判断类型

最后更新: 2019-04-26 14:47:56 阅读: 94次

一、typeof

typeof 是一个操作符,其右侧跟一个一元表达式,并返回这个表达式的数据类型。返回的结果用该类型的字符串(全小写字母)形式表示,包括以下 7 种:number、boolean、symbol、string、object、undefined、function 等。


有些时候,typeof 操作符会返回一些令人迷惑但技术上却正确的值:

  • 对于基本类型,除 null 以外,均可以返回正确的结果。
  • 对于引用类型,除 function 以外,一律返回 object 类型。
  • 对于 null ,返回 object 类型。
  • 对于 function 返回  function 类型。

其中,null 有属于自己的数据类型 Null , 引用类型中的 数组、日期、正则 也都有属于自己的具体类型,而 typeof 对于这些类型的处理,只返回了处于其原型链最顶端的 Object 类型,没有错,但不是我们想要的结果。



二、instanceof

在 JavaScript 中,判断一个变量的类型尝尝会用 typeof 运算符,在使用 typeof 运算符时采用引用类型存储值会出现一个问题,无论引用的是什么类型的对象,它都返回 "object"。ECMAScript 引入了另一个 Java 运算符 instanceof 来解决这个问题。instanceof 运算符与 typeof 运算符相似,用于识别正在处理的对象的类型。与 typeof 方法不同的是,instanceof 方法要求开发者明确地确认对象为某特定类型。



instanceof 运算符的常规用法

通常来讲,使用 instanceof 就是判断一个实例是否属于某种类型。例如:

清单 2. instanceof 常规用法
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// 判断 foo 是否是 Foo 类的实例
function Foo(){}
var foo = new Foo();
console.log(foo instanceof Foo)//true

另外,更重的一点是 instanceof 可以在继承关系中用来判断一个实例是否属于它的父类型。例如:

清单 3. instanceof 在继承中关系中的用法
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// 判断 foo 是否是 Foo 类的实例 , 并且是否是其父类型的实例
function Aoo(){}
function Foo(){}
Foo.prototype = new Aoo();//JavaScript 原型继承
 
var foo = new Foo();
console.log(foo instanceof Foo)//true
console.log(foo instanceof Aoo)//true

上面的代码中是判断了一层继承关系中的父类,在多层继承关系中,instanceof 运算符同样适用。

你真的了解 instanceof 操作符吗?

看了上面的代码示例,是不是觉得 instanceof 操作符很简单,下面来看点复杂的用法。

清单 4. instanceof 复杂用法
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console.log(Object instanceof Object);//true
console.log(Function instanceof Function);//true
console.log(Number instanceof Number);//false
console.log(String instanceof String);//false
 
console.log(Function instanceof Object);//true
 
console.log(Foo instanceof Function);//true
console.log(Foo instanceof Foo);//false

看了上面的代码是不是又晕头转向了?为什么 Object 和 Function instanceof 自己等于 true,而其他类 instanceof 自己却又不等于 true 呢?如何解释?要想从根本上了解 instanceof 的奥秘,需要从两个方面着手:1,语言规范中是如何定义这个运算符的。2,JavaScript 原型继承机制。

详细剖析 ECMAScript-262 edition 3 中 instanceof 运算符的定义

语言规范对中 instanceof 运算符的定义如下:

清单 5. 规范中 instanceof 运算符定义
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11.8.6 The instanceof operator
 The production RelationalExpression:
     RelationalExpression instanceof ShiftExpression is evaluated as follows:
 
 1. Evaluate RelationalExpression.
 2. Call GetValue(Result(1)).// 调用 GetValue 方法得到 Result(1) 的值,设为 Result(2)
 3. Evaluate ShiftExpression.
 4. Call GetValue(Result(3)).// 同理,这里设为 Result(4)
 5. If Result(4) is not an object, throw a TypeError exception.// 如果 Result(4) 不是 object,
//抛出异常
 /* 如果 Result(4) 没有 [[HasInstance]] 方法,抛出异常。规范中的所有 [[...]] 方法或者属性都是内部的,
在 JavaScript 中不能直接使用。并且规范中说明,只有 Function 对象实现了 [[HasInstance]] 方法。
所以这里可以简单的理解为:如果 Result(4) 不是 Function 对象,抛出异常 */
 6. If Result(4) does not have a [[HasInstance]] method,
   throw a TypeError exception.
 // 相当于这样调用:Result(4).[[HasInstance]](Result(2))
 7. Call the [[HasInstance]] method of Result(4) with parameter Result(2).
 8. Return Result(7).
 
 // 相关的 HasInstance 方法定义
 15.3.5.3 [[HasInstance]] (V)
 Assume F is a Function object.// 这里 F 就是上面的 Result(4),V 是 Result(2)
 When the [[HasInstance]] method of F is called with value V,
     the following steps are taken:
 1. If V is not an object, return false.// 如果 V 不是 object,直接返回 false
 2. Call the [[Get]] method of F with property name "prototype".// 用 [[Get]] 方法取
// F 的 prototype 属性
 3. Let O be Result(2).//O = F.[[Get]]("prototype")
 4. If O is not an object, throw a TypeError exception.
 5. Let V be the value of the [[Prototype]] property of V.//V = V.[[Prototype]]
 6. If V is null, return false.
 // 这里是关键,如果 O 和 V 引用的是同一个对象,则返回 true;否则,到 Step 8 返回 Step 5 继续循环
 7. If O and V refer to the same object or if they refer to objects
   joined to each other (section 13.1.2), return true.
 8. Go to step 5.

上面的规范定义很晦涩,而且看起来比较复杂,涉及到很多概念,但把这段规范翻译成 JavaScript 代码却很简单,如下:

清单 6. JavaScript instanceof 运算符代码
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function instance_of(L, R) {//L 表示左表达式,R 表示右表达式
 var O = R.prototype;// 取 R 的显示原型
 L = L.__proto__;// 取 L 的隐式原型
 while (true) {
   if (L === null)
     return false;
   if (O === L)// 这里重点:当 O 严格等于 L 时,返回 true
     return true;
   L = L.__proto__;
 }
}

JavaScript 原型继承机制

由于本文主要集中在剖析 JavaScript instanceof 运算符,所以对于 JavaScript 的原型继承机制不再做详细的讲解,下面参考来自 http://www.mollypages.org/misc/js.mp 的一张图片,此图片详细的描述了 JavaScript 各种对象的显示和隐式原型链结构。

由其本文涉及显示原型和隐式原型,所以下面对这两个概念作一下简单说明。在 JavaScript 原型继承结构里面,规范中用 [[Prototype]] 表示对象隐式的原型,在 JavaScript 中用 __proto__ 表示,并且在 Firefox 和 Chrome 浏览器中是可以访问得到这个属性的,但是 IE 下不行。所有 JavaScript 对象都有 __proto__ 属性,但只有 Object.prototype.__proto__ 为 null,前提是没有在 Firefox 或者 Chrome 下修改过这个属性。这个属性指向它的原型对象。 至于显示的原型,在 JavaScript 里用 prototype 属性表示,这个是 JavaScript 原型继承的基础知识,在这里就不在叙述了。

图 1. JavaScript 原型链
JavaScript 原型链

讲解 instanceof 复杂用法

有了上面 instanceof 运算符的 JavaScript 代码和原型继承图,再来理解 instanceof 运算符将易如反掌。下面将详细讲解 Object instanceof Object,Function instanceof Function 和 Foo instanceof Foo 三个示例,其它示例读者可自行推演。

清单 7. Object instanceof Object
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// 为了方便表述,首先区分左侧表达式和右侧表达式
ObjectL = Object, ObjectR = Object;
// 下面根据规范逐步推演
O = ObjectR.prototype = Object.prototype
L = ObjectL.__proto__ = Function.prototype
// 第一次判断
O != L
// 循环查找 L 是否还有 __proto__
L = Function.prototype.__proto__ = Object.prototype
// 第二次判断
O == L
// 返回 true
清单 8. Function instanceof Function
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// 为了方便表述,首先区分左侧表达式和右侧表达式
FunctionL = Function, FunctionR = Function;
// 下面根据规范逐步推演
O = FunctionR.prototype = Function.prototype
L = FunctionL.__proto__ = Function.prototype
// 第一次判断
O == L
// 返回 true
清单 9. Foo instanceof Foo
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// 为了方便表述,首先区分左侧表达式和右侧表达式
FooL = Foo, FooR = Foo;
// 下面根据规范逐步推演
O = FooR.prototype = Foo.prototype
L = FooL.__proto__ = Function.prototype
// 第一次判断
O != L
// 循环再次查找 L 是否还有 __proto__
L = Function.prototype.__proto__ = Object.prototype
// 第二次判断
O != L
// 再次循环查找 L 是否还有 __proto__
L = Object.prototype.__proto__ = null
// 第三次判断
L == null
// 返回 false

简析 instanceof 在 Dojo 继承机制中的应用

在 JavaScript 中,是没有多重继承这个概念的,就像 Java 一样。但在 Dojo 中使用 declare 声明类时,是允许继承自多个类的。下面以 Dojo 1.6.1 为例。

清单 10. Dojo 中多重继承
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dojo.declare("Aoo",null,{});
dojo.declare("Boo",null,{});
dojo.declare("Foo",[Aoo,Boo],{});
 
var foo = new Foo();
console.log(foo instanceof Aoo);//true
console.log(foo instanceof Boo);//false
 
console.log(foo.isInstanceOf(Aoo));//true
console.log(foo.isInstanceOf(Boo));//true

上面的示例中,Foo 同时继承自 Aoo 和 Boo,但当使用 instanceof 运算符来检查 foo 是否是 Boo 的实例时,返回的是 false。实际上,在 Dojo 的内部,Foo 仍然只继承自 Aoo,而通过 mixin 机制把 Boo 类中的方法和属性拷贝到 Foo 中,所以当用 instanceof 运算符来检查是否是 Boo 的实例时,会返回 false。所以 Dojo 为每个类的实例添加了一个新的方法叫 isInstanceOf,用这个方法来检查多重继承。


3、constructor

当一个函数 F被定义时,JS引擎会为F添加 prototype 原型,然后再在 prototype上添加一个 constructor 属性,并让其指向 F 的引用。如下所示:


当执行 var f = new F() 时,F 被当成了构造函数,f 是F的实例对象,此时 F 原型上的 constructor 传递到了 f 上,因此 f.constructor == F


可以看出,F 利用原型对象上的 constructor 引用了自身,当 F 作为构造函数来创建对象时,原型上的 constructor 就被遗传到了新创建的对象上, 从原型链角度讲,构造函数 F 就是新对象的类型。这样做的意义是,让新对象在诞生以后,就具有可追溯的数据类型。

同样,JavaScript 中的内置对象在内部构建时也是这样做的:


细节问题:

1. null 和 undefined 是无效的对象,因此是不会有 constructor 存在的,这两种类型的数据需要通过其他方式来判断。

2. 函数的 constructor 是不稳定的,这个主要体现在自定义对象上,当开发者重写 prototype 后,原有的 constructor 引用会丢失,constructor 会默认为 Object


为什么变成了 Object?

因为 prototype 被重新赋值的是一个 { }, { } 是 new Object() 的字面量,因此 new Object() 会将 Object 原型上的 constructor 传递给 { },也就是 Object 本身。

因此,为了规范开发,在重写对象原型时一般都需要重新给 constructor 赋值,以保证对象实例的类型不被篡改。

例子:

var test=new Array();

if (test.constructor==Array)
{
document.write("This is an Array");
}
if (test.constructor==Boolean)
{
document.write("This is a Boolean");
}
if (test.constructor==Date)
{
document.write("This is a Date");
}
if (test.constructor==String)
{
document.write("This is a String");
}

结果:This is an Array    

4、toString

toString() 是 Object 的原型方法,调用该方法,默认返回当前对象的 [[Class]] 。这是一个内部属性,其格式为 [object Xxx] ,其中 Xxx 就是对象的类型。

对于 Object 对象,直接调用 toString()  就能返回 [object Object] 。而对于其他对象,则需要通过 call / apply 来调用才能返回正确的类型信息。

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Object.prototype.toString.call('') ;  // [object String]
Object.prototype.toString.call(1) ;   // [object Number]
Object.prototype.toString.call(true) ;// [object Boolean]
Object.prototype.toString.call(Symbol());//[object Symbol]
Object.prototype.toString.call(undefined) ;// [object Undefined]
Object.prototype.toString.call(null) ;// [object Null]
Object.prototype.toString.call(new Function()) ;// [object Function]
Object.prototype.toString.call(new Date()) ;// [object Date]
Object.prototype.toString.call([]) ;// [object Array]
Object.prototype.toString.call(new RegExp()) ;// [object RegExp]
Object.prototype.toString.call(new Error()) ;// [object Error]
Object.prototype.toString.call(document) ;// [object HTMLDocument]
Object.prototype.toString.call(window) ;//[object global] window 是全局对象 global 的引用