原文:
我将会给你展示四种判断值的类型的方法:通过隐藏属性[[Class]],通过typeof运算符,通过instanceof运算符,以及通过函数Array.isArray().我还会解释在进行类型判断时,为什么内置构造函数的原型对象会有一些不可思议的分类结果.
目录
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回顾基础知识
在开始文章的正式部分之前,你需要复习一些必要的知识.
原始值和对象值
JavaScript中的所有值不是原始值就是对象值.
原始值.下面的值都是原始值:
undefinednull- 布尔值
- 数字
- 字符串
原始值是不可变的;你不能给它们添加属性:
> var str = "abc"; > str.foo = 123; // 尝试添加属性"foo" 123 > str.foo // 并没有添加上 undefined
另外,原始值是通过值来比较的,也就是,如果它们有相同的内容,就被认为是相等的:
> "abc" === "abc" true
对象值.所有的非原始值都是对象值.对象值是可变的:
> var obj = {}; > obj.foo = 123; // 尝试添加属性"foo" 123 > obj.foo // 属性"foo"被成功添加 123 对象值是通过引用来比较的.每个对象都有自己唯一的标识符,因此,两个对象只有在是同一个对象的情况下才视为相等:
> {} === {} false > var obj = {}; > obj === obj true 包装对象类型
原始值类型boolean,number以及string都有自己对应的包装对象类型Boolean,Number和String.后面这几个类型的实例都是对象值,且和它们各自包装的原始值类型有很多不同点:
> typeof new String("abc") 'object' > typeof "abc" 'string' > new String("abc") === "abc" false 包装对象类型很少被直接使用,但它们的原型对象定义了许多其对应的原始值也可以调用的方法.例如,String.prototype是包装类型String的原型对象.它的所有方法都可以使用在字符串原始值上.包装类型的方法String.prototype.indexOf.字符串原始值上也有,并不是两个拥有相同名称的方法,而的的确确就是同一个方法:
> String.prototype.indexOf === "".indexOf true
内部属性
是一些无法用JavaScript代码直接访问的属性,但它们会隐式的影响代码运行结果.内部属性的名称以大写字母开头,且两边用双下划线包围起来.例如, [[Extensible]]就是一个内部属性,存储着一个布尔值,表明能否在该对象身上添加属性.它的值只能被引擎内部管理.Object.isExtensible()可以读取这个内部属性的值,Object.preventExtensions()可以将它的值设置为false.它的值一旦成为false,就不可能再修改回true.
术语:原型和原型对象的区别
在JavaScript中,术语"原型(prototype)"很不幸的可能会有点歧义:
- 一方面,对象之间有"谁是谁的原型"这个关系.每个对象都有一个隐藏属性
[[Prototype]],指向了自己的原型(可以是对象值或者原始值null).一个对象的原型是该对象的延续.如果在该对象上访问一个属性,却没有找到,则会继续去它的原型上找.多个对象可能有相同的原型. - 另一方面,如果一个对象obj是由一个构造函数
Foo实例化的,那么构造函数Foo会有一个属性Foo.prototype,对象obj的原型就指向这个属性.
说的再清晰点,开发者们通常把(1)中对象的"[[prototypes]]"内部属性称之为原型,把(2)中函数的"prototype"属性称之为原型对象.有三个方法可以用来操作对象的原型:
Object.getPrototypeOf(obj)返回对象obj的原型:> Object.getPrototypeOf({}) === Object.prototype trueObject.create(proto)创建一个原型是proto的空对象:> Object.create(Object.prototype) {}Object.create()还可以做更多的,但已经超过本文的介绍范围了.proto.isPrototypeOf(obj)返回true,如果proto是obj的原型(或者原型的原型,依次类推):> Object.prototype.isPrototypeOf({}) true
"constructor"属性
给定一个构造函数Foo,它的原型对象Foo.prototype会有一个属性Foo.prototype.constructor,该属性的值又指向回Foo.对于大部分用户定义的函数来说,其prototype属性以及prototype属性的constructor属性都会自动生成.(译者注:通过Function.prototype.bind创建的绑定函数没有原型对象,typeof function(){}.bind({}).prototype; // "undefined")
> function Foo() { } > Foo.prototype.constructor === Foo true > RegExp.prototype.constructor === RegExp true 构造函数的所有实例都会从其原型对象上继承到constructor属性.因此,你可以用它来判断一个实例是由哪个构造函数创建的:
> new Foo().constructor [Function: Foo] > /abc/.constructor [Function: RegExp]
判断值的类型
这里有四种方式可以用来进行值的分类:
[[Class]]是一个内部属性,值为一个类型字符串,可以用来判断对象值的类型.typeof是一个运算符,用来判断原始值的类型,还可以用来区分原始值和对象值.instanceof是一个可以判断对象值类型的运算符.Array.isArray()是一个函数,用来判断某个值是否是数组.
