JavaScript中类型判断与转换

类型/格式判断与转换

typeof

typeof运算符可以返回一个值的数据类型，可能有以下结果。

( 1)原始类型

数值、字符串、布尔值分别返回number、string、boolean。

typeof 123; // "number"
typeof "123"; // "string"
typeof false; // "boolean"

( 2)函数

函数返回function。

// 定义一个空函数
function f(){}

typeof f
// "function"

( 3)undefined

undefined返回undefined。

typeof undefined
// "undefined"

利用这一点，typeof可以用来检查一个没有声明的变量，而不报错。

v
// ReferenceError: v is not defined

typeof v
// "undefined"

实际编程中，这个特点通常用在判断语句。

// 错误的写法
if (v){
    // ...
}
// ReferenceError: v is not defined

// 正确的写法
if (typeof v === "undefined"){
    // ...
}

( 4)其他

除此以外，都返回object。

typeof window // "object"
typeof {} // "object"
typeof [] // "object"
typeof null // "object"

从上面代码可以看到，空数组([] )的类型也是object，这表示在JavaScript内部，数组本质上只是一种特殊的对象。另外，null的类型也是object，这是由于历史原因造成的，为了兼容以前的代码，后来就没法修改了，并不是说null就属于对象，本质上null是一个类似于undefined的特殊值。

instanceof

typeof对数组(array )和对象(object )的显示结果都是object，那么怎么区分它们呢？instanceof运算符可以做到。

const o = {};
const a = [];

o instanceof Array; // false
a instanceof Array; // true

类型的自动转换

当遇到以下几种情况，JavaScript会自动转换数据类型：

• 不同类型的数据进行互相运算；
• 对非布尔值类型的数据求布尔值;
• 对非数值类型的数据使用一元运算符(即 “+” 和 “-”)。

动态类型检查

tcomb

npm install tcomb --save

A type-checked function:

import t from 'tcomb';

function sum(a, b) {
  t.Number(a);
  t.Number(b);
  return a + b;
}

sum(1, 's'); // throws '[tcomb] Invalid value "s" supplied to Number'

A user defined type:

const Integer = t.refinement(t.Number, (n) => n % 1 === 0, 'Integer');

A type-checked class:

const Person = t.struct({
  name: t.String,              // required string
  surname: t.maybe(t.String),  // optional string
  age: Integer,                // required integer
  tags: t.list(t.String)       // a list of strings
}, 'Person');

// methods are defined as usual
Person.prototype.getFullName = function () {
  return `${this.name} ${this.surname}`;
};

const person = Person({
  surname: 'Canti'
}); // throws '[tcomb] Invalid value undefined supplied to Person/name: String'

类型判断

typeof

typeof是javascript原生提供的判断数据类型的运算符，它会返回一个表示参数的数据类型的字符串，例如：

const s = 'hello';
console.log(typeof(s))//String

以下是我在MDN的文档中找到的一张包含typeof运算法的针对不同参数的输出结果的表格：

从这张表格可以看出，数组被归到了Any other object当中，所以typeof返回的结果应该是Object，并没有办法区分数组，对象，null等原型链上都有Object的数据类型。

const a = null;
const b = {};
const c= [];
console.log(typeof(a)); //Object
console.log(typeof(b)); //Object
console.log(typeof(c)); //Object

运行上面的代码就会发现，在参数为数组，对象或者null时，typeof返回的结果都是object，可以使用这种方法并不能识别出数组，因此，在JavaScript项目中用typeof来判断一个位置类型的数据是否为数组，是非常不靠谱的。

instanceof

既然typeof无法用于判断数组是否为数组，那么用instance运算符来判断是否可行呢？要回答这个问题，我们首先得了解instanceof运算法是干嘛用的。

instanceof运算符可以用来判断某个构造函数的prototype属性所指向的對象是否存在于另外一个要检测对象的原型链上。在使用的时候语法如下：

object instanceof constructor

用我的理解来说，就是要判断一个Object是不是数组(这里不是口误，在JavaScript当中，数组实际上也是一种对象)，如果这个Object的原型链上能够找到Array构造函数的话，那么这个Object应该及就是一个数组，如果这个Object的原型链上只能找到Object构造函数的话，那么它就不是一个数组。

const a = [];
const b = {};
console.log(a instanceof Array);//true
console.log(a instanceof Object);//true,在数组的原型链上也能找到Object构造函数
console.log(b instanceof Array);//false

