js中__proto__和prototype的区别和关系?

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正好这段时间在重新看这部分,写一篇回答来梳理一下吧。

__proto__(隐式原型)与prototype(显式原型)

1.是什么
  • 显式原型 explicit prototype property:
每一个函数在创建之后都会拥有一个名为prototype的属性,这个属性指向函数的原型对象。
Note:通过Function.prototype.bind方法构造出来的函数是个例外,它没有prototype属性。(感谢 @陈禹鲁 同学的答案让我知道这一点)
NOTE Function objects created using Function.prototype.bind do not have a prototype property or the [[Code]], [[FormalParameters]], and [[Scope]] internal properties. ----- ECMAScript Language Specification
  • 隐式原型 implicit prototype link:
JavaScript中任意对象都有一个内置属性[[prototype]],在ES5之前没有标准的方法访问这个内置属性,但是大多数浏览器都支持通过__proto__来访问。ES5中有了对于这个内置属性标准的Get方法Object.getPrototypeOf().
Note: Object.prototype 这个对象是个例外,它的__proto__值为null
  • 二者的关系:
隐式原型指向创建这个对象的函数(constructor)的prototype

2. 作用是什么
  • 显式原型的作用:用来实现基于原型的继承与属性的共享。
ECMAScript does not use classes such as those in C++, Smalltalk, or Java. Instead objects may be created in various ways including via a literal notation or via constructors which create objects and then execute code that initialises all or part of them by assigning initial values to their properties. Each constructor is a function that has a property named “prototype” that is used to implement prototype-based inheritance and shared properties.Objects are created by using constructors in new expressions; for example, new Date(2009,11) creates a new Date object. ----ECMAScript Language Specification
  • 隐式原型的作用:构成原型链,同样用于实现基于原型的继承。举个例子,当我们访问obj这个对象中的x属性时,如果在obj中找不到,那么就会沿着__proto__依次查找。
Every object created by a constructor has an implicit reference (called the object’s prototype) to the value of its constructor’s “prototype” ----ECMAScript Language Specification

3. __proto__的指向
__proto__的指向到底如何判断呢?根据ECMA定义 'to the value of its constructor’s "prototype" ' ----指向创建这个对象的函数的显式原型。所以关键的点在于找到创建这个对象的构造函数,接下来就来看一下JS中对象被创建的方式,一眼看过去似乎有三种方式:(1)对象字面量的方式 (2)new 的方式 (3)ES5中的Object.create() 但是我认为本质上只有一种方式,也就是通过new来创建。为什么这么说呢,首先字面量的方式是一种为了开发人员更方便创建对象的一个语法糖,本质就是 var o = new Object(); o.xx = xx;o.yy=yy; 再来看看Object.create(),这是ES5中新增的方法,在这之前这被称为原型式继承,
道格拉斯在2006年写了一篇文章,题为 Prototypal Inheritance In JavaScript。在这篇文章中,他介绍了一种实现继承的方法,这种方法并没有使用严格意义上的构造函数。他的想法是借助原型可以基于已有的对象创建新对象,同时还不比因此创建自定义类型,为了达到这个目的,他给出了如下函数:
function object(o){
    function F(){}
    F.prototype = o;
    return new F()
}
----- 《JavaScript高级程序设计》P169

所以从实现代码 return new F() 中我们可以看到,这依然是通过new来创建的。不同之处在于由 Object.create() 创建出来的对象没有构造函数,看到这里你是不是要问,没有构造函数我怎么知道它的__proto__指向哪里呢,其实这里说它没有构造函数是指在 Object.create() 函数外部我们不能访问到它的构造函数,然而在函数内部实现中是有的,它短暂地存在了那么一会儿。假设我们现在就在函数内部,可以看到对象的构造函数是F, 现在
//以下是用于验证的伪代码
var f = new F(); 
//于是有
f.__proto__ === F.prototype //true
//又因为
F.prototype === o;//true
//所以
f.__proto__ === o;
因此由Object.create(o)创建出来的对象它的隐式原型指向o。好了,对象的创建方式分析完了,现在你应该能够判断一个对象的__proto__指向谁了。