[[Class]]
[[Class]]是一个内部属性,它的值可能是下面字符串中的一个:
"Arguments", "Array", "Boolean", "Date", "Error", "Function", "JSON", "Math", "Number", "Object", "RegExp", "String"
在JavaScript代码中,唯一可以访问该属性的方法就是通过默认的toString()方法,通常是这样调用的:
Object.prototype.toString.call(value)
可能返回的值有:
"[object Undefined]":如果值是undefined,"[object Null]":如果值是null,"[object " + value.[[Class]] + "]":如果值是一个对象."[object " + value.[[Class]] + "]":如果值是一个原始值(它会被转换成对应的包装类型,从而返回和上面相同的结果).
例子:
> Object.prototype.toString.call(undefined) '[object Undefined]' > Object.prototype.toString.call(Math) '[object Math]' > Object.prototype.toString.call({}) '[object Object]' 因此,下面的函数可以用来获取到任意值x的[[Class]]属性:
function getClass(x) { var str = Object.prototype.toString.call(x); return /^\[object (.*)\]$/.exec(str)[1]; } 运行上面的函数:
> getClass(null) 'Null' > getClass({}) 'Object' > getClass([])'Array' > getClass(JSON) 'JSON' > (function () { return getClass(arguments) }()) //译者注:ES3环境下会返回"Object",ES5下才是"Arguments"'Arguments' > function Foo() {} > getClass(new Foo()) 'Object' typeof
typeof可以用来判断原始值的类型,以及区分对象值和原始值.语法如下:
typeof value
它会返回下面表1中的某个字符串:
表1. typeof返回的值
| 操作数类型 | 返回值 |
undefined | "undefined" |
null | "object" |
| 布尔值 | "boolean" |
| 数字 | "number" |
| 字符串 | "string" |
| 函数 | "function" |
| 其他 | "object" |
typeof在操作null时会返回"object",这是JavaScript语言本身的bug.不幸的是,永远不可能被修复了,因为太多已有的代码已经依赖了这样的表现.还需要注意的是,函数也是object类型,但typeof区分了它们.可数组却没有区分,也被视为object.所有的这些怪异表现让判断一个值的类型是否是object变的复杂:
function isObject(x) { return x !== null && (typeof x === 'object' || typeof x === 'function'); } instanceof
instanceof可以检测一个值是否是某个构造函数的实例:
value instanceof Type
该运算符会检查Type.prototype是否处于值value的原型链上.也就是说,如果你自己实现一个instanceof函数,可以像下面这样(没有进行参数的类型检测,比如参数Type为null的情况下会出错):
function myInstanceof(value, Type) { return Type.prototype.isPrototypeOf(value); } 如果是原始值,instanceof总会返回false:
> "" instanceof String false > "" instanceof Object false
Array.isArray()
Array.isArray()之所以存在,是因为在浏览器中:每个框架都有自己的全局运行环境.例如:框架A和框架B(无论谁包含谁),框架A中的代码可以向框架B中的代码传值.但框架B中的代码不能使用instanceof Array来检测框架A中传来的这个值是否是数组.因为B中的构造函数Array和A中的Array是不同的:
因此, ECMAScript 5才引入了Array.isArray(),它使用了内部属性[[Class]]来判断一个值是否是数组.可是,上面讲的问题不只针对与数组,其他的类型同样也有这个问题,但我们没有Function.isFunction()等等.
内置原型对象
内置类型的原型对象是很特殊的值: 它们的行为很像是该类型的实例,但如果用instanceof检测的话,得出的结果是它们不是该类型的实例.其他的一些用来判断类型的方法也同样有问题.如果搞清楚了这是为什么,你就能更加深入的理解相关知识.
