new 操作符到底做了什么?

原文:http://blog.xieyangogo.cn/2019/04/12/new-%E6%93%8D%E4%BD%9C%E7%AC%A6%E5%88%B0%E5%BA%95%E5%81%9A%E4%BA%86%E4%BB%80%E4%B9%88%EF%BC%9F/


相信很多才接觸前端的小伙伴甚至工作幾年的前端小伙伴對(duì)new這個(gè)操作符的了解還停留在一知半解的地步,比較模糊。

就比如前不久接觸到一個(gè)入職兩年的前端小伙伴,他告訴我new是用來(lái)創(chuàng)建對(duì)象的,無(wú)可厚非,可能很多人都會(huì)這么答!

那這么答到底是錯(cuò)很是對(duì)呢?


下面我們?nèi)鎭?lái)討論一下這個(gè)問題:

我們要拿到一個(gè)對(duì)象,有很多方式,其中最常見的一種便是對(duì)象字面量:

var obj = {}

但是從語(yǔ)法上來(lái)看,這就是一個(gè)賦值語(yǔ)句,是把對(duì)面字面量賦值給了obj這個(gè)變量(這樣說(shuō)或許不是很準(zhǔn)確,其實(shí)這里是得到了一個(gè)對(duì)象的實(shí)例!?。?/p>

很多時(shí)候,我們說(shuō)要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)對(duì)象,很多小伙伴雙手一摸鍵盤,啪啪幾下就敲出了這句代碼。

上面說(shuō)了,這句話其實(shí)只是得到了一個(gè)對(duì)象的實(shí)例,那這句代碼到底還能不能和創(chuàng)建對(duì)象畫上等號(hào)呢?

我們繼續(xù)往下看。

要拿到一個(gè)對(duì)象的實(shí)例,還有一種和對(duì)象字面量等價(jià)的做法就是構(gòu)造函數(shù):

var obj = new Object()

這句代碼一敲出來(lái),相信小伙伴們對(duì)剛才我說(shuō)的obj只是一個(gè)實(shí)例對(duì)象沒有異議了吧!

那很多小伙伴又會(huì)問了:這不就是new了一個(gè)新對(duì)象出來(lái)嘛!

沒錯(cuò),這確實(shí)是new了一個(gè)新對(duì)象出來(lái),因?yàn)閖avascript之中,萬(wàn)物解釋對(duì)象。

obj是一個(gè)對(duì)象,而且是通過new運(yùn)算符得到的,所以說(shuō)很多小伙伴就肯定的說(shuō):new就是用來(lái)創(chuàng)建對(duì)象的!

這就不難解釋很多人把創(chuàng)建對(duì)象和實(shí)例化對(duì)象混為一談!!

我們?cè)趽Q個(gè)思路看看:既然js一切皆為對(duì)象,那為什么還需要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象呢?本身就是對(duì)象,我們何來(lái)創(chuàng)建一說(shuō)?那我們可不可以把這是一種繼承呢?

image

說(shuō)了這么多,相信不少伙伴已經(jīng)看暈了,但是我們的目的就是一個(gè):理清new是來(lái)做繼承的而不是所謂的創(chuàng)建對(duì)象?。?/p>


那繼承得到的實(shí)例對(duì)象有什么特點(diǎn)呢?

  1. 訪問構(gòu)造函數(shù)里面的屬性
  2. 訪問原型鏈上的屬性

下面是一段經(jīng)典的繼承,通過這段代碼來(lái)熱熱身,好戲馬上開始:

function Person(name, age) {
  this.name = name
  this.age = age
  this.gender = '男'
}

Person.prototype.nation = '漢'

Person.prototype.say = function() {
  console.log(`My name is ${this.age}`)
}

var person = new Person('小明', 25)

console.log(person.name)
console.log(person.age)
console.log(person.gender)
console.log(person.nation)

person.say()
  • 現(xiàn)在我們來(lái)解決第一個(gè)問題:我們可以通過什么方式實(shí)現(xiàn)訪問到構(gòu)造函數(shù)里面的屬性呢?答案是callapply
function Parent() {
  this.name = ['A', 'B']
}

function Child() {
  Parent.call(this)
}

var child = new Child()
console.log(child.name) // ['A', 'B']

child.name.push('C')
console.log(child.name) // ['A', 'B', 'C']
  • 第一個(gè)問題解決了,那我們又來(lái)解決第二個(gè):那又怎么訪問原型鏈上的屬性呢?答案是__proto__

