一、在prototype上保存方法

不使用prototype進(jìn)行JavaScript的編碼是完全可行的，例如：

function User(name, passwordHash) { 
 this.name = name; 
 this.passwordHash = passwordHash; 
 this.toString = function() { 
  return "[User " + this.name + "]"; 
 }; 
 this.checkPassword = function(password) { 
  return hash(password) === this.passwordHash; 
 }; 
} 

var u1 = new User(/* ... */); 
var u2 = new User(/* ... */); 
var u3 = new User(/* ... */); 

當(dāng)創(chuàng)建了多個(gè)User類型的實(shí)例時(shí)，就存在問(wèn)題了：不僅是name和passwordHash屬性在每個(gè)實(shí)例上都存在，toString和checkPassword方法在每個(gè)實(shí)例上都有一份拷貝。就像下圖表示的那樣：

但是，當(dāng)toString和checkPassword被定義在prototype上時(shí)，上圖就變成下面這個(gè)樣子了：

toString和checkPassword方法現(xiàn)在定義在了User.prototype對(duì)象上，也就意味著這兩個(gè)方法只存在一份拷貝，并被所有的User實(shí)例共享。

也許你會(huì)認(rèn)為將方法作為拷貝放在每個(gè)實(shí)例上，會(huì)節(jié)省方法查詢的時(shí)間。(當(dāng)方法定義在prototype上時(shí)，首先會(huì)在實(shí)例本身上尋找方法，如果沒(méi)有找到才會(huì)去prototype上繼續(xù)找)

但是在現(xiàn)代的JavaScript執(zhí)行引擎中，對(duì)方法的查詢進(jìn)行了大量?jī)?yōu)化，所以這個(gè)查詢時(shí)間幾乎是不需要考慮的，那么將方法放在prototype對(duì)象上就節(jié)省了很多內(nèi)存。

二、使用閉包來(lái)保存私有數(shù)據(jù)

JavaScript的對(duì)象系統(tǒng)從其語(yǔ)法上而言并不鼓勵(lì)使用信息隱藏(Information Hiding)。因?yàn)楫?dāng)使用諸如this.name，this.passwordHash的時(shí)候，這些屬性默認(rèn)的訪問(wèn)級(jí)別就是public的，在任何位置都能夠通過(guò)obj.name，obj.passwordHash來(lái)對(duì)這些屬性進(jìn)行訪問(wèn)。

在ES5環(huán)境中，也提供了一些方法來(lái)更方便的訪問(wèn)一個(gè)對(duì)象上所有的屬性，比如Object.keys()，Object.getOwnPropertyNames()。所以，一些開(kāi)發(fā)人員使用一些規(guī)約來(lái)定義JavaScript對(duì)象的私有屬性，比如最典型的是使用下劃線作為屬性的前綴來(lái)告訴其他開(kāi)發(fā)人員和用戶這個(gè)屬性是不應(yīng)該被直接訪問(wèn)的。

但是這樣做，并不能從根本上解決問(wèn)題。其他開(kāi)發(fā)人員和用戶還是能夠?qū)в邢聞澗€的屬性進(jìn)行直接訪問(wèn)。對(duì)于確實(shí)需要私有屬性的場(chǎng)合，可以使用閉包進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

從某種意義而言，在JavaScript中，閉包對(duì)于變量的訪問(wèn)策略和對(duì)象的訪問(wèn)策略是兩個(gè)極端。閉包中的任何變量默認(rèn)都是私有的，只有在函數(shù)內(nèi)部才能訪問(wèn)這些變量。比如，可以將User類型實(shí)現(xiàn)如下：

function User(name, passwordHash) { 
 this.toString = function() { 
  return "[User " + name + "]"; 
 }; 
 this.checkPassword = function(password) { 
  return hash(password) === passwordHash; 
 }; 
} 

此時(shí)，name和passwordHash都沒(méi)有被保存為實(shí)例的屬性，而是通過(guò)局部變量進(jìn)行保存。然后根據(jù)閉包的訪問(wèn)規(guī)則，實(shí)例上的方法可以對(duì)它們進(jìn)行訪問(wèn)，而在其它地方則不能。

使用這種模式的一個(gè)缺點(diǎn)是，利用了局部變量的方法都需要被定義在實(shí)例本身上，不能講這些方法定義在prototype對(duì)象上。正如在Item34中討論的那樣，這樣做的問(wèn)題是會(huì)增加內(nèi)存的消耗。但是在某些特別的場(chǎng)合下，即使將方法定義在實(shí)例上也是可行的。

三、實(shí)例狀態(tài)只保存在實(shí)例對(duì)象上

一個(gè)類型的prototype和該類型的實(shí)例之間是”一對(duì)多“的關(guān)系。那么，需要確保實(shí)例相關(guān)的數(shù)據(jù)不會(huì)被錯(cuò)誤地保存在prototype之上。比如，對(duì)于一個(gè)實(shí)現(xiàn)了樹(shù)結(jié)構(gòu)的類型而言，將它的子節(jié)點(diǎn)保存在該類型的prototype上就是不正確的：

function Tree(x) { 
 this.value = x; 
} 
Tree.prototype = { 
 children: [], // should be instance state! 
 addChild: function(x) { 
  this.children.push(x); 
 } 
}; 

var left = new Tree(2); 
left.addChild(1); 
left.addChild(3); 

var right = new Tree(6); 
right.addChild(5); 
right.addChild(7); 

var top = new Tree(4); 
top.addChild(left); 
top.addChild(right); 

top.children; // [1, 3, 5, 7, left, right] 

