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JavaScript 封装对象与强制类型转换

 
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前面两章介绍了几大数据类型以及值类型,接下来的这个知识点,我觉得它对于javascript程序员来说是很重要的,

认识封装对象

在开始之前,我们先看一个例子,以便之后更轻松的理解封装对象的概念。

"tick".toUpperCase    //function toUpperCase()    String.prototype.toUpperCase   //function toUpperCase()    "tick".toUpperCase  === String.prototype.toUpperCase //true    // 这里使用恒等比较判断 常量的方法是否和Sting构造函数中的方法为同一个.

我们先来阅读以下几条知识点,以免对下文做出更好的理解。

  1. 通过直接量的方式访问方法或属性,这种值我们称之为 常量方式 例如上面的第一行代码。

  2. 在JavaScript中对象类型包括: 对象,数组,函数 这三种子类型,我们通常有两种术语, 引用类型 复合值 ,引用类型值在做 恒等 比较时比较的是他们 内存指向 ,即是否引用同一个值.

  3. javascript对象是一种复合值,它是属性或已命名值的集合,通过 . 符号来读取属性值。

通过上面的代码我们可以看到,在使用常量方式访问某个方法时,依然会返回其 数据类型对应的内置构造函数方法 ,上面的第三点已经说了,javascript通过 . 操作符来访问属性或方法,可是 常量 真的是对象吗?它在访问属性的过程中底发生了什么?别急,跟随我的脚步,下面我会竭尽全力把我知道的,我的观点统统都说出来.

内部属性

在JavaScript中所有 复合类型 (如:对象,数组,函数)都包含一个内部属性 [[calss]] ,此属性可以看作是一个内部分类。它并不是传统面向对象上的类,由于是内部属性,所以我们无法直接访问,不过,可以转换为字符串来查看.

Object.prototype.toString.call([1,2,3]) // '[Object Array]'   Object.prototype.toString.call(/^[1,2]$/)  // '[Object RegExp]'

这里补充一点,我们也可以通过此种方式去判断一个对象是否为数组。

我们看到每个不同的 常量类型 中的[[class]],都对应着它们 相应的内部构造函数 ,也就是对象的内部[[Class]]属性和创建该对象的内建原生构造函数相对应,但有些 特例 .

//一说特例,我估计就有人想到javascript中比较蛋疼的两个类型    Object.prototype.toString.call(null) // '[Object Null]'    Object.prototype.toString.call(undefined) // '[Object Undefined]'

除了null和undefined,其他都是javascript的内置构造函数。这里再次说一个小细节, InfinityNaN 它们返回什么呢?我想不用说大家也可以猜到了,它们都属于Number类型.

Object.prototype.toString.call(42)  // '[Object Number]'   Object.prototype.toString.call("42") // '[Object String]'    Object.prototype.toString.call(true) //  '[Object Boolean]'

上面的例子除了null和undefined,它们都有各自的构造类,这些类是javascript内置的.

封装对象过程

在日常开发中,我们通常不直接使用内置的构造类,而是直接通过常量访问.

var arr = new String("1234")    arr    //  {0:"1",1:"2",2:"3",3:"4"}

通过构造函数实例出来的常量变成了对象,其实就是手动创建其封装对象,封装对象上存在对应的数据类型方法。 我们在使用常量的方式直接访问属性和方法时,javascript会自动为你包装一个封装对象,相当于上面我们手动包装 在操作属性或方法完成之后JavaScript也会释放当前封装对象

说到这里,我们可能会想到一个问题,如果需要经常用到这些字符串的属性和方法,比如在for循环当中使用i<a.length,那么一开始创建一个封装对象也许更为方便,这样JavaScript引擎就不用每次都自动创建和自动释放循环执行这些操作了。

其实我们的想法很好,但实际证明这并不是一个好办法,因为浏览器已经为.length这样常见情况做了性能优化,直接使用封装对象来 提前优化 代码 反而会降低执行效率

一般情况下,我们不需要直接使用封装对象,最好是让JavaScript引擎自动选择什么时候应该使用封装对象,换句话说,就是应该优先考虑使用'abc'和42这样的原始类型值,而非new String(‘abc’)和new Number(42)

看如下代码,思考它们的执行结果:

var test = 'abc';   test.len = 123;   var t = test.len;

此处t为 undefined ,第三行是通过新的原始对象访问其 .len 属性,这并不是上次添加的 .len ,上次的已经被销毁,当前是一个新的封装对象.