好吧,还是举一些一眼看过去比较疑惑的例子来巩固一下。

  • 构造函数的显示原型的隐式原型:
  1. 内建对象(built-in object):比如Array(),Array.prototype.__proto__指向什么?Array.prototype也是一个对象,对象就是由 Object() 这个构造函数创建的,因此Array.prototype.__proto__ === Object.prototype //true,或者也可以这么理解,所有的内建对象都是由Object()创建而来。
  • 自定义对象
1. 默认情况下:
function Foo(){}
var foo = new Foo()
Foo.prototype.__proto__ === Object.prototype //true 理由同上
2. 其他情况:
(1)
 function Bar(){}
//这时我们想让Foo继承Bar
Foo.prototype = new Bar()
 Foo.prototype.__proto__ === Bar.prototype //true
(2)
//我们不想让Foo继承谁,但是我们要自己重新定义Foo.prototype
Foo.prototype = {
  a:10,
  b:-10
}
//这种方式就是用了对象字面量的方式来创建一个对象,根据前文所述 
Foo.prototype.__proto__ === Object.prototype
: 以上两种情况都等于完全重写了Foo.prototype,所以Foo.prototype.constructor也跟着改变了,于是乎constructor这个属性和原来的构造函数Foo()也就切断了联系。

  • 构造函数的隐式原型
既然是构造函数那么它就是Function()的实例,因此也就指向Function.prototype,比如 Object.__proto__ === Function.prototype

4. instanceof
instanceof 操作符的内部实现机制和隐式原型、显式原型有直接的关系。instanceof的左值一般是一个对象,右值一般是一个构造函数,用来判断左值是否是右值的实例。它的内部实现原理是这样的:
//设 L instanceof R 
//通过判断
 L.__proto__.__proto__ ..... === R.prototype ?
//最终返回true or false
也就是沿着L的__proto__一直寻找到原型链末端,直到等于R.prototype为止。知道了这个也就知道为什么以下这些奇怪的表达式为什么会得到相应的值了
 Function instanceof Object // true 
 Object instanceof Function // true 
 Function instanceof Function //true
 Object instanceof Object // true
 Number instanceof Number //false

文章参考:JavaScript instanceof 运算符深入剖析

欢迎批评指正,交流学习~
是时候拿出我珍藏多年的这张图了:
初学javascript的时候也跟题主一样搞不清楚,自己好好总结了一下:

首先,要明确几个点:
1.在JS里,万物皆对象。方法(Function)是对象,方法的原型(Function.prototype)是对象。因此,它们都会具有对象共有的特点。
即:对象具有属性__proto__,可称为隐式原型,一个对象的隐式原型指向构造该对象的构造函数的原型,这也保证了实例能够访问在构造函数原型中定义的属性和方法。

2.方法(Function)
方法这个特殊的对象,除了和其他对象一样有上述_proto_属性之外,还有自己特有的属性——原型属性(prototype),这个属性是一个指针,指向一个对象,这个对象的用途就是包含所有实例共享的属性和方法(我们把这个对象叫做原型对象)。原型对象也有一个属性,叫做constructor,这个属性包含了一个指针,指回原构造函数。

好啦,知道了这两个基本点,我们来看看上面这副图。
1.构造函数Foo()
构造函数的原型属性Foo.prototype指向了原型对象,在原型对象里有共有的方法,所有构造函数声明的实例(这里是f1,f2)都可以共享这个方法。

2.原型对象Foo.prototype
Foo.prototype保存着实例共享的方法,有一个指针constructor指回构造函数。

3.实例
f1和f2是Foo这个对象的两个实例,这两个对象也有属性__proto__,指向构造函数的原型对象,这样子就可以像上面1所说的访问原型对象的所有方法啦。

另外:
构造函数Foo()除了是方法,也是对象啊,它也有__proto__属性,指向谁呢?
指向它的构造函数的原型对象呗。函数的构造函数不就是Function嘛,因此这里的__proto__指向了Function.prototype。
其实除了Foo(),Function(), Object()也是一样的道理。

原型对象也是对象啊,它的__proto__属性,又指向谁呢?
同理,指向它的构造函数的原型对象呗。这里是Object.prototype.

最后,Object.prototype的__proto__属性指向null。


总结:
1.对象有属性__proto__,指向该对象的构造函数的原型对象。
2.方法除了有属性__proto__,还有属性prototype,prototype指向该方法的原型对象。

讲完啦,欢迎各种批评指正完善探讨,共同进步~