instanceof和typeof原理

JS数据类型判断和数组判断

js七种数据类型:Number, String, Boolean, symbol, null, undefined, object
前六种都是基本数据类型,只有object(数组array,函数function都属于object)是引用数据类型。
undefined 和 null没有本质区别,undefined就是定义了一个变量或函数却没有给他赋值。

typeof实现原理

在判断不是 object 类型的数据的时候,typeof能比较清楚的告诉我们具体是哪一类的类型。
但是很遗憾的一点是,typeof 在判断一个 object的数据的时候只能告诉我们这个数据是 object, 而不能细致的具体到是哪一种 object, 比如👉

let s = new String('abc');
typeof s === 'object'// true
s instanceof String // true

要想判断一个数据具体是哪一种 object 的时候,我们需要利用 instanceof 这个操作符。
js 在底层存储变量的时候,会在变量的机器码的低位1-3位存储其类型信息👉

  • 000:对象
  • 010:浮点数
  • 100:字符串
  • 110:布尔
  • 1:整数
    但是对于 undefined 和 null 来说,这两个值的信息存储是有点特殊的。
  • null:所有机器码均为0
  • undefined:用 −2^30 整数来表示
    所以,typeof 在判断 null 的时候就出现问题了,由于 null 的所有机器码均为0,因此直接被当做对象来看待。

然而用 instanceof 来判断的话👉

null instanceof null // TypeError: Right-hand side of 'instanceof' is not an object

null 直接被判断为不是 object,这也是 JavaScript 的历史遗留bug,可以参考typeof

最好是用 typeof 来判断基本数据类型(包括symbol),避免对 null 的判断

Object.prototype.toString

还有一个不错的判断类型的方法,就是Object.prototype.toString,我们可以利用这个方法来对一个变量的类型来进行比较准确的判断

Object.prototype.toString.call(1) // "[object Number]"

Object.prototype.toString.call('hi') // "[object String]"

Object.prototype.toString.call({a:'hi'}) // "[object Object]"

Object.prototype.toString.call([1,'a']) // "[object Array]"

Object.prototype.toString.call(true) // "[object Boolean]"

Object.prototype.toString.call(() => {}) // "[object Function]"

Object.prototype.toString.call(null) // "[object Null]"

Object.prototype.toString.call(undefined) // "[object Undefined]"

Object.prototype.toString.call(Symbol(1)) // "[object Symbol]"

instanceof实现原理

instanceof是用来判断对象的具体类型,其实 instanceof 主要的作用就是判断对象是否是构造函数原型链上的实例。

let obj1 = {}
let obj2 = new Date()
let obj3 = []
let obj4 = Object.create(null)

obj1 instanceof Object // true 
obj2 instanceof Object //true
obj2 instanceof Date // true
obj3 instanceof Object // true
obj3 instanceof Array // true
obj3 instanceof String //false 
obj4 instanceof Object //false

// 由于obj4的原型是null, 因此是false
let person = function () {
}
let nicole = new person()
nicole instanceof person // true

当然,instanceof 也可以判断一个实例是否是其父类型或者祖先类型的实例。

let person = function () {
}
let programmer = function () {
}
programmer.prototype = new person()
let nicole = new programmer()
nicole instanceof person // true
nicole instanceof programmer // true

instanceof 的原理是什么呢?
其实 instanceof 主要的实现原理就是只要右边变量的 prototype 在左边变量的原型链上即可。因此,instanceof 在查找的过程中会遍历左边变量的原型链,直到找到右边变量的 prototype,如果查找失败,则会返回 false,告诉我们左边变量并非是右边变量的实例。

function new_instance_of(leftVaule, rightVaule) { 
    let rightProto = rightVaule.prototype; // 取右表达式的 prototype 值
    leftVaule = leftVaule.__proto__; // 取左表达式的__proto__值
    while (true) {
        if (leftVaule === null) {
            return false;   
        }
        if (leftVaule === rightProto) {
            return true;    
        } 
        leftVaule = leftVaule.__proto__ 
    }
}

看几个有趣的例子

function Foo() {
}

Object instanceof Object // true
Function instanceof Function // true
Function instanceof Object // true
Foo instanceof Foo // false
Foo instanceof Object // true
Foo instanceof Function // true

要想全部理解 instanceof 的原理,除了我们刚刚提到的实现原理,我们还需要知道 JavaScript 的原型继承原理。

我们知道每个 JavaScript 对象均有一个隐式的 proto 原型属性,而显式的原型属性是 prototype,只有 Object.prototype.proto 属性在未修改的情况下为 null 值。根据图上的原理,我们来梳理上面提到的几个有趣的 instanceof 使用的例子。

  • Object instanceof Object
    由图可知,Object 的 prototype 属性是 Object.prototype, 而由于 Object 本身是一个函数,由 Function 所创建,所以 Object.proto 的值是 Function.prototype,而 Function.prototype 的 proto 属性是 Object.prototype,所以我们可以判断出,Object instanceof Object 的结果是 true 。用代码简单的表示一下
leftValue = Object.__proto__ = Function.prototype;
rightValue = Object.prototype;
// 第一次判断
leftValue != rightValue
leftValue = Function.prototype.__proto__ = Object.prototype
// 第二次判断
leftValue === rightValue
// 返回 true

Function instanceof Function 和 Function instanceof Object 的运行过程与 Object instanceof Object 类似,故不再详说。

  • Foo instanceof Foo
    Foo 函数的 prototype 属性是 Foo.prototype,而 Foo 的 proto 属性是 Function.prototype,由图可知,Foo 的原型链上并没有 Foo.prototype ,因此 Foo instanceof Foo 也就返回 false 。
leftValue = Foo, rightValue = Foo
leftValue = Foo.__proto = Function.prototype
rightValue = Foo.prototype
// 第一次判断
leftValue != rightValue
leftValue = Function.prototype.__proto__ = Object.prototype
// 第二次判断
leftValue != rightValue
leftValue = Object.prototype = null
// 第三次判断
leftValue === null
// 返回 false
  • Foo instanceof Object
leftValue = Foo, rightValue = Object
leftValue = Foo.__proto__ = Function.prototype
rightValue = Object.prototype
// 第一次判断
leftValue != rightValue
leftValue = Function.prototype.__proto__ = Object.prototype
// 第二次判断
leftValue === rightValue
// 返回 true 
  • Foo instanceof Function
leftValue = Foo, rightValue = Function
leftValue = Foo.__proto__ = Function.prototype
rightValue = Function.prototype
// 第一次判断
leftValue === rightValue
// 返回 true 

总结

简单来说,我们使用 typeof 来判断基本数据类型是 ok 的,不过需要注意当用 typeof 来判断 null 类型时的问题,如果想要判断一个对象的具体类型可以考虑用instanceof,但是 instanceof 也可能判断不准确,比如一个数组,他可以被 instanceof 判断为 Object。所以我们要想比较准确的判断对象实例的类型时,可以采取 Object.prototype.toString.call 方法。

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