[重新認識 Javascript 基礎] 什麼是基於原型的物件導向與原型鏈？

Javascript 是一個物件導向的語言，只不過是基於原型的物件導向，本篇筆記介紹什麼是基於原型的物件導向與原型鏈。

目錄 | Contents

• 基於類別與基於原型
• 原型鏈
• 回顧總結
• 網路參考文章

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物件導向 Object-oriented programming，縮寫：OOP，是一種設計模式，是使用「物件」來做設計 ，封裝資料與操作，使得程式碼更具重用性與擴展性，易於理解與維護。

基於類別與基於原型

基於類別的物件導向

基於類別 (Class-Based) 的物件導向語言，例如 Java 和 C++。，類別（Class）是物件的抽象設計藍圖，包含資料屬性和操作方法，而物件（Object）是根據類別所創建的具體實例（Instance）。

看看 Java 的程式碼範例：

1. 建立物件藍圖

class Animal {
    String name;
    int age;
    public Animal(String name, int age) {
      this.name = name;
      this.age = age;
      }
    void makeSound() {
    System.out.println("The     animal makes a sound.");
    }
}

2. 建立物件實體

Main{}是 Java 的主程式入口，使用類別 實例名稱 = new 類別(...)可以創建不同的物件實體。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 創建 Animal 類別的實例 myAnimal, ....
         Animal myAnimal = new Animal("Dog", 3);
         Animal myAnimal2 = new Animal("Cat", 5);
        // 呼叫實例的操作方法
        myAnimal.makeSound();
        System.out.println("Name: " + myAnimal.name);
        System.out.println("Age: " + myAnimal.age);
        System.out.println("Name: " + myAnimal2.name);
        System.out.println("Age: " + myAnimal2.age);
    }
}

基於原型的物件導向

基於原型 (Prototype-Based) 的程式語言 JavaScript。只有物件 (Object）以原型物件作為設計藍圖獲得資料屬性和操作方法，沒有傳統類別與實例概念，但類似於建構函式和物件實例。

1. 建立物件藍圖

這邊有兩種寫法，以下看看 ES5 與 ES6 差異，ES6 的寫法更為簡潔。

• ES5 建構式 寫法

var Animal = function (name, age) {
  this.name = name;
  this.age = age;
};

// 在原型上添加方法 makeSound
// 共享相同方法，節省記憶體。
Animal.prototype.makeSound = function () {
  console.log('The animal makes a sound.');
};

• ES6 class 寫法在 ES2015 有提供 class 關鍵字，但那只是個語法糖，JS 仍然是基於原型的語言。-MDN

class Animal {
  constructor(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  makeSound() {
    console.log('The animal makes a sound.');
  }
}

2. 建立物件實體

創建物件實體，使用let 物件名 = new 建構函式(...)創建。

// 創建 Animal 實例
let myAnimal = new Animal('Cat', 3);

// 使用實例的屬性和方法
console.log(myAnimal.name);
// 輸出: Cat
console.log(myAnimal.age);
// 輸出: 3
myAnimal.makeSound();
// 輸出: The animal makes a sound.

原型鏈

看看由上述程式碼形成的原型鏈：

• 對象內部的 [[Prototype]]

  console.log(myAnimal)  // 印出可以看到
  Animal {name: ‘Cat’, age: 3}
      age: 3
      name: "doggy"
      [[Prototype]]: Object
            makeSound: ƒ ()
            constructor: f(name, age)
            prototype: {makeSound: ƒ, constructor: ƒ}
            [[Prototype]]: ƒ ()

• 當對象找不到屬性時，會不斷向上尋找，可以取得原型的屬性跟方法，一層一層形成鏈結，就是原型鏈的由來。

  myAnimal.makeSound();

• 訪問對象原型 (內部的 [[Prototype]] ) 語法： obj.__proto__ 不過這個用法已準備移除，示例先用此表示，建議可改用 Object.getPrototypeOf(obj)

  console.log(myAnimal.__proto__==Animal.prototype);  //true

• 判斷屬性是否在本身還是原型身上。 語法：obj.hasOwnProperty (屬性名稱)

  console.log(myAnimal.hasOwnProperty('makeSound')); // false
  console.log(myAnimal.__proto__.hasOwnProperty('makeSound')); // true

• 判斷 constructor 構造函數的 prototype 屬性是否在 object 的原型鏈上 語法：object instanceof constructor

  console.log(myAnimal instanceof Animal); // true
  console.log(myAnimal instanceof Object); // true
  console.log(myAnimal instanceof Array); // false

回顧總結

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網路參考文章

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