現(xiàn)在我們把上面那段熱身代碼稍加改造,不使用new來(lái)創(chuàng)建實(shí)例:

function Person(name, age) {
  this.name = name
  this.age = age
  this.gender = '男'
}

Person.prototype.nation = '漢'

Person.prototype.say = function() {
  console.log(`My name is ${this.age}`)
}

// var person = new Person('小明', 25)
var person = New(Person, '小明', 25)

console.log(person.name)
console.log(person.age)
console.log(person.gender)
console.log(person.nation)

person.say()

function New() {
  var obj = {}
  Constructor = [].shift.call(arguments) // 獲取arguments第一個(gè)參數(shù):構(gòu)造函數(shù)
  // 注意:此時(shí)的arguments參數(shù)在shift()方法的截取后只剩下兩個(gè)元素
  obj.__proto__ = Constructor.prototype // 把構(gòu)造函數(shù)的原型賦值給obj對(duì)象
  Constructor.apply(obj, arguments) // 改變夠著函數(shù)指針,指向obj,這是剛才上面說(shuō)到的訪問構(gòu)造函數(shù)里面的屬性和方法的方式
  return obj
}

以上代碼中的New函數(shù),就是new操作符的實(shí)現(xiàn)

主要步驟:

1. 創(chuàng)建一個(gè)空對(duì)象

2. 獲取arguments第一個(gè)參數(shù)

3. 將構(gòu)造函數(shù)的原型鏈賦給obj

4. 使用apply改變構(gòu)造函數(shù)this指向,指向obj對(duì)象,其后,obj就可以訪問到構(gòu)造函數(shù)中的屬性以及原型上的屬性和方法了

5. 返回obj對(duì)象

可能很多小伙伴看到這里覺得new不就是做了這些事情嗎,然而~~

然而我們卻忽略了一點(diǎn),js里面的函數(shù)是有返回值的,即使構(gòu)造函數(shù)也不例外。

如果我們?cè)跇?gòu)造函數(shù)里面返回一個(gè)對(duì)象或一個(gè)基本值,上面的New函數(shù)會(huì)怎樣?

我們?cè)賮?lái)看一段代碼:

function Person(name, age) {
  this.name = name
  this.age = age
  this.gender = '男'
  
  return {
    name: name,
    gender: '男'
  }
}

Person.prototype.nation = '漢'

Person.prototype.say = function() {
  console.log(`My name is ${this.age}`)
}

var person = new Person('小明', 25)

console.log(person.name)
console.log(person.age)
console.log(person.gender)
console.log(person.nation)

person.say()

執(zhí)行代碼,發(fā)現(xiàn)只有namegender這兩個(gè)字段如期輸出,age、nation為undefined,say()報(bào)錯(cuò)。

改一下代碼構(gòu)造函數(shù)的代碼:

function Person(name, age) {
  this.name = name
  this.age = age
  this.gender = '男'
  
  // return {
  //   name: name,
  //   gender: '男'
  // }
  return 1
}

// ...

執(zhí)行一下代碼,發(fā)現(xiàn)所有字段終于如期輸出。

這里做個(gè)小結(jié):

1. 當(dāng)構(gòu)造函數(shù)返回引用類型時(shí),構(gòu)造里面的屬性不能使用,只能使用返回的對(duì)象;

2. 當(dāng)構(gòu)造函數(shù)返回基本類型時(shí),和沒有返回值的情況相同,構(gòu)造函數(shù)不受影響。

那我們現(xiàn)在來(lái)考慮下New函數(shù)要怎么改才能實(shí)現(xiàn)上面總結(jié)的兩點(diǎn)功能呢?繼續(xù)往下看:

function Person(name, age) {
  // ...
}

function New() {
  var obj = {}
  Constructor = [].shift.call(arguments)
  obj.__proto__ = Constructor.prototype
  
  // Constructor.apply(obj, arguments)
  var result = Constructor.apply(obj, arguments)
  
  // return obj
  return typeof result === 'object' ? result : obj
}

var person = New(Person, '小明', 25)

console.log(person.name)
// ...

