摘要：如下所示在規(guī)范中，已經(jīng)正式把屬性添加到規(guī)范中也可以通過設(shè)置和獲取對象的原型對象對象之間的關(guān)系可以用下圖來表示但規(guī)范主要介紹了如何利用構(gòu)造函數(shù)去構(gòu)建原型關(guān)系。

在軟件工程中，代碼重用的模式極為重要，因為他們可以顯著地減少軟件開發(fā)的成本。在那些主流的基于類的語言（比如Java,C++）中都是通過繼承(extend)來實現(xiàn)代碼復(fù)用，同時類繼承引入了一套類型規(guī)范。而JavaScript是一門弱類型的語言，從來不需要類型裝換，在JavaScript中變量可以指向任何類型的value(ES6規(guī)范中的類也只是語法糖，基于類的繼承本質(zhì)上也是通過原型實現(xiàn))。而基于原型的繼承模式可以說提供了更加豐富的代碼重用模式（后面再詳細(xì)講解JavaScript中的常用繼承模式，本文只專注于JavaScript中的原型），一個對象可以直接繼承另外一個對象，從而獲得新的方法和屬性。

對JavaScript原型有一定了解，希望深入了解原型。

具有JavaScript相關(guān)開發(fā)經(jīng)驗

不適合剛接觸JavaScript人員

要理解JavaScript中的原型關(guān)系，首先必須弄清楚對象的基本概念。ECMAScript 5.1規(guī)范中描述的對象

An object is a collection of properties and has a single prototype object. The prototype may be the null value.

直譯就是：對象是屬性的集合并且擁有一個原型對象。原型可能是null(除非故意設(shè)置一個對象的原型為null，否則只有Object.prototype的原型為null)。我們可以簡單把對象想象成hash表。有一種說法是JavaScript中一切都是對象，這種說法并不準(zhǔn)確。How is almost everything in Javascript an object?

JavaScript的原型存在著諸多矛盾。它的某些復(fù)雜的語法看起來就像那些基于類的語言，這些語法的問題掩蓋了它的原型機(jī)制。它不直接讓對象從其他對象繼承，反而插入一個多余的間接層：通過構(gòu)建器函數(shù)產(chǎn)生對象?！狫avaScript語言精粹第5章節(jié)（繼承）

雖然可以直接設(shè)置一個對象的原型為另外一個對象，從而獲得新的方法和屬性。如下所示：

// Generic prototype for all letters.
let letter = {
  getNumber() {
    return this.number
  }
}

// 在ES6規(guī)范中，已經(jīng)正式把__proto__屬性添加到規(guī)范中
// 也可以通過Object.setPrototypeOf(obj, prototype) Object.getPrototypeOf(obj)
// 設(shè)置和獲取對象的原型對象

let a = { number: 1, __proto__: letter }
let b = { number: 2, __proto__: letter }
// ...
let z = { number: 26, __proto__: letter }

console.log(
  a.getNumber(), // 1
  b.getNumber(), // 2
  z.getNumber() // 26
)

對象之間的關(guān)系可以用下圖來表示

但規(guī)范主要介紹了如何利用構(gòu)造函數(shù)去構(gòu)建原型關(guān)系。所以JavaScript語言精粹的作者Douglas Crockford才會認(rèn)為：不讓對象直接繼承另外一個對象，而通過中間層（構(gòu)造函數(shù)）去實現(xiàn)顯得有些復(fù)雜而且存在一些弊端。調(diào)用構(gòu)造器函數(shù)忘記new關(guān)鍵字，this將不會綁定到一個新對象上。悲劇的是，this將會綁定到全局對象上。詳情可以閱讀JavaScript語言精粹繼承章節(jié)。

下面利用構(gòu)造函數(shù)來實現(xiàn)上述同樣功能

function Letter(number) {
  this.number = number
}

Letter.prototype.getNumber = function() {
  return this.number
}

let a = new Letter(1)
let b = new Letter(2)
let z = new Letter(26)

console.log(
  a.getNumber(), // 1
  b.getNumber(), // 2
  z.getNumber() // 26
)

其中原型關(guān)系可以下圖表示

我們看下規(guī)范中有關(guān)原型介紹的核心，更多詳情請閱讀ECMAScript 5.1 4.2.1章節(jié)

...Each constructor is a function that has a property named “prototype” that is used to implement prototype-based inheritance and shared properties...
Every object created by a constructor has an implicit reference (called the object’s prototype) to the value of its constructor’s “prototype” property. Furthermore, a prototype may have a non-null implicit reference to its prototype, and so on; this is called the prototype chain...

