2024 年 1 月 24 日

原型方法,没有 __proto__ 的对象

在本节的第一章中,我们提到有设置原型的现代方法。

使用 obj.__proto__ 设置或读取原型被认为是过时的,并且有点不推荐使用(移至 JavaScript 标准的所谓“附件 B”,仅适用于浏览器)。

获取/设置原型的现代方法是

__proto__ 唯一不被反对的使用方法是在创建新对象时作为属性:{ __proto__: ... }

不过,为此也有一个特殊方法

例如

let animal = {
  eats: true
};

// create a new object with animal as a prototype
let rabbit = Object.create(animal); // same as {__proto__: animal}

alert(rabbit.eats); // true

alert(Object.getPrototypeOf(rabbit) === animal); // true

Object.setPrototypeOf(rabbit, {}); // change the prototype of rabbit to {}

Object.create 方法更强大一些,因为它有一个可选的第二个参数:属性描述符。

我们可以在此为新对象提供其他属性,如下所示

let animal = {
  eats: true
};

let rabbit = Object.create(animal, {
  jumps: {
    value: true
  }
});

alert(rabbit.jumps); // true

描述符的格式与章节 属性标志和描述符 中描述的格式相同。

我们可以使用 Object.create 来执行比在 for..in 中复制属性更强大的对象克隆。

let clone = Object.create(
  Object.getPrototypeOf(obj), Object.getOwnPropertyDescriptors(obj)
);

此调用对 obj 进行了完全精确的复制,包括所有属性:可枚举和不可枚举、数据属性和 setter/getter - 所有内容,以及正确的 [[Prototype]]

简史

有许多方法可以管理 [[Prototype]]。这是如何发生的?为什么?

这是由于历史原因。

原型继承自语言诞生以来就存在,但管理它的方法随着时间的推移而演变。

  • 构造函数的 prototype 属性自古以来就已存在。这是创建具有给定原型的对象的最古老方法。
  • 后来,在 2012 年,Object.create 出现在标准中。它提供了创建具有给定原型的对象的能力,但没有提供获取/设置它的能力。一些浏览器实现了非标准的 __proto__ 访问器,允许用户随时获取/设置原型,从而为开发人员提供了更大的灵活性。
  • 后来,在 2015 年,Object.setPrototypeOfObject.getPrototypeOf 被添加到标准中,以执行与 __proto__ 相同的功能。由于 __proto__ 已在各处实现,因此它被弃用并进入标准的附件 B,即:对于非浏览器环境是可选的。
  • 后来,在 2022 年,正式允许在对象字面量 {...} 中使用 __proto__(从附件 B 中移出),但不能作为 getter/setter obj.__proto__(仍位于附件 B 中)。

为什么 __proto__ 被函数 getPrototypeOf/setPrototypeOf 取代?

为什么 __proto__ 被部分恢复,并允许在 {...} 中使用,但不能作为 getter/setter?

这是一个有趣的问题,需要我们了解为什么 __proto__ 不好。

我们很快就会得到答案。

如果速度很重要,请不要更改现有对象的 [[Prototype]]

从技术角度来说,我们可以在任何时候获取/设置 [[Prototype]]。但通常我们只在创建对象时设置一次,之后不再修改:rabbit 继承自 animal,并且不会改变。

而且 JavaScript 引擎对此进行了高度优化。使用 Object.setPrototypeOfobj.__proto__= “动态”更改原型是一个非常慢的操作,因为它破坏了对象属性访问操作的内部优化。因此,除非你知道自己在做什么,或者 JavaScript 速度对你来说完全不重要,否则请避免这样做。

“非常简单的”对象

如我们所知,对象可以用作关联数组来存储键/值对。

…但如果我们尝试在其中存储 用户提供的 键(例如,用户输入的字典),我们会看到一个有趣的故障:所有键都可以正常工作,除了 "__proto__"

查看示例

let obj = {};

let key = prompt("What's the key?", "__proto__");
obj[key] = "some value";

alert(obj[key]); // [object Object], not "some value"!

在此,如果用户输入 __proto__,则会忽略第 4 行中的赋值!

对于非开发人员来说,这肯定令人惊讶,但对我们来说却很容易理解。__proto__ 属性很特殊:它必须是对象或 null。字符串不能成为原型。这就是将字符串分配给 __proto__ 会被忽略的原因。

但我们并没有 打算 实现这样的行为,对吧?我们希望存储键/值对,而名为 "__proto__" 的键没有正确保存。所以这是一个 bug!

这里后果并不严重。但在其他情况下,我们可能会在 obj 中存储对象而不是字符串,然后原型确实会被更改。结果,执行将以完全出乎意料的方式出错。

更糟糕的是——通常开发人员根本不会考虑这种可能性。这使得此类 bug 难以察觉,甚至将其变成漏洞,尤其是在服务器端使用 JavaScript 时。

在分配给 obj.toString 时也可能发生意外情况,因为它是内置对象方法。

我们如何避免这个问题?