執(zhí)行此代碼,發(fā)現(xiàn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了上面總結(jié)的兩點(diǎn)。

解決方案:使用變量接收構(gòu)造函數(shù)的返回值,然后在New函數(shù)里面判斷一下返回值類型,根據(jù)不同類型返回不同的值。

看到這里。又有小伙伴說(shuō),這下new已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了吧???!

答案肯定是否定的。

下面我們繼續(xù)看一段代碼:

function Person(name, age) {
  this.name = name
  this.age = age
  this.gender = '男'
  
  // 返回引用類型
  // return {
  //   name: name,
  //   gender: '男'
  // }
  
  // 返回基本類型
  // return 1
  
  // 例外
  return null
}

再執(zhí)行代碼,發(fā)現(xiàn)又出問題了?。?!

又出問題了!為什么……?
...
剛才不是總結(jié)了返回基本類型時(shí)構(gòu)造函數(shù)不受影響嗎,而null就是基本類型啊?
...


image

解惑:null是基本類型沒錯(cuò),但是使用操作符typeof后我們不難發(fā)現(xiàn):

typeof null === 'object' // true

特例:typeof null返回為'object',因?yàn)樘厥庵?code>null被認(rèn)為是一個(gè)空的對(duì)象引用

明白了這一點(diǎn),那問題就好解決了:

function Person(name, age) {
  // ...
}

function New() {
  var obj = {}
  Constructor = [].shift.call(arguments)
  obj.__proto__ = Constructor.prototype
  // Constructor.apply(obj, arguments)
  var result = Constructor.apply(obj, arguments)
  // return obj
  // return typeof result === 'object' ? result : obj
  return typeof result === 'object' ? result || obj : obj
}

var person = New(Person, '小明', 25)

console.log(person.name)
// ...

解決方案:判斷一下構(gòu)造函數(shù)返回值result,如果result是一個(gè)引用(引用類型和null),就返回result,但如果此時(shí)result為false(null),就使用操作符||之后的obj

好了,到現(xiàn)在應(yīng)該又有小伙伴發(fā)問了,這下New函數(shù)是徹徹底底實(shí)現(xiàn)了吧?。?!

答案是,離完成不遠(yuǎn)了!!

在功能上,New函數(shù)基本完成了,但是在代碼嚴(yán)謹(jǐn)度上,我們還需要做一點(diǎn)工作,繼續(xù)往下看:

這里,我們?cè)谖恼麻_篇做的鋪墊要派上用場(chǎng)了:

var obj = {}

實(shí)際上等價(jià)于

var obj = new Object()

前面說(shuō)了,以上兩段代碼其實(shí)只是獲取了object對(duì)象的一個(gè)實(shí)例。再者,我們本來(lái)就是要實(shí)現(xiàn)new,但是我們?cè)趯?shí)現(xiàn)new的過程中卻使用了new!

這個(gè)問題把我們引入到了到底是先有雞還是先有蛋的問題上!

這里,我們就要考慮到ECMAScript底層的API了——Object.create(null)

這句代碼的意思才是真真切切地創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象!!

function Person(name, age) {
  // ...
}

function New() {
  // var obj = {}
  // var obj = new Object()
  var obj = Object.create(null)
  Constructor = [].shift.call(arguments)
  obj.__proto__ = Constructor.prototype
  // Constructor.apply(obj, arguments)
  var result = Constructor.apply(obj, arguments)
  // return obj
  // return typeof result === 'object' ? result : obj
  return typeof result === 'object' ? result || obj : obj
}

var person = New(Person, '小明', 25)

console.log(person.name)
console.log(person.age)
console.log(person.gender)
// 這樣改了之后,以下兩句先注釋掉,原因后面再討論
// console.log(person.nation)
// person.say()

好了好了,小伙伴常常舒了一口氣,這樣總算完成了!!
但是,現(xiàn)實(shí)總是殘酷的!