通過上面的描述我們可以得出以下結(jié)論

構(gòu)造函數(shù)就是一個函數(shù)，函數(shù)中包含prototype屬性用來實現(xiàn)基于原型的繼承和共享屬性。通過Function.prototype.bind方法構(gòu)造出來的函數(shù)是個例外，它沒有prototype屬性。

通過被構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建的對象都有一個隱式的引用指向構(gòu)造函數(shù)的prototype屬性。

構(gòu)造函數(shù)的prototype屬性值同樣也是普通一個對象，它也有一個隱式的引用(non-null)指向它的原型對象。這樣才形成了原型鏈，所以通過原型鏈去查找屬性值時候，并不會訪問prototype屬性，而是obj.__proto__.__proto__...這樣一層一層去尋找。

構(gòu)造函數(shù)說到底本質(zhì)上也是一個普通函數(shù)，只是該函數(shù)專門通過new關(guān)鍵字來生成對象。所以JavaScript語言無法確定哪個函數(shù)是打算用來做構(gòu)造函數(shù)的。所以每個函數(shù)都會得到一個prototype屬性，該屬性值是一個包含constructor屬性且constructor屬性值為該函數(shù)的對象，如下所示。

只有函數(shù)才擁有prototype屬性用來實現(xiàn)原型的繼承，其他對象并沒有。對象擁有__proto__指向其原型對象，JavaScript引擎可通過內(nèi)部屬性[[prptotype]]獲取對象的原型對象。

關(guān)于這兩個屬性聯(lián)系可以用一句話概括：__proto__ is the actual object that is used in the prototype chain to resolve field,methods, etc. prototype is the object that is used to build __proto__ when you create an object with new.

如果你已經(jīng)了解JavaScript原型，那我們可以來講講JavaScript語法為什么要設(shè)計構(gòu)造函數(shù)。

首先來加深一遍概念：JavaScript是一門基于原型繼承的語言，這意味著對象可以直接從其他對象繼承屬性，該語言是無類型的。
然而這種設(shè)計是偏離主流方向的，當(dāng)時主流語言JavaScript，C++都是通過 new Class 的語法來創(chuàng)建對象。JavaScript顯然對它的原型本質(zhì)缺乏信心，所以它提供了一套和class語法類似的對象構(gòu)建語法——也就是構(gòu)造函數(shù)。通過instanceof操作符來判斷對象是否屬于某一類型。

MDN介紹了其內(nèi)部原理

The instanceof operator tests whether the prototype property of a constructor appears anywhere in the prototype chain of an object.

instanceof操作符的語法

object instanceof constructor

簡單來說：instanceof 操作符就是判斷構(gòu)造函數(shù)的prototype屬性值是否能在object對象的原型鏈中被找到，對就是這么簡單。這樣通過構(gòu)造函數(shù)語法JavaScript引入了類的概念（偽類）。

知乎用戶wang z在其專欄中發(fā)布一張有關(guān)JavaScript原型鏈圖，可以說看懂了圖片也就清楚了JavaScript中的原型關(guān)系，感興趣的用戶可以直接瀏覽詳情。如下圖所示

筆者就可能讀者遇到的問題備注如下：

Object.__proto__=== Function.prototype。Object本質(zhì)上是一個built-in的全局構(gòu)造函數(shù)，也是Function構(gòu)造函數(shù)的實例。所以O(shè)bject.__proto__ === Function.prototype.

Number，Date，Array等built-in構(gòu)造函數(shù)都和Object構(gòu)造函數(shù)一樣。

Function.prototype本質(zhì)也是對象，所以其__proto__指向Object.prototype

如果你最后還是沒有弄清楚JavaScript中的原型關(guān)系，可以在評論中進(jìn)行描述我將盡我所能幫你答疑解惑。
或許你也可以看看參考文獻(xiàn)中的引用鏈接。

JavaScript. The Core: 2nd Edition

ecma-262

JavaScript Prototype in Plain Language

proto VS. prototype in JavaScript

Javascript語言精粹第五章節(jié)