prototypeについて

Question

すべてのオブジェクトはプロパティを持っている ←わかる。
prototypeプロパティはコンストラクタ（に定義しているメソッド）のprototypeオブジェクトを参照している。←ちょっと何言ってるのかわからないです。

コンストラクタからインスタンスを生成して、その生成したオブジェクトにはprototypeプロパティがデフォルトでセットされている。そのprototypeプロパティの中身はコンストラクタに定義しているメソッドのprototypeオブジェクトなんですか？

ここで疑問なんですが、そのprototypeプロパティの中身はコンストラクタに定義しているメソッドのprototypeオブジェクトなのか？というところで、
prototypeオブジェクトを利用して定義したメソッドだけでなく、メソッドをそのまま関数リテラルとして定義したときも言えることなんでしょうか？私は違うような気がするのですが、どうなのでしょうか

頭がこんがらがります・・・

Comments

[退会済みユーザー]

この質問において、Javaは関係ないです。Javaにはこの質問で述べられているJavaScriptのようなPrototypeという概念はありません。Javaタグを削除してください。

Answer 1

prototypeプロパティはコンストラクタ（に定義しているメソッド）のprototypeオブジェクトを参照している。

というのは違うかと思います。下で詳しく書きましたが、正しくは「(インスタンスの) _ proto _ プロパティは、コンストラクタのprototypeオブジェクトを参照している。」です。以下用語の復習がてらの解説です。

コンストラクタ

初期化演算子 new 付きで呼び出される( = 初期化される )ことを前提とした ただの関数 。コンストラクタ関数とも。他の言語で言うクラスのこと。

function Klass(foo, bar) {
  this.foo = foo;
  this.bar = bar;
  // コンストラクタは何も明示的にリターンしてはいけない
}

// Klassのメソッド
Klass.prototype.getFoo = function () {
  return this.foo;
}

インスタンス

コンストラクタを初期化して生成されるオブジェクト。 _ _proto_ _ プロパティを持っている。

// コンストラクタからの続き
var inst = new Klass('This is foo!!', 'This is bar!!');

_ proto _ プロパティ

new演算子によって初期化されたインスタンスが持つプロパティ。 _ proto _ はコンストラクタのprototypeプロパティに代入されたオブジェクト(つまりメソッド)を参照する。 言い換えると _ proto _はコンストラクタのprototypeオブジェクトへのリンクを持つ。

// インスタンスの続き

/**
 * インスタンスは、指定された関数オブジェクトが自分自身の中に見つからなかった
 * 場合、自動的に _ _proto_ _ オブジェクト内を探しに行く。
 * これをプロトタイプチェーンと呼ぶ。
 */
inst.getFoo(); // 実際には inst.__proto__.getFoo() を呼び出している
> 'This is foo!!'

(インスタンスの)prototypeプロパティの中身はコンストラクタに定義しているメソッドのprototypeオブジェクトなのか？への回答

コンストラクタのprototypeプロパティへの参照をもっているのは、 _ proto _ プロパティです。ゆえにインスタンスのprototypeプロパティの中身はコンストラクタとは関係がありません。

インスタンスのprototypeプロパティは、そのインスタンスをひな形(つまりクラス)として、さらにインスタンスを作成するときのために使えます(コンストラクタは単なる関数であることを思い出してください。どんなオブジェクトでもコンストラクタになりえます)。

function Klass() {}

Klass.prototype.foo = function () {
  console.log('I am foo!!');
}

var Klass2 = new Klass();
Klass2.foo(); // > 'I am foo!!'

Klass2.prototype.bar = function () {
  console.log('I am bar!!');
};

// prototypeプロパティに代入したメソッドは初期化するまで使えない
Klass2.bar(); // > undefined

// 明示的にprototypeプロパティを指定すれば使える。
Klass2.prototype.bar(); // > 'I am bar!!'

// 親だけでなく祖先のprototypeも継承している。
var Klass3 = new Klass2();
Klass3.bar(); // > 'I am bar!!'
Klass3.foo(); // > 'I am foo!!'

prototypeオブジェクトを利用して定義したメソッドだけでなく、メソッドをそのまま関数リテラルとして定義したときも言えることなんでしょうか？

ここまでの話の繰り返しになりますが、prototypeに代入した関数オブジェクトは、 new 演算子によって初期化することによって _ proto _ にセットされます。そのためインスタンスのprototypeオブジェクトに代入した関数オブジェクトは、初期化してまた新たなインスタンスを作るまでprototypeプロパティ経由でしか利用できません。

Comments

[foo45]

丁寧に解説して下さってありがとうございます。
コンストラクタをnew演算子で初期化したものがインスタンスと呼ばれるオブジェクトなのですよね？インスタンスは__proto__プロパティを持っていて、その__proto__プロパティはコンストラクタのprototypeオブジェクトの中身を参照できる。ということは理解したのですが、このコンストラクタのprototypeオブジェクトはprototypeプロパティの、prototypeオブジェクトなのですか？

[foo45]

hoge.prototype.hoge1 = function(){};というのは、hogeというコンストラクタのprototypeオブジェクトのhoge1プロパティのメソッド、ということになると思うのですが、このprototypeオブジェクト自体はhoge関数にprototype = {}のオブジェクトの状態でデフォルトでセットされているのか、ということが聞きたいです。
最後に説明して下さった「コンストラクタのprototypeプロパティへの参照をもっているのは、 _ _proto_ _ プロパティです。」というのは、hoge関数（コンストラクタ）がprototypeプロパティを持っていて、prototypeプロパティにprototypeオブジェクトがセットされているという風に捉えられるのですが、これだとコンストラクタ（関数）に、オブジェクトを作らずにプロパティを使えるという風に考えてしまうのですが、どうなのでしょうか？頭が悪くてすみません..

[uma]

> (コンストラクタの)prototypeオブジェクト自体はhoge関数にprototype = {}のオブジェクトの状態でデフォルトでセットされているのか

概ねその理解で正しいと思います。正確には `constructor` オブジェクトと、先述の `_ _proto_ _` がprototypeプロパティ内に予め定義されています。 `constructor` オブジェクトは、インスタンスのコンストラクタの同一性を確認するときなどに使います。

すべてのオブジェクトは原則[基本オブジェクト](https://developer.mozilla.org/ja/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects)を継承しているので、 `_ _proto_ _` がなかったり、あっても空ということはないということを思い出していただきたいです( `constructor` についても同じことが言える)。

[uma]

> prototypeプロパティにprototypeオブジェクトがセットされているという風に捉えられるのですが、

念の為ですが、「prototypeオブジェクト」というオブジェクトはなく、この場合の「prototype」とはつまり、「ぷろとたいぷ」(ひな形)の意味かと思います(もしくは「prototypeプロパティにセットされたオブジェクト」)。和訳した情報ではこの辺が明確に区別されていないのでわかりにくいですが。

> コンストラクタ（関数）に、オブジェクトを作らずにプロパティを使える...どうなんでしょうか？

これは「コンストラクタを初期化しなくても、コンストラクタのprototypeプロパティに代入したメソッドを直接利用できますか？」という意味でしょうか？もしそうであれば回答に示した例( Klass2.prototype.bar(); )の通り、正しくそのとおりかと思います。以下個人的にわかりやすかった比喩です。
「クラスベースのオブジェクト指向言語の場合、建築士は家の設計図を作成し、その設計図に基づいて家を建築する。プロトタイプベースの場合、建築士は家を設計してから、その家のような家を建築する。」(オライリー「シングルページWebアプリケーション」より一部改変して引用)

すこし読みづらい本ですが、この本の第二章がJavaScriptのクセをとてもわかりやすく書いているので、立ち読みでもするともやもやが解決するかも知れません。

つまりクラスのつもりで作っているオブジェクトも、先述したように実際は単なる関数オブジェクトなので、初期化しなくても普通に使うことができます。大雑把に言えば、prototypeプロパティは、new演算子で初期化する時に限り特別なプロパティとして振る舞い、それ以外の時は他のプロパティと何ら変わらないものです。

[foo45]

ありがとうございました。
本のほうでも詳しく勉強してみようと思います

Answer 2

JavaScriptはプロトタイプベースのオブジェクト指向言語と言われる事がよくあります。関数を宣言すると、そのプロパティにprototypeが追加され、その関数をnewすると、関数のprototypeのプロパティの要素をそのまま参照します。詳しくは参考リンク先を見てみてください。

参考: JavaScriptの「プロトタイプ入門」