JavaScript конструкторы: this vs prototype методы в JS

Основное различие между использованием this и prototype в конструкторах JavaScript заключается в памяти и поведении наследования. При определении методов через this каждый экземпляр получает собственную копию метода, что приводит к большему потреблению памяти, но к поведению, специфичному для экземпляра. Использование prototype создаёт общие методы для всех экземпляров, экономя память и обеспечивая корректное прототипное наследование через цепочку прототипов.

Содержание

• Технические различия между this и prototype
• Сравнение использования памяти
• Влияние на производительность
• Поведение наследования
• Когда использовать каждый подход
• Практические примеры
• Лучшие практики

Технические различия между this и prototype

Ключевое различие между этими подходами — это способ хранения и совместного использования методов:

Подход 1: Использование this

var A = function() {
    this.x = function() {
        // делаем что‑то
    };
};

При таком подходе метод x становится собственным свойством каждого экземпляра. Каждый раз, когда вы создаёте новый объект через new A(), JavaScript создаёт совершенно новый объект функции для метода x. Это означает, что у каждого экземпляра есть собственная независимая копия метода.

Подход 2: Использование prototype

var A = function() { };
A.prototype.x = function() {
    // делаем что‑то
};

Здесь метод x присваивается объекту prototype конструктора. Все экземпляры, созданные через new A(), наследуют этот метод через цепочку прототипов, деля один и тот же объект функции.

Согласно Mozilla Developer Network, «цепочка прототипов обеспечивает наследование: когда JavaScript не может найти свойство в объекте, он проходит по цепочке прототипов, пока не найдёт свойство или не достигнет null».

Сравнение использования памяти

Подход this: Высокое потребление памяти

• Каждый экземпляр получает собственную копию метода
• Если вы создаёте 1000 экземпляров, у вас будет 1000 отдельных объектов функции в памяти
• Потребление памяти растёт линейно с количеством экземпляров

Подход prototype: Низкое потребление памяти

• Все экземпляры используют один и тот же объект функции
• Потребление памяти остаётся постоянным независимо от количества экземпляров
• Именно поэтому статья DEV Community утверждает: «Когда вы определяете методы внутри прототипа, они не дублируются в экземплярах — вместо этого все экземпляры делят одну и ту же ссылку на этот метод. Это экономично по памяти и позволяет вести наследование».

Сравнение памяти:

Влияние на производительность

Производительность создания

• Подход this: медленнее, так как создаётся функция для каждого экземпляра
• Подход prototype: быстрее, так как дополнительных функций не создаётся

Производительность вызова метода

• Оба подхода обычно имеют схожую скорость вызова метода
• Разница незначительна для большинства приложений
• Однако поиск свойства через цепочку прототипов в подходе prototype добавляет небольшую накладную

Влияние на сборку мусора

• Подход this: более частая сборка мусора из‑за большого количества короткоживущих объектов функции
• Подход prototype: более стабильные шаблоны памяти с меньшим количеством объектов для сбора

В статье JavaScript in Plain English подчёркивается, что понимание системы памяти JavaScript критично для оптимизации производительности, и подход с прототипом лучше соответствует принципам эффективного управления памятью.

Поведение наследования

Ограничения подхода this

• Методы, определённые через this, не участвуют в прототипном наследовании
• Их нельзя легко переопределить в дочерних классах
• Метод каждого экземпляра полностью независим

Преимущества подхода prototype

• Методы следуют цепочке прототипов, обеспечивая корректное наследование
• Их можно переопределить в дочерних классах, переопределяя на прототипе дочернего конструктора
• Поддерживает полиморфизм и переопределение методов

Согласно википедии о JavaScript: «После того как метод найден, он вызывается в контексте данного объекта. Таким образом, наследование в JavaScript покрывается автоматизмом делегирования, привязанным к свойству prototype конструкторских функций».

Пример наследования:

// Используем prototype (правильное наследование)
var Parent = function() {};
Parent.prototype.sayHello = function() { return "Hello"; };

var Child = function() {};
Child.prototype = Object.create(Parent.prototype);

var child = new Child();
console.log(child.sayHello()); // "Hello" - наследовано от Parent

// Используем this (без поддержки наследования)
var Parent = function() {
    this.sayHello = function() { return "Hello"; };
};

var Child = function() {};
// Нельзя наследовать методы, определённые через this
var child = new Child();
console.log(child.sayHello()); // undefined

Когда использовать каждый подход

Используйте подход this, когда:

1. Требуется поведение, специфичное для экземпляра
2. Необходимы приватные методы или замыкания, имеющие доступ к состоянию экземпляра
3. Будет создано небольшое количество экземпляров
4. Производительность не критична, а потребление памяти допустимо
5. Методы должны быть полностью независимыми между экземплярами

// Пример: каждый экземпляр имеет собственное состояние
var Counter = function() {
    this.count = 0;
    this.increment = function() {
        this.count++; // каждый счётчик хранит собственное состояние
    };
};

Используйте подход prototype, когда:

1. Важна память
2. Будет создано много экземпляров
3. Требуется общий функционал для всех экземпляров
4. Необходимо наследование
5. Требуется оптимизация производительности

// Пример: общие утилитарные методы
var User = function(name) {
    this.name = name;
};

User.prototype.getName = function() {
    return this.name;
};

User.prototype.isAdmin = function() {
    return false; // общая дефолтная логика
};

Практические примеры

Пример 1: Большое количество экземпляров (используйте prototype)

// Подход, экономящий память
var Particle = function(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
    this.velocity = { x: 0, y: 0 };
};

// Общие расчёты физики
Particle.prototype.update = function(deltaTime) {
    this.x += this.velocity.x * deltaTime;
    this.y += this.velocity.y * deltaTime;
};

// Создание тысяч частиц
var particles = [];
for (var i = 0; i < 10000; i++) {
    particles.push(new Particle(Math.random() * 100, Math.random() * 100));
}
// Все частицы используют один и тот же метод update — экономия памяти

Пример 2: Состояние, специфичное для экземпляра (используйте this)

// Каждый счётчик имеет собственное состояние
var Counter = function() {
    this.count = 0;
    this.increment = function() {
        this.count++;
    };
    this.decrement = function() {
        this.count--;
    };
    this.getValue = function() {
        return this.count;
    };
};

var counter1 = new Counter();
var counter2 = new Counter();

counter1.increment();
counter1.increment();
console.log(counter1.getValue()); // 2
console.log(counter2.getValue()); // 0 - независимое состояние

Лучшие практики

Общие рекомендации:

1. Предпочитайте prototype для методов, которым не требуется состояние конкретного экземпляра
2. Используйте this для свойств экземпляра и методов, которым нужен доступ к закрытому состоянию
3. Комбинируйте оба подхода разумно для оптимальной производительности и функциональности

Современный контекст JavaScript:

С введением синтаксиса ES6 class различия становятся менее заметными, но остаются фундаментальными:

// ES6 класс (использует prototype под капотом)
class Animal {
    constructor(name) {
        this.name = name; // свойство экземпляра
    }
    
    speak() { // метод прототипа
        return `${this.name} makes a sound`;
    }
}

Согласно NamasteDev Blogs, «JavaScript, особенно с ES6, включил несколько функций, часто называемых синтаксической сахарой. Это улучшения, упрощающие синтаксис и делящие код более читаемым и простым в написании».

Советы по оптимизации производительности:

• Сравните оба подхода в вашем конкретном случае
• Используйте prototype для методов в критических по производительности участках
• Следите за потреблением памяти при работе с большим количеством объектов
• Рассмотрите современные шаблоны JavaScript, которые абстрагируют эти детали, сохраняя при этом производительность

Источники

1. How proto, prototype, and Inheritance Actually Work in JavaScript - FreeCodeCamp
2. OOP Under the Hood: Prototypes, new, and More - DEV Community
3. Understanding F.prototype in JavaScript: A Complete Guide - DEV Community
4. Understanding Prototypal Inheritance in JavaScript: A Deep Dive - DEV Community
5. Introduction to Object‑Oriented JavaScript: Classes, Inheritance, and Syntactic Sugar - NamasteDev Blogs
6. JavaScript - Wikipedia
7. I Was Completely Wrong About JavaScript Memory Management Until I Learned This - JavaScript in Plain English
8. Prototype Pollution: Poisoning the JavaScript Object Chain - Abdul Wahab Junaid

Заключение

Выбор между this и prototype в конструкторах JavaScript связан с компромиссом между экономией памяти, производительностью и функциональными требованиями. Методы прототипа обеспечивают лучшую экономию памяти и корректную поддержку наследования, что делает их идеальными для общего поведения многих экземпляров. Методы через this дают поведение, специфичное для экземпляра, но увеличивают потребление памяти.

Для большинства современных проектов предпочтительнее использовать прототипный подход для методов, не требующих доступа к состоянию конкретного экземпляра, а this оставлять для свойств экземпляра и методов, которым нужен доступ к закрытому состоянию. Понимание этих фундаментальных различий критично для написания эффективного, поддерживаемого кода, который масштабируется с ростом сложности приложения.