當(dāng)狀態(tài)被保存到了prototype上時(shí)，所有實(shí)例的狀態(tài)都會(huì)被集中地保存，在上面這種場(chǎng)景中顯然是不正確的：本來(lái)屬于每個(gè)實(shí)例的狀態(tài)被錯(cuò)誤地共享了。如下圖所示：

正確的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該是這樣的：

function Tree(x) { 
 this.value = x; 
 this.children = []; // instance state 
} 
Tree.prototype = { 
 addChild: function(x) { 
  this.children.push(x); 
 } 
}; 

此時(shí)，實(shí)例狀態(tài)的存儲(chǔ)如下所示：

可見(jiàn)，當(dāng)本屬于實(shí)例的狀態(tài)被共享到prototype上時(shí)，也許會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。在需要在prototype上保存狀態(tài)屬性前，一定要確保該屬性是能夠被共享的。

總體而言，當(dāng)一個(gè)屬性是不可變(無(wú)狀態(tài))的屬性時(shí)，就能將它保存在prototype對(duì)象上(比如方法能夠被保存在prototype對(duì)象上就是因?yàn)檫@一點(diǎn))。當(dāng)然，有狀態(tài)的屬性也能夠被放在prototype對(duì)象上，這要取決于具體的應(yīng)用場(chǎng)景，典型的比如用來(lái)記錄一個(gè)類型實(shí)例數(shù)量的變量。使用Java語(yǔ)言作為類比的話，這類能夠存儲(chǔ)在prototype對(duì)象上的變量就是Java中的類變量(使用static關(guān)鍵字修飾)。

四、避免繼承標(biāo)準(zhǔn)類型

ECMAScript標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)不大，但是提供了一些重要的類型如Array，F(xiàn)unction和Date。在一些場(chǎng)合下，你也許會(huì)考慮繼承其中的某個(gè)類型來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的功能，但是這種做法并不被鼓勵(lì)。

比如為了操作一個(gè)目錄，可以讓目錄類型繼承Array類型如下：

function Dir(path, entries) { 
 this.path = path; 
 for (var i = 0, n = entries.length; i < n; i++) { 
  this[i] = entries[i]; 
 } 
} 
Dir.prototype = Object.create(Array.prototype); 
// extends Array 

var dir = new Dir("/tmp/mysite", ["index.html", "script.js", "style.css"]); 
dir.length; // 0 

但是可以發(fā)現(xiàn)，dir.length的值是0，而不是期待中的3。

發(fā)生這種現(xiàn)象的原因在于：只有當(dāng)對(duì)象是真正的Array類型時(shí)，length屬性才會(huì)起作用。

在ECMAScript標(biāo)準(zhǔn)中，定義了一個(gè)不可見(jiàn)的內(nèi)部屬性被稱為 [[class]]。該屬性的值只是一個(gè)字符串，所以不要被誤導(dǎo)認(rèn)為JavaScript也實(shí)現(xiàn)了自己的類型系統(tǒng)。所以，對(duì)于Array類型，這個(gè)屬性的值就是“Array”；對(duì)于Function類型，這個(gè)屬性的值就是“Function”。下表是ECMAScript定義的所有[[class]] 值：

那么當(dāng)對(duì)象的類型確實(shí)是Array時(shí)，length屬性的特別之處就在于：length的值會(huì)和該對(duì)象中被索引的屬性個(gè)數(shù)保持一致。比如對(duì)于一個(gè)數(shù)組對(duì)象arr，arr[0]和arr[1]就表示該對(duì)象有兩個(gè)被索引的屬性，那么length的值就是2。當(dāng)添加了arr[2]的時(shí)候，length的值會(huì)被自動(dòng)同步成3。同樣地，當(dāng)設(shè)置length值為2時(shí)，arr[2]會(huì)被自動(dòng)設(shè)置成undefined。

但是當(dāng)繼承Array類型并創(chuàng)建實(shí)例時(shí)，該實(shí)例的 [[class]] 屬性并不是Array，而是Object。因此length屬性不能正確的工作。

在JavaScript中，也提供了用于查詢 [[class]] 屬性的方法，即使用Object.prototype.toString方法：

var dir = new Dir("/", []); 
Object.prototype.toString.call(dir); // "[object Object]" 
Object.prototype.toString.call([]); // "[object Array]" 

因此，更好的實(shí)現(xiàn)方法是使用組合而不是繼承：

function Dir(path, entries) { 
 this.path = path; 
 this.entries = entries; // array property 
} 
Dir.prototype.forEach = function(f, thisArg) { 
 if (typeof thisArg === "undefined") { 
  thisArg = this; 
 } 
 this.entries.forEach(f, thisArg); 
}; 

以上代碼將不再使用繼承，而是將一部分功能代理給內(nèi)部的entries屬性來(lái)實(shí)現(xiàn)，該屬性的值是一個(gè)Array類型對(duì)象。

ECMAScript標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中，大部分的構(gòu)造函數(shù)都會(huì)依賴內(nèi)部屬性值如 [[class]] 來(lái)實(shí)現(xiàn)正確的行為。對(duì)于繼承這些標(biāo)準(zhǔn)類型的子類型，無(wú)法保證它們的行為是正確的。因此，不要繼承ECMAScript標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的類型如：
Array， Boolean， Date， Function， Number，RegExp，String

以上就是對(duì)使用prototype的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)進(jìn)行總結(jié)，希望可以幫助大家正確的使用prototype。