Object.prototype
Object.prototype是一个空对象:它没有任何可迭代的自身属性:
> Object.prototype {} > Object.keys(Object.prototype) [] 意想不到的.Object.prototype是一个对象,但它却不是Object的实例.一方面,typeof和[[Class]]都将它判断为一个对象:
> getClass(Object.prototype) 'Object' > typeof Object.prototype 'object'
另一方面,instanceof不认为它是Object的实例:
> Object.prototype instanceof Object false
这是因为,如果上面的表达式结果为true,则意味着Object.prototype会存在于自身的原型链中,这样会导致一个原型链的死循环.原型链不再是线性的了,这种数据结构是无法遍历的.因此,Object.prototype没有原型(译者注:也可以说,有原型,但值是null).它也是唯一一个内置的没有原型的对象(译者注:Object.creat(null)也可以创建没有原型的对象).
> Object.getPrototypeOf(Object.prototype) null
类似的悖论也适用于所有其他的内置原型对象中:它们在大部分判断手段下都会被判断为是自身类型的实例,但唯独instanceof不是.
能预料到的. [[Class]],typeof和instanceof在其他大部分对象上的判断结果都比较一致:
> getClass({}) 'Object' > typeof {} 'object' > {} instanceof Object true Function.prototype
也是一个函数.它可以接受任何参数,但总是返回undefined:
> Function.prototype("a", "b", 1, 2) undefined 意想不到的. Function.prototype是一个函数,但却不是Function的实例:一方面,typeof(通过检测一个对象是否有[[Call]]内部属性来判断它是否是函数)说Function.prototype是一个函数:
> typeof Function.prototype 'function'
[[Class]]内部属性也一样:
> getClass(Function.prototype) 'Function'
但另一方面,instanceof说Function.prototype不是Function的实例.
> Function.prototype instanceof Function false
这是因为Function.prototype的原型链中没有它自身.它的上一级原型是Object.prototype(译者注:和Object一样,必须这么规定,否则原型链会有死循环):
> Object.getPrototypeOf(Function.prototype) === Object.prototype true
能预料到的. 其他所有的函数,都没有特殊的表现:
> typeof function () {} 'function' > getClass(function () {}) 'Function' > function () {} instanceof Function true 构造函数Function也被认为是函数:
> typeof Function 'function' > getClass(Function) 'Function' > Function instanceof Function true
Array.prototype
Array.prototype是一个空数组:
> Array.prototype [] > Array.prototype.length 0
[[Class]]内部属性也判断它为数组:
> getClass(Array.prototype) 'Array'
Array.isArray()也同样,因为它本来就是基于[[Class]]实现的:
> Array.isArray(Array.prototype) true
但是, instanceof不行:
> Array.prototype instanceof Array false
为了减少重复语句,在文章剩余下部分中,我不会再提到"原型对象不是自身类型的实例"了.
RegExp.prototype
RegExp.prototype是一个可以匹配任意字符串的正则:
> RegExp.prototype.test("abc") true > RegExp.prototype.test("") true [[Class]]的值为"RegExp"
> getClass(/abc/) 'RegExp' > getClass(RegExp.prototype) 'RegExp'
附加知识:空正则. RegExp.prototype是一个"空正则".还有两种方式可以创建这样的正则:
new RegExp("") // 构造函数 /(?:)/ // 字面量 如果你需要动态的创建一个正则表达式(译者注:利用变量中存储的字符串),则你必须使用RegExp构造函数.如果想通过字面量创建一个空正则//是不可行的,因为//会被解析成为注释的开始.一个空的非捕获分组(?:)可以作为一个空正则:它能匹配任意的字符串且不会在匹配过程中创建捕获分组:
> new RegExp("").exec("abc") [ '', index: 0, input: 'abc' ] > /(?:)/.exec("abc") [ '', index: 0, input: 'abc' ] 一个空的捕获分组的匹配结果会在索引为0的位置包含完整的匹配字符串,也会在索引为1的位置包含第一个捕获分组的值:
> /()/.exec("abc") [ '', // index 0 '', // index 1 index: 0, input: 'abc' ] 有趣的是,通过构造函数创建的空正则和RegExp.prototype其实都是一个空的非捕获分组:
> new RegExp("") /(?:)/ > RegExp.prototype /(?:)/ Date.prototype
Date.prototype也是一个Date对象:
> getClass(new Date()) 'Date' > getClass(Date.prototype) 'Date'
Date对象包装的是一个数字.引用自:
一个Date对象包含了一个数字,该数字表示了一个特定时间点的时间,单位为毫秒.这个数字称之为时间值.一个时间值也以是NaN,表明这个Date对象不表示一个特定时间点的时间.ECMAScript中的时间是用从协调世界时1970年1月1日开始的毫秒数来表示的.