首先,我们可以只切换到使用 Map 进行存储,而不是普通对象,这样一切都会很好

let map = new Map();

let key = prompt("What's the key?", "__proto__");
map.set(key, "some value");

alert(map.get(key)); // "some value" (as intended)

…但 Object 语法通常更具吸引力,因为它更简洁。

幸运的是,我们 可以 使用对象,因为语言创建者早就考虑到了这个问题。

如我们所知,__proto__ 不是对象的属性,而是 Object.prototype 的访问器属性

因此,如果读取或设置 obj.__proto__,则会从其原型调用相应的 getter/setter,并且它会获取/设置 [[Prototype]]

正如本教程部分开头所述:__proto__ 是访问 [[Prototype]] 的一种方式,它本身并不是 [[Prototype]]

现在,如果我们打算将一个对象用作关联数组并摆脱此类问题,我们可以通过一个小技巧来实现

let obj = Object.create(null);
// or: obj = { __proto__: null }

let key = prompt("What's the key?", "__proto__");
obj[key] = "some value";

alert(obj[key]); // "some value"

Object.create(null) 创建一个没有原型的空对象([[Prototype]]null

因此,__proto__ 没有继承的 getter/setter。现在它被视为常规数据属性,因此上面的示例可以正常工作。

我们可以称这样的对象为“非常普通”或“纯字典”对象,因为它们甚至比常规普通对象 {...} 更简单。

缺点是此类对象缺少任何内置对象方法,例如 toString

let obj = Object.create(null);

alert(obj); // Error (no toString)

…但对于关联数组来说,这通常是可以的。

请注意,大多数与对象相关的方法都是 Object.something(...),例如 Object.keys(obj) - 它们不在原型中,因此它们将继续在这些对象上工作

let chineseDictionary = Object.create(null);
chineseDictionary.hello = "你好";
chineseDictionary.bye = "再见";

alert(Object.keys(chineseDictionary)); // hello,bye

总结

  • 要创建一个具有给定原型的对象,请使用

    Object.create 提供了一种简单的方法来浅拷贝具有所有描述符的对象

    let clone = Object.create(Object.getPrototypeOf(obj), Object.getOwnPropertyDescriptors(obj));
  • 获取/设置原型的现代方法是

  • 不建议使用内置 __proto__ getter/setter 获取/设置原型,它现在位于规范的附件 B 中。

  • 我们还介绍了无原型的对象,它们是使用 Object.create(null){__proto__: null} 创建的。

    这些对象用作字典,用于存储任何(可能是用户生成的)键。

    通常,对象从 Object.prototype 继承内置方法和 __proto__ getter/setter,使相应的键“被占用”,并可能导致副作用。使用 null 原型,对象真正为空。

任务

重要性:5

有一个对象 dictionary,创建为 Object.create(null),用于存储任何 key/value 对。

向其中添加方法 dictionary.toString(),该方法应返回一个以逗号分隔的键列表。你的 toString 不应出现在对象上的 for..in 中。

以下是它的工作原理

let dictionary = Object.create(null);

// your code to add dictionary.toString method

// add some data
dictionary.apple = "Apple";
dictionary.__proto__ = "test"; // __proto__ is a regular property key here

// only apple and __proto__ are in the loop
for(let key in dictionary) {
  alert(key); // "apple", then "__proto__"
}

// your toString in action
alert(dictionary); // "apple,__proto__"

该方法可以使用 Object.keys 获取所有可枚举的键并输出它们的列表。

为了使 toString 不可枚举,我们使用属性描述符来定义它。Object.create 的语法允许我们提供一个对象,其中属性描述符作为第二个参数。

let dictionary = Object.create(null, {
  toString: { // define toString property
    value() { // the value is a function
      return Object.keys(this).join();
    }
  }
});

dictionary.apple = "Apple";
dictionary.__proto__ = "test";

// apple and __proto__ is in the loop
for(let key in dictionary) {
  alert(key); // "apple", then "__proto__"
}

// comma-separated list of properties by toString
alert(dictionary); // "apple,__proto__"

当我们使用描述符创建属性时,其标志默认为 false。因此在上面的代码中,dictionary.toString 是不可枚举的。

请参阅章节 属性标志和描述符 以进行复习。

重要性:5

让我们创建一个新的 rabbit 对象

function Rabbit(name) {
  this.name = name;
}
Rabbit.prototype.sayHi = function() {
  alert(this.name);
};

let rabbit = new Rabbit("Rabbit");

这些调用是否执行相同操作?

rabbit.sayHi();
Rabbit.prototype.sayHi();
Object.getPrototypeOf(rabbit).sayHi();
rabbit.__proto__.sayHi();

第一个调用具有 this == rabbit,其他调用具有 this 等于 Rabbit.prototype,因为它实际上是点之前的对象。

因此,只有第一个调用显示 Rabbit,其他调用显示 undefined

function Rabbit(name) {
  this.name = name;
}
Rabbit.prototype.sayHi = function() {
  alert( this.name );
}

let rabbit = new Rabbit("Rabbit");

rabbit.sayHi();                        // Rabbit
Rabbit.prototype.sayHi();              // undefined
Object.getPrototypeOf(rabbit).sayHi(); // undefined
rabbit.__proto__.sayHi();              // undefined
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