原型模式

1. 核心概念

原型模式的核心思想是：不通过实例化类来创建新对象，而是通过“克隆”或“关联”一个现有的对象（即原型对象）来创建新对象。

术语	描述	形象比喻
原型 (Prototype)	一个作为模版的对象。其他对象可以从中继承属性和方法。	细胞分裂。新细胞从旧细胞中继承了所有的遗传信息。
原型链 (Chain)	对象通过 __proto__ 属性层层向上链接，直到指向 null 的链条。	族谱。如果你在自己家找不到东西，就去爸爸家找，再找不到就去爷爷家找。
性能优势	多个实例共享同一个方法，而不是每个实例都创建一份副本。	公共图书馆。大家共用一本书，而不是每个人都买一本一模一样的。

2. 如何实现原型模式

在现代 JavaScript 中，实现原型模式主要有三种方式：

2.1 使用 Object.create() (标准做法)

这是最符合原型模式定义的方式，直接创建一个新对象，并指定其原型。

const carPrototype = {
  drive() { console.log(`${this.brand} 正在行驶...`); },
  init(brand) { this.brand = brand; }
};

// 以 carPrototype 为原型创建新对象
const myCar = Object.create(carPrototype);
myCar.init('Tesla');
myCar.drive(); // Tesla 正在行驶...

2.2 使用构造函数的 .prototype

这是 ES5 时代的经典做法，也是面试常考点。

function User(name) {
  this.name = name;
}

// 将方法挂载在原型上，实现共享
User.prototype.sayHi = function() {
  console.log(`你好, 我是 ${this.name}`);
};

const user1 = new User('Alice');
const user2 = new User('Bob');
console.log(user1.sayHi === user2.sayHi); // true，共享同一个函数

2.3 ES6 class 语法糖

class 本质上只是原型模式的语法糖，它的底层依然是操作 prototype。

class User {
    constructor(name) {
        this.name = name;
    }
    sayHi = function() {
        console.log(`你好, 我是 ${this.name}`);
    };
}
const user1 = new User('Alice');
const user2 = new User('Bob');
console.log(user1.sayHi === user2.sayHi); // false，函数不共享

3. 原型模式的应用场景

场景	说明
大规模对象创建	当你需要创建成千上万个拥有相同方法的对象时，原型模式能显著降低内存占用。
插件/类库开发	允许用户通过修改原型来扩展你的插件功能。
Polyfill (兼容性补丁)	给旧环境的内置对象（如 Array.prototype）手动添加新方法。

4. 常见问题 (FAQ)

4.1 __proto__ 和 prototype 有什么区别？

这是最容易混淆的一点：

• prototype：是函数特有的属性。它定义了由该构造函数创建的所有实例将继承什么。
• __proto__：是每个对象（包括函数对象）都有的隐藏属性。它指向该对象的原型（即它从谁那里继承来的）。
• 关系：obj.__proto__ === Object.getPrototypeOf(obj) === Constructor.prototype。

4.2 什么是“原型污染”？

• 答：如果你修改了内置对象的原型（如 Object.prototype.abc = 123），那么系统中所有的对象都会受到影响。这会导致极难排查的 Bug，甚至引发安全漏洞。
• 准则：除非在写补丁（Polyfill），否则永远不要修改内置对象的原型。

4.3 在原型上定义“引用类型”属性（如数组）会有什么问题？

• 答：会有共享修改的问题。

  function Student() {}
  Student.prototype.friends = ['Tom']; // 引用类型在原型上
  const s1 = new Student();
  const s2 = new Student();
  s1.friends.push('Jerry');
  console.log(s2.friends); // ['Tom', 'Jerry'] —— 跟着变了！

• 解决：属性（特别是状态数据）应该定义在构造函数内部，而方法定义在原型上。

4.4 原型链查找会影响性能吗？

• 答：会。 如果原型链过深，查找一个不存在的属性会遍历整条链直到顶端，这比较耗时。
• 技巧：使用 hasOwnProperty() 可以检查属性是对象自身的还是原型链上的，它不会向上查找。

4.5 Object.create(null) 是做什么用的？

• 答：它会创建一个绝对纯净的对象，没有 __proto__，也不继承任何 Object.prototype 的方法（如 toString）。常用于作为纯粹的数据字典/哈希表。