height;
    this.width = width;
  }
}

class Square extends Polygon {
  constructor(sideLength) {
    super(sideLength, sideLength);
  }
  get area() {
    return this.height * this.width;
  }
  set sideLength(newLength) {
    this.height = newLength;
    this.width = newLength;
  }
}

var square = new Square(2);

Производительность

Длительное время поиска свойств, располагающихся относительно высоко в цепочке прототипов, может негативно сказаться на производительности (performance), особенно в критических в этом смысле местах кода. Кроме того, попытка найти несуществующие свойства неизбежно приведёт к проверке на их наличие у всех объектов цепочки прототипов.

Кроме того, при циклическом переборе свойств объекта будет обработано каждое свойство, присутствующее в цепочке прототипов.

Если вам необходимо проверить, определено ли свойство усамого объекта, а не где-то в его цепочке прототипов, вы можете использовать методhasOwnProperty, который все объекты наследуют отObject.prototype.

hasOwnProperty— единственная существующая в JavaScript возможность работать со свойствами, не затрагивая цепочку прототипов.

Плохая практика: расширение базовых прототипов

Одной из частых ошибок является расширениеObject.prototypeили других базовых прототипов.

Такой подход называется monkey patching и нарушает принцип инкапсуляции. Несмотря на то, что ранее он использовался в широко распространенных фреймворках, как например, Prototype.js, в настоящее время не существует разумных причин для его использования, поскольку в данном случае встроенные типы "захламляются" дополнительной нестандартной функциональностью.

Единственным оправданием расширения базовых прототипов могут являться лишь полифиллы - эмуляторы новой функциональности (например,Array.forEach) для не поддерживающих её реализаций языка в старых веб-браузерах.

Примеры

B наследует отA:

function A(a){
  this.varA = a;
}

// What is the purpose of including varA in the prototype when A.prototype.varA will always be shadowed by
// this.varA, given the definition of function A above?
A.prototype = {
  varA : null,  // Shouldn't we strike varA from the prototype as doing nothing?
      // perhaps intended as an optimization to allocate space in hidden classes?
      // https://developers.google.com/speed/articles/optimizing-javascript#Initializing instance variables
      // would be valid if varA wasn't being initialized uniquely for each instance
  doSomething : function(){
    // ...
  }
}

function B(a, b){
  A.call(this, a);
  this.varB = b;
}
B.prototype = Object.create(A.prototype, {
  varB : {
    value: null, 
    enumerable: true, 
    configurable: true, 
    writable: true 
  },
  doSomething : { 
    value: function(){ // override
      A.prototype.doSomething.apply(this, arguments); // call super
      // ...
    },
    enumerable: true,
    configurable: true, 
    writable: true
  }
});
B.prototype.constructor = B;

var b = new B();
b.doSomething();

Важно:

• Типы определяются в .prototype

• Для наследования используется Object.create()

prototype и Object.getPrototypeOf

Как уже упоминалось, JavaScript может запутать разработчиков на Java или C++, ведь в нём совершенно нет "нормальных" классов. Всё, что мы имеем - лишь объекты. Даже те "classes", которые мы имитировали в статье, тоже являются функциональными объектами.

Вы наверняка заметили, что у function A есть особое свойство prototype. Это свойство работает с оператором new. Ссылка на объект-прототип копируется во внутреннее свойство[[Prototype]]нового объекта. Например, в этом случае var a1 = new A() JavaScript (после создания объекта в памяти и до выполнения функции function A()) устанавливает a1.[[Prototype]] = A.prototype. Потом, при попытке доступа к свойству нового экземпляра объекта, JavaScript проверяет, принадлежит ли свойство непосредственно объекту. Если нет, то интерпретатор ищет в свойстве [[Prototype]]. Всё, что было определено в prototype, в равной степени доступно и всем экземплярам данного объекта. При внесении изменений в prototype , все эти изменения сразу же становятся доступными и всем экземплярам объекта.

[[Prototype]] работает рекурсивно, то есть при вызове:

var o = new Foo();

JavaScript на самом деле выполняет что-то подобное:

var o = new Object();
o.[[Prototype]] = Foo.prototype;
Foo.call(o);

а когда вы делаете так:

o.someProp;

JavaScript проверяет, есть ли у o свойство someProp и если нет, то проверяет Object.getPrototypeOf(o).someProp ,а если и там нет, то ищет в Object.getPrototypeOf(Object.getPrototypeOf(o)).someProp и так далее.