两种常用的获取时间值的方法是通过调用其valueOf方法或者将该日期对象强制转换为数字:
> var d = new Date(); // 现在的时间 > d.valueOf() 1347035199049 > Number(d) 1347035199049
Date.prototype中的时间值是NaN:
> Date.prototype.valueOf() NaN > Number(Date.prototype) NaN
Date.prototype是一个非法日期,相当于是向构造函数传入NaN时创建的日期对象:
> Date.prototype Invalid Date > new Date(NaN) Invalid Date
Number.prototype
Number.prototype大致上与new Number(0)相同:
> Number.prototype.valueOf() 0
将它转换为数字会返回其包装的原始值:
> +Number.prototype 0
和下面的比较一下:
> +new Number(0) 0
String.prototype
类似的,String.prototype大致上于new String("")相同:
> String.prototype.valueOf() ''
将它转换为字符串会返回其包装的原始值:
> "" + String.prototype ''
和下面的比较一下:
> "" + new String("") '' Boolean.prototype
Boolean.prototype大致上于new Boolean(false)相同:
> Boolean.prototype.valueOf() false
Boolean对象可以被强制转换成一个原始布尔值,但转换的结果始终为true,因为所有的对象值转换成布尔值都是true.
> !!Boolean.prototype true > !!new Boolean(false) true > !!new Boolean(true) true
这和对象转换为数字和字符串的表现不同.如果一个对象包装了数字或字符串类型的原始值,转换的结果就是那些被包装的原始值.
建议
下面是针对在JavaScript中如何判断一个值的类型的建议.
将原型对象看作是其类型的原始成员
原型对象总是其类型的原始成员吗?不是的,只有内置类型是这样的.更有用的想法是把它们看成是:它们的属性会被所有的实例继承(通常是方法).
使用哪种分类机制
在考虑使用哪种分类机制的时候,你要先想想需要处理的值是否可能来自其他框架.
如果没这个可能的话,则使用typeof和instanceof,没必要使用[[Class]]和Array.isArray().但你必须熟悉typeof的怪异表现:null被认为是一个"object"以及存在两个非原始值的类型"object"和"function".例如,下面是一个用来判断是否是对象值的函数.
function isObject(v) { return (typeof v === "object" && v !== null) || typeof v === "function"; } 尝试使用这个方法:
> isObject({}) true > isObject([]) true > isObject("") false > isObject(undefined) false 如果你写的代码可能接受来自其他框架的值,那么instanceof并不适合.你必须考虑使用[[Class]]或者Array.isArray().另一个替代办法是使用一个对象的constructor属性的值,但这并不是一个靠得住的解决方案,因为并不是所有的对象都记录着自己的构造函数,也并不是所有的构造函数都有名字,另外还有命名冲突的风险.下面的函数演示了如何获取一个对象的构造函数的名字:
function getConstructorName(obj) { if (obj.constructor && obj.constructor.name) { return obj.constructor.name; } else { return ""; } } 另一个需要指出的是:函数的name属性(比如obj.constructor.name)并不是标准的一部分,例如IE就不支持.尝试运行一下:
> getConstructorName({}) 'Object' > getConstructorName([]) 'Array' > getConstructorName(/abc/) 'RegExp' > function Foo() {} > getConstructorName(new Foo()) 'Foo' 如果将一个原始值传给getConstructorName(),你会得到该原始值对应的包装类型:
> getConstructorName("") 'String' 这是因为原始值从临时生成的包装对象上获取到了constructor属性:
> "".constructor === String.prototype.constructor true
接下来该学习什么
typeof的奇怪表现(比如在操作null时返回 "object")以及 instanceof不能识别其他框架中的对象.本文也讲了如何处理这种缺陷. 接下来,你可以开始学习更多关于JavaScript继承的知识.下面的四篇文章可以助你启程: