blog Data type checking

Data type checking

Open nanyang24 opened this issue 7 years ago • 0 comments

检测数据类型的4种方案

在 ECMAScript 规范中，共定义了 7 种数据类型，分为基本类型和引用类型两大类，如下所示：

基本类型：String、Number、Boolean、Symbol、Undefined、Null
引用类型：Object

基本类型也称为简单类型，由于其占据空间固定，是简单的数据段，为了便于提升变量查询速度，将其存储在栈中，即按值访问。

引用类型也称为复杂类型，由于其值的大小会改变，所以不能将其存放在栈中，否则会降低变量查询速度，因此，其值存储在堆(heap)中，而存储在变量处的值，是一个指针，指向存储对象的内存处，即按址访问。引用类型除 Object 外，还包括 Function 、Array、RegExp、Date 等等。

鉴于 ECMAScript 是松散类型的，因此需要有一种手段来检测给定变量的数据类型，对于这个问题，JavaScript 也提供了多种技术方案，但遗憾的是，不同的方案得到的结果也参差不齐。

下面介绍常用的 4 种方案，并对各个方案存在的问题进行简单的分析。

1、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。

typeof ''; // string 有效
typeof 1; // number 有效
typeof Symbol(); // symbol 有效
typeof true; //boolean 有效
typeof undefined; //undefined 有效
typeof null; //object 无效
typeof [] ; //object 无效
typeof new Function(); // function 有效
typeof new Date(); //object 无效
typeof new RegExp(); //object 无效

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。

2、instanceof

instanceof 是用来判断 A 是否为 B 的实例，表达式为：A instanceof B，如果 A 是 B 的实例，则返回 true,否则返回 false。在这里需要特别注意的是：instanceof 检测的是原型，我们用一段伪代码来模拟其内部执行过程：

instanceof (A,B) = {
    var L = A.__proto__;
    var R = B.prototype;
    if(L === R) {
        //A的内部属性__proto__指向B的原型对象
        return true;
    }
    return false;
}

从上述过程可以看出，当 A 的 __proto__ 指向 B 的 prototype 时，就认为 A 就是 B 的实例，我们再来看几个例子：

[] instanceof Array; //true
{} instanceof Object;//true
new Date() instanceof Date;//true
 
function Person(){};
new Person() instanceof Person;
 
[] instanceof Object; //true
new Date() instanceof Object;//true
new Person instanceof Object;//true

我们发现，虽然 instanceof 能够判断出 [ ] 是Array的实例，但它认为 [ ] 也是Object的实例，为什么呢？

我们来分析一下 [ ]、Array、Object 三者之间的关系：

从 instanceof 能够判断出 [ ].__proto__ 指向 Array.prototype，而 Array.prototype.__proto__ 又指向了Object.prototype，最终 Object.prototype.__proto__ 指向了null，标志着原型链的结束。因此，[]、Array、Object 就在内部形成了一条原型链：

从原型链可以看出，[] 的 __proto__ 直接指向Array.prototype，间接指向 Object.prototype，所以按照 instanceof 的判断规则，[] 就是Object的实例。依次类推，类似的 new Date()、new Person() 也会形成一条对应的原型链。因此，instanceof 只能用来判断两个对象是否属于实例关系，而不能判断一个对象实例具体属于哪种类型。

instanceof 操作符的问题在于，它假定只有一个全局执行环境。如果网页中包含多个框架，那实际上就存在两个以上不同的全局执行环境，从而存在两个以上不同版本的构造函数。如果你从一个框架向另一个框架传入一个数组，那么传入的数组与在第二个框架中原生创建的数组分别具有各自不同的构造函数。

为了解决这个问题， ECMAScript 5 新增了 Array.isArray() 方法。这个方法的目的是最终确定某个值到底是不是数组，而不管它是在哪个全局执行环境中创建的。这个方法的用法如下。

if (Array.isArray(value)){
   //对数组执行某些操作
}

支持 Array.isArray()方法的浏览器有 IE9+、 Firefox 4+、 Safari 5+、 Opera 10.5+和 Chrome。

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：

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。
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。

4、toString

toString 是 Object 原型对象上的方法，使用 call 来调用该方法会返回调用者的类型字符串，格式为 [object,xxx]，xxx 是调用者的数据类型，包括：String、Number、Boolean、Undefined、Null、Function、Date、Array、RegExp、Error、HTMLDocument 等，基本上，所有的数据类型都可以通过这个方法获取到。

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

需要注意的是，必须通过 call 或 apply 来调用，而不能直接调用 toString ，从原型链的角度讲，所有对象的原型链最终都指向了 Object，按照JS变量查找规则，其他对象应该也可以直接访问到 Object 的 toString方法，而事实上，大部分的对象都实现了自身的 toString 方法，这样就可能会导致 Object 的 toString 被终止查找，因此要用 call/apply 来强制调用Object 的 toString 方法。

但Object#toString()方法也不是万能的，它不能检测自定义类型，遇到自定义类型时，我们还是得依赖instanceof来检测。

上面介绍了这么多，总体来讲，可以归纳为下面几点：

Object#toString()和改进后的constructor方式覆盖的类型较多，比较实用
如果要检测一个变量是否为自定义类型，要使用instanceof操作符
也可以有选择地使用typeof操作符，但不要过分依赖它

Aug 23 '17 01:08 nanyang24

blog blog copied to clipboard

Data type checking

检测数据类型的4种方案

1、typeof

2、instanceof

3、constructor

4、toString

blog
blog copied to clipboard