说了这么多的理论与例子,不如我们从头到尾来整理一下,通过基础类型值访问属性过程中,到底发生了什么。

var s = 'hello world';   var world = s.toUpperCase();

我们就以它为例:

首先javascript会讲字符串值通过 new String(s)的方式转换为封装对象 ,这个对象继承了来自字符串构造函数的所有方法(这些操作都从第二行访问方法时开始发生),当前s已经变成了一个 封装对象 ,接下来在封装对象中查找需要的方法或属性,找到了之后做出相应的操作. 一旦引用结束,这个新创建的对象就会销毁。 这时候s.toUpperCase已经运行了该方法,随即销毁封装对象。

拆封

想要等到封装对象中基本类型值,我们可以使用valueOf方法获取。

var ss = new String("123");     ss.valueOf()  //"123"

javascipt 在需要用到封装对象中基本类型值时,会发生自动转换,即 隐式强制类型转换

var t = new String("123");   t+"";  "123"

不可变的原始值和可变的对象引用

javascript原始值(undefined null 字符串 数字 布尔)是 不可修改的 ,而对象是可以被 引用和修改的 .讲值类型那章时我们说过JavaScript变量没有所谓的类型而言,衡量类型的是值,即 值类型 ,在原始值上,我们无法更改,任何方法都无法更改一个原始值,这对于数字本身就说不通,怎么更改数字本身呢?但是对于字符串来说, 看似有点说得通 因为它像是通过字符组成的数组,我们可以期望通过指定的索引来修改其字符元素,但javascript并不允许这么做。字符串方法看上去返回了修改后的值,其实返回的是一个新字符串,与之前的没有任何关系.

强制类型转换

封装对象与类型转换有很大关联,我们只有弄懂封装对象的概念,才能更好的理解类型转换,还有之后的相等比较与恒等比较。

值类型转换

var num = 123;   //1   num.toString(); // "123"    //2   num + ""; //"123"

上面两种方式,第一种我们称为 显示强制类型转换 .第二种称之为 隐式强制类型转换 。类型转换总是返回 基本类型值 ,不会返回对象类型,

第一个,num.toString()时,把num常量通过内部[[class]]生成临时的封装对象,再调用对象toString方法,返回转换完成的字符串.

第二个,由于+运算符的其中一个操作数是字符串,所以是字符串拼接操作,结果是数字123被转换成“123”。

介绍强制与隐式类型转换时,我们需要掌握对字符串数字和布尔类型的转换规则。

  • toString

    基本类型的转换规则为,undefined -> “undefined”, null->"null",true->"true",数字则使用通用规则,如果有极大或极小的值则使用指数形式.
    var num = 1.37 * 1000 * 1000 * 1000 * 1000 * 1000 * 1000 * 1000 num.toString() //"1.37e+21"
    普通对象除非自定义,否则它会返回对象内部的[[Class]]属性.
    var obj = {}; obj.toString() //"[object Object]"
    数组的toStirng有些特殊,它是通过","连接的字符串.
    var arr = [1,2,3,4]; arr.toString();  // "1,2,3,4"

这里捎带讲一下json字符串化.

JSON.stringify在将JSON对象序列化为字符串时也使用了toString方法,但需要注意的是JSON.stringify并非严格意义上的强制类型转换,只是涉及toString的相关规则.

var num = 123;   var str = “123”;    JSON.stringify(num) //“123”   JSON.stringify(str) // “”123”” //两个引号

所有安全的JSON值都可以使用JSON.stringify序列化,那么, 何为不安全的值?例如: undefined,function,Symbol(es6新增),如果JSON中出现这些值,序列化时不能把它们识别,就把他们变成了null。

JSON.stringify([1,undefined,function(){}]) //"[1,null,null]"

如果对象定义了toJSON方法,会先调用此方法,然后用它的返回值来进行序列化。

var obj = {name:"Jack"}   obj.toJSON = function(){ return {name:”Join"} }      JSON.stringify(obj)   // “{“name”:”Join"}"

在序列化之前,会先调用对象的toJSON方法,以它的返回值来进行序列化.默认对象是没有此属性的,如果有需要可以手动添加。

toJSON返回的不是一个经过JSON字符串化后的值,它应该是一个 适当 的值,也就是没有经过任何处理的值.当然,它应该被返回一个可以被JSON化的值.

var ob = {   val : [1,2,3],   toJSON : function(){     return this.val.slice(2)   }  }    var obj = {     val : [1,2,3],    toJSON:  function(){       return this.val.slice(1).join()     }   } JSON.stringify(ob)  //“[2,3]"  JSON.stringify(obj) //“”2,3”” 双引号

以上我们讲JSON字符串化完全是toString捎带出来的,它和toString很相似,但是却还有些不同。既然上面已经讲了些,我们不妨再来看看它的几个参数.