image

小伙伴:啥?還有完沒完?

function Person(name, age) {
  this.name = name
  this.age = age
  this.gender = '男'
}

Person.prototype.nation = '漢'

Person.prototype.say = function() {
  console.log(`My name is ${this.age}`)
}

function New() {
  // var obj = {}
  // var obj = new Object()
  var obj = Object.create(null)
  Constructor = [].shift.call(arguments)
  obj.__proto__ = Constructor.prototype
  // Constructor.apply(obj, arguments)
  var result = Constructor.apply(obj, arguments)
  // return obj
  // return typeof result === 'object' ? result : obj
  return typeof result === 'object' ? result || obj : obj
}

var person = New(Person, '小明', 25)

console.log(person.name)
console.log(person.age)
console.log(person.gender)
// 這里解開剛才的注釋
console.log(person.nation)
person.say()

別急,我們執(zhí)行一下修改后的代碼,發(fā)現(xiàn)原型鏈上的屬性nation和方法say()報(bào)錯(cuò),這又是為什么呢?

image
image

從上圖我們可以清除地看到,Object.create(null)創(chuàng)建的對(duì)象是沒有原型鏈的,而后兩個(gè)對(duì)象則是擁有__proto__屬性,擁有原型鏈,這也證明了后兩個(gè)對(duì)象是通過繼承得來(lái)的。

那既然通過Object.create(null)創(chuàng)建的對(duì)象沒有原型鏈(原型鏈斷了),那我們?cè)趧?chuàng)建對(duì)象的時(shí)候把原型鏈加上不就行了,那怎么加呢?

function Person(name, age) {
  this.name = name
  this.age = age
  this.gender = '男'
}

Person.prototype.nation = '漢'

Person.prototype.say = function() {
  console.log(`My name is ${this.age}`)
}

function New() {
  Constructor = [].shift.call(arguments)
  
  // var obj = {}
  // var obj = new Object()
  // var obj = Object.create(null)
  var obj = Object.create(Constructor.prototype)
  
  // obj.__proto__ = Constructor.prototype
  // Constructor.apply(obj, arguments)
  var result = Constructor.apply(obj, arguments)
  // return obj
  // return typeof result === 'object' ? result : obj
  return typeof result === 'object' ? result || obj : obj
}

var person = New(Person, '小明', 25)

console.log(person.name)
console.log(person.age)
console.log(person.gender)
console.log(person.nation)

person.say()

這樣創(chuàng)建的對(duì)象就擁有了它初始的原型鏈了,這個(gè)原型鏈?zhǔn)俏覀儌鬟M(jìn)來(lái)的構(gòu)造函數(shù)賦予它的。

也就是說(shuō),我們?cè)趧?chuàng)建新對(duì)象的時(shí)候,就為它指定了原型鏈了——新創(chuàng)建的對(duì)象繼承自傳進(jìn)來(lái)的構(gòu)造函數(shù)!

看到這里,小伙伴們長(zhǎng)長(zhǎng)舒了一口氣,有本事你再給我安排一個(gè)坑出來(lái)!

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既然都看到這里了,大家要相信我們離最終的曙光已經(jīng)不遠(yuǎn)了!

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我想說(shuō)的是,坑是沒有了,但是為了程序員吹毛求疵的精神!哦不對(duì),是精益求精的精神,我們還有必要啰嗦一點(diǎn)點(diǎn)!!

想必細(xì)心的小伙伴已經(jīng)注意到了,為什么最后一步中的以下代碼:

Constructor = [].shift.call(arguments)
var obj = Object.create(Constructor.prototype)

不能使用以下代碼來(lái)代替?

var obj = Object.create(null)
Constructor = [].shift.call(arguments)
obj.__proto__ = Constructor.prototype

換個(gè)方式說(shuō),這兩段代碼大致的意思基本相同:都是將構(gòu)造器的原型賦予新創(chuàng)建的對(duì)象。但是為何第二段代碼要報(bào)錯(cuò)(訪問不到原型鏈上的屬性)呢?