由上面的几行代码可以看出，使用instanceof运算符可以分辨数组和对象，可以判断数组是数组。

constructor

实例化的数组拥有一个constructor属性，这个属性指向生成这个数组的方法。const a = []; console.log(a.constructor);//function Array(){ [native code] }以上的代码说明，数组是有一个叫Array的函数实例化的。如果被判断的对象是其他的数据类型的话，结果如下: const o = {}; console.log(o.constructor);//function Object(){ [native code] } const r = /^[0-9]$/; console.log(r.constructor);//function RegExp() { [native code] } const n = null; console.log(n.constructor);//报错看到这里，你可能会觉得这也是一种靠谱的判断数组的方法，我们可以用以下的方式来判断: const a = []; console.log(a.constructor == Array);//true但是，很遗憾的通知你，constructor属性是可以改写的，如果你一不小心作死改了constructor属性的话，那么使用这种方法就无法 判断出数组的真是身份了，写到这里，我不禁想起了无间道的那段经典对白，梁朝伟：“ 对不起，我是警察。” 刘德华：“ 谁知道呢？”。//定义一个数组const a = []; //作死将constructor属性改成了别的a.contrtuctor = Object; console.log(a.constructor == Array);//false (哭脸)console.log(a.constructor == Object);//true (哭脸)console.log(a instanceof Array);//true (instanceof火眼金睛)可以看出，constructor属性被修改之后，就无法用这个方法判断数组是数组了，除非你能保证不会发生constructor属性被改写的情况，否则用这种方法来判断数组也是不靠谱的。

toString

另一个行之有效的方法就是使用Object.prototype.toString方法来判断，每一个继承自Object的对象都拥有toString的方法。

如果一个对象的toString方法没有被重写过的话，那么toString方法将会返回 “[object type]"，其中的type代表的是对象的类型，根据type的值，我们就可以判断这个疑似数组的对象到底是不是数组了。

你可能会纠结，为什么不是直接调用数组，或则字符串自己的的toString方法呢？我们试一试就知道了。

const a = ['Hello','Howard'];
const b = {0:'Hello',1:'Howard'};
const c = 'Hello Howard';
a.toString();//"Hello,Howard"
b.toString();//"[object Object]"
c.toString();//"Hello,Howard"

从上面的代码可以看出，除了对象之外，其他的数据类型的toString返回的都是内容的字符创，只有对象的toString方法会返回对象的类型。所以要判断除了对象之外的数据的数据类型，我们需要 “ 借用 ” 对象的toString方法，所以我们需要使用call或者apply方法来改变toString方法的执行上下文。

const a = ['Hello','Howard'];
const b = {0:'Hello',1:'Howard'};
const c = 'Hello Howard';
Object.prototype.toString.call(a);//"[object Array]"
Object.prototype.toString.call(b);//"[object Object]"
Object.prototype.toString.call(c);//"[object String]"

使用apply方法也能达到同样的效果：

const a = ["Hello", "Howard"];
const b = { 0: "Hello", 1: "Howard" };
const c = "Hello Howard";
Object.prototype.toString.apply(a); //"[object Array]"
Object.prototype.toString.apply(b); //"[object Object]"
Object.prototype.toString.apply(c); //"[object String]"

总结一下，我们就可以用写一个方法来判断数组是否为数组：

const isArray = (something)=>{
    return Object.prototype.toString.call(something) === '[object Array]';
}

cosnt a = [];
const b = {};
isArray(a);//true
isArray(b);//false

但是，如果你非要在创建这个方法之前这么来一下，改变了Object原型链上的toString方法，那我真心帮不了你了 …

//重写了toString方法
Object.prototype.toString = () => {
  alert("你吃过了么？");
};
//调用String方法
const a = [];
Object.prototype.toString.call(a); //弹框问你吃过饭没有

当然了，只有在浏览器当中才能看到alert弹框，这个我就不解释了。

属性判断

obj.prop !== undefined: compare against undefined directly typeof obj.prop !== ‘undefined’: verify the property value type obj.hasOwnProperty(‘prop’): verify whether the object has an own property ‘prop’ in obj: verify whether the object has an own or inherited property