很多开发者在使用JSON字符串化时候,只使用了第一个参数,其实它是有三个参数的。

我们先来看第一个参数和第二参数.

var obj = {     a:42,    b:”42",    c:[1,2,3]   }    JSON.stringify(obj,function(k,v){      if(k !== "c" ) return v   })

第一个参数不用多介绍了吧,主要是第二个参数,它有两个参数,和map的参数正好相反,也有filter方法的那点意思,在JSON字符串化中指定哪些属性应该被处理.

等等,这里有个小细节,以上第二个回调参数实际上比我预想的多执行了一次,假设以上为例,三个属性,它第一次为undefined,第二次才是属性a。这是为什么呢?因为它在处理时,obj也计入其中了。

第三个参数是缩进的字符,如果它是一个数字,就代表缩进多少空格符。如果是字符串,则固定以它为缩进符号。

var obj = {    a:42,    b:”42”,    c:[1,2,3]    }   JSON.stringify(obj,function(k,v){    if(k !==“c”) return v },”---") //"{ //----"a": 42, //----"b": "42” //}"

在编辑代码时,由于编辑器原因,引号的格式很不好把握,所以大家在复制代码运行时可能会出错,需检查引号是否为中文格式.

  • ToNumber

有时候我们需要将非数字类型当做数字来使用,比如说数字运算

其中true转1,false转换为,null转换为0,undefined转换为NaN

toNumber时如不能转换为数字类型就会返回NaN,它对以0开头的数字并不是以16进制来处理,而是10进制

var str = “123”; str - 0;   //123  Number(str)  //123

字符串转为number很简单,这里不做介绍。让我们来看一下 复合类型是如何转换为Number类型的 .

认真读下面这句话:

为了将值转化为基本类型值,抽象操作ToPrimite(参见ES5规范9.1节)会首先(通过内部操作DefaultValue)检查该值是否具有valueOf()方法,如果有就返回基本类型值,并使用该值进行 强制类型转换 ,如果没有就使用toString()的返回值来进行强制转换.

如果valueOf()和toString()均不返回基本类型值,则会产生TypeError错误

var obj = {    valueOf:function(){ return "42" }   }    var obj_1 = {      toString:function(){ return "42" }         }    var arr = [1,2,3]   arr.toString = function(){ return this.join(“") } //“123"   Number(obj)  //42  Number(obj_1) //42  Number(arr) // 123
  • ToBoolean

关于布尔值,我们存在许多误解和困惑,需要我们特别注意.

javascript中有两个关键词true和false,分别代表布尔类型中的真和假,我们常误认以为数值1和0分别等同于true和false,在有些语言中可能是这样,但在javascript中布尔值和数字时不一样的,虽然我们可以将1强制类型转换为true,将0强制转换为false,反之亦然,但他们并不是一回事.

我们可以把他们分为 两类

(1) 可以被强制转换为false的值

(2) 其他(被强制类型转换为true的值)

假值

JavaScript规范具体定义了一小撮可以被强制类型转换为false的值。

以下是一些假值:

undefined

null

false

+0 -0 和 NaN

“”

假值的布尔强制类型转换结果为false.

虽然javascript规范没有明确指出除了假值以外都是真值,但我们可以暂时理解为 假值以外的值都是真值

假值对象不是假值

var  bool = new Boolean(false);   var number = new Number(0);   var string = new String(“0”);

这些都是假值 封装后的对象 ,让我们来用复合条件来判断一下.

var a = new Boolean( bool && number && string );    a   //true

我们都知道web端的javascript依赖两个环境,javascript语言引擎,与宿主环境,宿主环境包括 DOM BOM,我们为什么提及它们呢?

因为document里面有一个类数组对象它会被转换为false,它包含了页面中所有的元素。

var dom = document.all;   Boolean( dom )  //false

真值

var a = “false”  var b = “0”  var c = “‘'"  Boolean( a && b && c ) // true

上例的字符串看似假值,但所有字符串都是真值,不过””除外,因为它是假值列表中的唯一字符串.

真值列表可以无限长,无法一一列举,所以我们以假值作为参考。

真值有很多,可以无限延长,[],function,{} 都是真值。大家可以用一点时间去控制台上练习。

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