這個(gè)問題很吃基本功,認(rèn)真去研究研究js的底層APIObject.create以及原型鏈等知識(shí),就會(huì)明白其中的道理。小伙伴可以拉到文章末尾,我把重點(diǎn)都記錄下來(lái)了,以供大家參考。


現(xiàn)在,我們來(lái)梳理下最終的New函數(shù)做了什么事,也就是本文討論的結(jié)果——new操作符到底做了什么?

  1. 獲取實(shí)參中的第一個(gè)參數(shù)(構(gòu)造函數(shù)),就是調(diào)用New函數(shù)傳進(jìn)來(lái)的第一個(gè)參數(shù),暫時(shí)記為Constructor
  2. 使用Constructor的原型鏈結(jié)合Object.create來(lái)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象,此時(shí)新對(duì)象的原型鏈為Constructor函數(shù)的原型對(duì)象;(結(jié)合我們上面討論的,要訪問原型鏈上面的屬性和方法,要使用實(shí)例對(duì)象的proto屬性)
  3. 改變Constructor函數(shù)的this指向,指向新創(chuàng)建的實(shí)例對(duì)象,然后call方法再調(diào)用Constructor函數(shù),為新對(duì)象賦予屬性和方法;(結(jié)合我們上面討論的,要訪問構(gòu)造函數(shù)的屬性和方法,要使用call或apply)
  4. 返回新創(chuàng)建的對(duì)象,為Constructor函數(shù)的一個(gè)實(shí)例對(duì)象。

現(xiàn)在我,我們來(lái)回答文章開始時(shí)提出的問題,new是用來(lái)創(chuàng)建對(duì)象的嗎?

現(xiàn)在我們可以勇敢的回答,new是用來(lái)做繼承的,而創(chuàng)建對(duì)象的其實(shí)是Object.create(null)。
在new操作符的作用下,我們使用新創(chuàng)建的對(duì)象去繼承了他的構(gòu)造函數(shù)上的屬性和方法、以及他的原型鏈上的屬性和方法!


寫在最后:

補(bǔ)充一點(diǎn)關(guān)于原型鏈的知識(shí):

  1. JavaScript中的函數(shù)也是對(duì)象,而且對(duì)象除了使用字面量定以外,都需要通過函數(shù)來(lái)創(chuàng)建對(duì)象;
  2. prototype屬性可以給函數(shù)和對(duì)象添加可共享(繼承)的方法、屬性,而proto是查找某函數(shù)或?qū)ο蟮脑玩湻绞剑?/li>
  3. prototype和proto都指向原型對(duì)象;
  4. 任意一個(gè)函數(shù)(包括構(gòu)造函數(shù))都有一個(gè)prototype屬性,指向該函數(shù)的原型對(duì)象;
  5. 任意一個(gè)實(shí)例化的對(duì)象,都有一個(gè)proto屬性,指向該實(shí)例化對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)的原型對(duì)象。

補(bǔ)充一下關(guān)于Object.create()的知識(shí):

  1. Object.create(null)可以創(chuàng)建一個(gè)沒有原型鏈、真正意義上的空對(duì)象,該對(duì)象不擁有js原生對(duì)象(Object)的任何特性和功能。
    就如:即使通過人為賦值的方式(newObj.__proto__ = constructor.prototype)給這個(gè)對(duì)象賦予了原型鏈,
    也不能實(shí)現(xiàn)原型鏈逐層查找屬性的功能,因?yàn)檫@個(gè)對(duì)象看起來(lái)似乎即使有了"__proto__"屬性,但是它始終沒有直接或間接繼承自O(shè)bject.prototype,
    也就不可能擁有js原生對(duì)象(Object)的特性或功能了;
  2. 該API配合Object.defineProperty可以創(chuàng)建javascript極其靈活的自定義對(duì)象;
  3. 該API是實(shí)現(xiàn)繼承的一種方式;
  4. ...

原文:http://blog.xieyangogo.cn/2019/04/12/new-%E6%93%8D%E4%BD%9C%E7%AC%A6%E5%88%B0%E5%BA%95%E5%81%9A%E4%BA%86%E4%BB%80%E4%B9%88%EF%BC%9F/

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