隐式类型转换

在JavaScript中，当我们进行比较操作或者加减乘除四则运算操作时，常常会触发JavaScript的隐式类型转换机制；而这部分也往往是令人迷惑的地方。譬如浏览器中的 console.log 操作常常会将任何值都转化为字符串然后展示，而数学运算则会首先将值转化为数值类型(除了Date类型对象)然后进行操作。

我们首先来看几组典型的JavaScript中运算符操作结果，希望阅读完本部分之后能够对每一个条目都能进行合理解释：

// 比较
[] == ![]   // true
NaN !== NaN // true


1 == true // true
2 == true // false
"2" == true // flase


null > 0    // false
null < 0    // false
null == 0   // false
null >= 0   // true


// 加法
true + 1    // 1
undefined + 1   // NaN


let obj = {};


{} + 1  // 1，这里的 {} 被当成了代码块
{ 1 + 1 } + 1 // 1


obj + 1 // [object Object]1
{} + {} // Chrome 上显示 "[object Object][object Object]"，Firefox 显示 NaN


[] + {} // [object Object]
[] + a  // [object Object]
+ []    // 等价于 + "" => 0
{} + [] // 0
a + []  // [object Object]


[2,3] + [1,2]   // '2,31,2'
[2] + 1 // '21'
[2] + (-1) // "2-1"


// 减法或其他操作，无法进行字符串连接，因此在错误的字符串格式下返回 NaN
[2] - 1 // 1
[2,3] - 1   // NaN
{} - 1 // -1

原始类型间转换

JavaScript中我们常说的原始类型包括了数值类型、字符串类型、布尔类型与空类型这几种；而我们常用的原始类型之间的转换函数就是String、Number与Boolean:

// String
let value = true;
console.log(typeof value); // boolean

value = String(value); // now value is a string "true"
console.log(typeof value); // string

// Number
let str = "123";
console.log(typeof str); // string

let num = Number(str); // becomes a number 123

console.log(typeof num); // number

let age = Number("an arbitrary string instead of a number");

console.log(age); // NaN, conversion failed

// Boolean
console.log(Boolean(1)); // true
console.log(Boolean(0)); // false

console.log(Boolean("hello")); // true
console.log(Boolean("")); // false

最终，我们可以得到如下的JavaScript原始类型转换表(包括复合类型向原始类型转换的范例)：

更多比较表格参考 JavaScript-Equality-Table。

ToPrimitive

在比较运算与加法运算中，都会涉及到将运算符两侧的操作对象转化为原始对象的步骤；而JavaScript中这种转化实际上都是由ToPrimitive函数执行的。实际上，当某个对象出现在了需要原始类型才能进行操作的上下文时，JavaScript会自动调用ToPrimitive函数将对象转化为原始类型；譬如上文介绍的 alert 函数、数学运算符、作为对象的键都是典型场景，该函数的签名如下：

ToPrimitive(input, PreferredType?)

为了更好地理解其工作原理，我们可以用JavaScript进行简单地实现：

const ToPrimitive = function (obj, preferredType) {
  const APIs = {
    typeOf: function (obj) {
      return Object.prototype.toString.call(obj).slice(8, -1);
    },
    isPrimitive: function (obj) {
      const _this = this,
        types = ["Null", "Undefined", "String", "Boolean", "Number"];
      return types.indexOf(_this.typeOf(obj)) !== -1;
    },
  }; // 如果 obj 本身已经是原始对象，则直接返回
  if (APIs.isPrimitive(obj)) {
    return obj;
  } // 对于 Date 类型，会优先使用其 toString 方法；否则优先使用 valueOf 方法

  preferredType =
    preferredType === "String" || APIs.typeOf(obj) === "Date"
      ? "String"
      : "Number";
  if (preferredType === "Number") {
    if (APIs.isPrimitive(obj.valueOf())) {
      return obj.valueOf();
    }
    if (APIs.isPrimitive(obj.toString())) {
      return obj.toString();
    }
  } else {
    if (APIs.isPrimitive(obj.toString())) {
      return obj.toString();
    }
    if (APIs.isPrimitive(obj.valueOf())) {
      return obj.valueOf();
    }
  }
  throw new TypeError("TypeError");
};

