Про прототипи в JavaScript

Сьогодні ми розберемо таке поняття як прототипи js, а також переваги та недоліки прототипного наслідування…

JavaScript – це високорівнева, мова програмування з інтерпретаційним виконанням, яку широко використовують для створення інтерактивних веб-сайтів і веб-додатків. Вона була розроблена на початку 1990-х років компанією Netscape і спочатку призначалася для управління клієнтською стороною веб-сторінок. Однак, завдяки своїй гнучкості та потужності, вона стала однією з найпопулярніших мов програмування і сьогодні використовується для розроблення як веб-додатків, так і серверних додатків.

Об’єктно-орієнтоване програмування (ООП) у JavaScript допомагає організувати код так, щоб він був більш структурованим і легко підтримуваним. ООП передбачає створення об’єктів, які можуть мати свої власні властивості та методи. Це спрощує розробку, роблячи код більш зрозумілим і модульним. Ключові принципи ООП, такі, як інкапсуляція, наслідування та поліморфізм, дають змогу створювати гнучкі та масштабовані додатки. Усе це робить ООП у JavaScript незамінним інструментом для створення складних веб-додатків.

Саме тому варто звернути увагу на курс JavaScript Start від компанії FoxmindED, тим паче якщо вас цікавить подальша кар’єра у фронт-енді.

Що таке прототип?

Отже, що таке прототип js – це особливий механізм, який дає змогу об’єктам наслідувати властивості та методи від інших об’єктів. На відміну від класичного наслідування, притаманного, скажімо, Java чи C++, прототипне наслідування є ключовою особливістю джаваскрипт.

Прототипне наслідування в JavaScript відрізняється від класичного підходу тим, що об’єкти можуть успадковувати властивості та методи безпосередньо від інших об’єктів, а не від класів і екземплярів. У класичному підході створюється ієрархія класів, де підкласи успадковують властивості та методи від своїх батьківських класів. У прототипному наслідуванні об’єкти можуть успадковувати властивості та методи від будь-якого іншого об’єкта, незалежно від того, яке в нього походження.

Механізм прототипного наслідування робить мову гнучкішою та потужнішою, даючи змогу створювати ієрархії об’єктів із різними рівнями успадкування та повторного використання коду. Він також є основою для багатьох патернів проєктування та архітектурних рішень, які використовуються в розробці веб-додатків на джаваскрипт.

Як працює прототипне наслідування?

Кожен об’єкт у JavaScript має свій прототип, який може бути іншим об’єктом або значенням null. Коли властивість або метод не знайдено в самому об’єкті, JavaScript автоматично звертається до його прототипу і шукає там. Пошук триває по ланцюжку прототипів, поки не буде знайдено відповідну властивість або метод або поки не буде досягнуто кінця ланцюжка (коли прототип дорівнює null).

Коли об’єкт успадковує властивість або метод від свого прототипу, він фактично отримує доступ до цієї властивості або методу через посилання на javascript прототип. Це означає, що всі екземпляри об’єктів, які успадковують від одного прототипу, матимуть спільну властивість або метод.

Наприклад:

// Creating an object using a prototype

var parent = {

greet: function() {

console.log('Hello from the parent!');

}

};

// Creating an object with parent prototype

var child = Object.create(parent);

child.greet(); // Outputs: "Hello from the parent!"

У цьому прикладі об’єкт child успадковує метод greet від свого прототипу parent. Під час виклику методу greet на об’єкті child JavaScript шукає цей метод спочатку в самому об’єкті child, а потім, оскільки його не знайдено, звертається до його прототипу parent, де цей метод знаходиться. Таким чином, child успішно успадковує метод greet і може його використовувати.

Властивість prototype та оператор new

Властивість prototype у функцій-конструкторів відіграє важливу роль у JavaScript. Коли ви створюєте функцію в JavaScript і задаєте їй властивість prototype, ви, по суті, визначаєте прототип для майбутніх об’єктів, які будуть створені за допомогою цієї функції-конструктора.

Наприклад, якщо у нас є функція-конструктор Person, і ми додаємо метод sayHello до її властивості prototype, то кожен об’єкт, створений з використанням цієї функції-конструктора, матиме доступ до цього методу через свій прототип.

Тепер про оператор new. Оператор new використовується для створення нових об’єктів на основі функцій-конструкторів. Коли ви використовуєте оператор new з функцією-конструктором, він створює новий об’єкт і автоматично пов’язує його з прототипом, визначеним у властивості prototype цієї функції. Таким чином, об’єкт успадковує методи і властивості з прототипу функції-конструктора.

Наведемо приклад:

function Person(name) {

  this.name = name;

}

Person.prototype.sayHello = function() {

  console.log('Hello, my name is ' + this.name);

};

var person1 = new Person('John');

person1.sayHello(); // Виведе: "Hello, my name is John"

У цьому прикладі Person є функцією-конструктором, і ми додаємо метод sayHello до його прототипу. Під час використання оператора new для створення об’єкта person1, цей об’єкт автоматично зв’язується з прототипом Person, і, отже, має доступ до методу sayHello.

Прототипи та методи об’єктів

Javascript prototype забезпечують потужний механізм наслідування, а вбудовані методи об’єктів дають змогу керувати прототипами і виконувати різні операції з ними. Розглянемо кілька ключових методів для роботи з прототипами:

1. Object.create(): цей метод створює новий об’єкт із зазначеним прототипом і додатковими властивостями, якщо вони надані.

2. Object.getPrototypeOf(): повертає прототип зазначеного об’єкта.

3. Object.setPrototypeOf(): встановлює прототип для вказаного об’єкта.

Розглянемо практичні приклади використання:

// Creating an object with a specified prototype using Object.create()

var parent = {

  greet: function() {

    console.log('Hello from the parent!');

  }

};

var child = Object.create(parent);

child.greet(); // Outputs: "Hello from the parent!"

// Getting the prototype of an object using Object.getPrototypeOf()

var protoObj = { x: 10 };

var newObj = Object.create(protoObj);

console.log(Object.getPrototypeOf(newObj) === protoObj); // true

// Setting a new prototype for an object using Object.setPrototypeOf()

var anotherObj = {};

var newProto = { y: 20 };

Object.setPrototypeOf(anotherObj, newProto);

console.log(anotherObj.y); // Outputs: 20

Переваги та недоліки прототипного наслідування

З переваг можна назвати наступне:

• Гнучкість: дозволяє динамічно змінювати прототипи об’єктів під час виконання програми. Це робить код більш гнучким і дозволяє створювати складні ієрархії об’єктів.

• Менша витрата пам’яті: оскільки об’єкти в JavaScript можуть успадковувати властивості та методи від інших об’єктів без необхідності копіювання їхніх даних, прототипне наслідування зазвичай призводить до економії пам’яті.

• Простота і зрозумілість: це означає прості та легко зрозумілі структури об’єктів без необхідності створення складних класів та ієрархій наслідування.

Однак, є недоліки та складнощі прототипного наслідування:

• Складність у налагодженні: інколи може бути складно відстежувати ланцюжок прототипів і визначити, звідки саме успадковується властивість або метод. Це може призвести до складнощів у налагодженні та розумінні коду.

• Зміна прототипу під час виконання: може призвести до небажаних ефектів і помилок у коді.

• Наслідування від декількох об’єктів: джаваскрипт не підтримує множинне наслідування, що обмежує можливості створення складних ієрархій об’єктів. Як результат — проблеми в деяких сценаріях розробки.

Сучасні підходи 

У JavaScript, з появою стандарту ECMAScript 2015 (ES6), було введено класи, які представляють собою новий синтаксис для роботи з об’єктно-орієнтованим програмуванням. Це зробили з метою зробити ООП більш зрозумілим і зручним для розробників. Однак, всередині самої мови класи, як і раніше, засновані на прототипному наслідуванні.

Класи в js надають зручніший і зрозуміліший спосіб створення об’єктів і опису їхньої структури та поведінки. Вони роблять код більш читабельним і декларативним, що спрощує його розуміння іншим розробникам.

Прототипи, незважаючи на те, що вони менш зручні у використанні, залишаються потужним інструментом для створення складних ієрархій об’єктів і наслідування. Вони надають більшу гнучкість у керуванні поведінкою об’єктів під час виконання програми.

У сучасній розробці JavaScript часто використовується комбінація класів і прототипів залежно від конкретних завдань і вподобань розробника. Класи зручні для створення простих структур об’єктів або під час роботи з фреймворками та бібліотеками, які використовують класичний підхід до ООП. Однак якщо потрібно створити складніші ієрархії об’єктів або під час роботи з низькорівневими бібліотеками, прототипи можуть виявитися зручнішим інструментом.

Як бачимо, під час вивчення JavaScript важливо опанувати не тільки основи мови, а й зрозуміти її особливості та найкращі практики програмування. Хороше розуміння концепцій прототипного наслідування та об’єктно-орієнтованого програмування (ООП) може значно поліпшити вашу навичку розробки в цій мові.

Тому ми рекомендуємо почати навчання однієї з найбільш затребуваних мов веб-розробки на нашому курсі JavaScript Start.

Висновок

Прототипи відіграють важливу роль у розробці на JavaScript, надаючи гнучкий і потужний механізм наслідування. Розуміння їхньої роботи допоможе вам стати компетентнішим розробником. Рекомендуємо продовжувати вивчення прототипів та об’єктно-орієнтованого програмування для досягнення високого рівня володіння JavaScript.