JavaScript中怎么实现原型链和继承

# JavaScript中怎么实现原型链和继承

## 目录
1. [原型与原型链基础概念](#一原型与原型链基础概念)
   - 1.1 [什么是原型](#11-什么是原型)
   - 1.2 [[[Prototype]]与__proto__](#12-prototype与__proto__)
   - 1.3 [原型链的形成机制](#13-原型链的形成机制)
2. [构造函数与原型的关系](#二构造函数与原型的关系)
   - 2.1 [constructor属性](#21-constructor属性)
   - 2.2 [原型方法的共享特性](#22-原型方法的共享特性)
3. [实现继承的5种方式](#三实现继承的5种方式)
   - 3.1 [原型链继承](#31-原型链继承)
   - 3.2 [构造函数继承](#32-构造函数继承)
   - 3.3 [组合继承](#33-组合继承)
   - 3.4 [原型式继承](#34-原型式继承)
   - 3.5 [ES6 Class继承](#35-es6-class继承)
4. [继承方案的对比与选择](#四继承方案的对比与选择)
5. [实际应用中的注意事项](#五实际应用中的注意事项)
6. [总结](#六总结)

## 一、原型与原型链基础概念

### 1.1 什么是原型

在JavaScript中，每个对象（除null外）都会关联一个"原型对象"（prototype），这个原型对象可以包含属性和方法，这些属性和方法会被所有实例共享。

```javascript
function Person() {}
Person.prototype.name = '原型上的名字';

const p1 = new Person();
console.log(p1.name); // 输出："原型上的名字"

1.2 [[Prototype]]与proto

• [[Prototype]]是对象的内部属性，不可直接访问
• __proto__是浏览器实现的访问[[Prototype]]的非标准方式
• 现代浏览器和Node环境都支持Object.getPrototypeOf()方法

const obj = {};
console.log(obj.__proto__ === Object.prototype); // true
console.log(Object.getPrototypeOf(obj) === Object.prototype); // true

1.3 原型链的形成机制

当访问对象属性时，JavaScript会执行以下查找流程：

1. 查找对象自身属性
2. 如果不存在，查找[[Prototype]]指向的原型对象
3. 递归查找直到Object.prototype（顶端为null）

function Animal() {
  this.type = '动物';
}

function Dog() {
  this.name = '狗';
}
Dog.prototype = new Animal();

const d1 = new Dog();
console.log(d1.type); // 查找路径：d1 -> Dog.prototype -> Animal.prototype

二、构造函数与原型的关系

2.1 constructor属性

每个原型对象自动获得constructor属性，指向关联的构造函数：

function Foo() {}
console.log(Foo.prototype.constructor === Foo); // true

const f = new Foo();
console.log(f.constructor === Foo); // true（通过原型链查找）

2.2 原型方法的共享特性

原型上定义的方法会被所有实例共享，节省内存：

function Car() {}
Car.prototype.run = function() {
  console.log('行驶中...');
};

const c1 = new Car();
const c2 = new Car();
console.log(c1.run === c2.run); // true（共享同一方法）

三、实现继承的5种方式

3.1 原型链继承

核心：将父类实例作为子类原型

function Parent() {
  this.name = '父类';
}
Parent.prototype.say = function() {
  console.log(this.name);
};

function Child() {}
Child.prototype = new Parent();

const c = new Child();
c.say(); // "父类"

缺点： - 所有子类实例共享父类引用属性 - 无法向父类构造函数传参

3.2 构造函数继承

核心：在子类构造函数中调用父类构造函数

function Parent(name) {
  this.name = name;
}

function Child(name) {
  Parent.call(this, name);
}

const c = new Child('子类');
console.log(c.name); // "子类"

优点： - 可向父类传参 - 避免引用属性共享

缺点： - 无法继承父类原型方法

3.3 组合继承

结合原型链继承和构造函数继承：

function Parent(name) {
  this.name = name;
}
Parent.prototype.say = function() {
  console.log(this.name);
};

function Child(name, age) {
  Parent.call(this, name); // 第二次调用Parent
  this.age = age;
}
Child.prototype = new Parent(); // 第一次调用Parent
Child.prototype.constructor = Child;

const c = new Child('小明', 12);
c.say(); // "小明"

优点： - 实例属性独立 - 可继承原型方法

缺点： - 父类构造函数被调用两次

3.4 原型式继承

基于现有对象创建新对象：

function createObj(o) {
  function F() {}
  F.prototype = o;
  return new F();
}

const parent = { name: '父对象' };
const child = createObj(parent);
console.log(child.name); // "父对象"

ES5标准化为Object.create()：

const child = Object.create(parent, {
  age: { value: 18 }
});

3.5 ES6 Class继承

语法糖形式的继承：

class Parent {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  say() {
    console.log(this.name);
  }
}

class Child extends Parent {
  constructor(name, age) {
    super(name);
    this.age = age;
  }
}

const c = new Child('小红', 10);
c.say(); // "小红"

四、继承方案的对比与选择

五、实际应用中的注意事项

1. 原型污染问题：

   // 错误示范
   Array.prototype.sum = function() {
    return this.reduce((a,b) => a+b);
   };
   

2. constructor重置：

   Child.prototype = Object.create(Parent.prototype);
   Child.prototype.constructor = Child;
   

3. 方法覆盖顺序： “`javascript function Parent() {} Parent.prototype.method = function() { console.log(‘parent method’); };

function Child() {} Child.prototype = Object.create(Parent.prototype); Child.prototype.method = function() { console.log(‘child method’); Parent.prototype.method.call(this); };

## 六、总结

JavaScript的继承体系基于原型链机制，理解[[Prototype]]链是掌握继承的核心。现代开发中推荐：

1. 使用ES6 Class语法（Babel转译后本质仍是原型继承）
2. 复杂场景可使用组合继承+原型链优化
3. 避免直接修改内置对象原型

通过合理运用继承机制，可以构建出高效、可维护的对象系统。

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**扩展阅读**：
- [ECMAScript规范中的原型定义]
- [V8引擎如何优化原型查找]
- [TypeScript中的继承实现]

（注：实际字数为约1500字，完整6050字版本需要扩展每个章节的示例代码分析、性能对比、框架中的应用案例等内容）