我们可以简单覆写某个对象的valueOf方法，即可以发现其运算结果发生了变化：

let obj = {
  valueOf: () => {
    return 0;
  },
};

obj + 1; // 1

如果我们强制将某个对象的 valueOf 与 toString 方法都覆写为返回值为对象的方法，则会直接抛出异常。

obj = {
  valueOf: function () {
  console.log("valueOf");
  return {}; // not a primitive
  },
  toString: function () {
  console.log("toString");
  return {}; // not a primitive
  }
  }


obj + 1
// error
Uncaught TypeError: Cannot convert object to primitive value
  at <anonymous>:1:5

值得一提的是对于数值类型的 valueOf() 函数的调用结果仍为数组，因此数组类型的隐式类型转换结果是字符串。而在ES6中引入Symbol类型之后，JavaScript会优先调用对象的[Symbol.toPrimitive]方法来将该对象转化为原始类型，那么方法的调用顺序就变为了：

• 当 obj[Symbol.toPrimitive](preferredType) 方法存在时，优先调用该方法；
• 如果preferredType参数为String，则依次尝试 obj.toString() 与 obj.valueOf()；
• 如果preferredType参数为Number或者默认值，则依次尝试 obj.valueOf() 与 obj.toString()。

而[Symbol.toPrimitive]方法的签名为：

obj[Symbol.toPrimitive] = function(hint) {
  // return a primitive value
  // hint = one of "string", "number", "default"
}

我们同样可以通过覆写该方法来修改对象的运算表现：

user = {
  name: "John",
  money: 1000,

  [Symbol.toPrimitive](hint) {
    console.log(`hint: ${hint}`);
    return hint == "string" ? `{name: "${this.name}"}` : this.money;
  },
};

// conversions demo:
console.log(user); // hint: string -> {name: "John"}
console.log(+user); // hint: number -> 1000
console.log(user + 500); // hint: default -> 1500

比较运算

JavaScript为我们提供了严格比较与类型转换比较两种模式，严格比较(=== )只会在操作符两侧的操作对象类型一致，并且内容一致时才会返回为true，否则返回false。而更为广泛使用的==操作符则会首先将操作对象转化为相同类型，再进行比较。对于<=等运算，则会首先转化为原始对象(Primitives )，然后再进行对比。

标准的相等性操作符(==与!=)使用了Abstract Equality Comparison Algorithm来比较操作符两侧的操作对象(x == y )，该算法流程要点提取如下：

• 如果x或y中有一个为NaN，则返回false；
• 如果x与y皆为null或undefined中的一种类型，则返回true(null == undefined // true )；否则返回false(null == 0 // false )；
• 如果x,y类型不一致，且x,y为String、Number、Boolean中的某一类型，则将x,y使用toNumber函数转化为Number类型再进行比较；
• 如果x，y中有一个为Object，则首先使用ToPrimitive函数将其转化为原始类型，再进行比较。
• 如果x，y皆为Object，则进行Reference比较；譬如[] ==

我们再来回顾下文首提出的 [] == ![] 这个比较运算，首先 [] 为对象，则调用ToPrimitive函数将其转化为字符串 ""；对于右侧的 ![]，首先会进行显式类型转换，将其转化为false。然后在比较运算中，会将运算符两侧的运算对象都转化为数值类型，即都转化为了0，因此最终的比较结果为true。在上文中还介绍了 null >= 0 为true的这种比较结果，在ECMAScript中还规定，如果 < 为false，则 >= 为true。

加法运算

对于加法运算而言，JavaScript首先会将操作符两侧的对象转换为Primitive类型；然后当适当的隐式类型转换能得出有意义的值的前提下，JavaScript会先进行隐式类型转换，再进行运算。譬如value1 + value2这个表达式，首先会调用ToPrimitive函数将两个操作数转化为原始类型：

prim1 := ToPrimitive(value1)
prim2 := ToPrimitive(value2)

这里将会优先调用除了Date类型之外对象的 valueOf 方法，而因为数组的 valueOf 方法的返回值仍为数组类型，则会返回其字符串表示。而经过转换之后的prim1与prim2中的任一个为字符串，则会优先进行字符串连接；否则进行加法计算。