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06.其他基础题库

06.其他基础题库

作者: ikonan | 来源:发表于2021-05-27 09:34 被阅读0次

此节课程前,我们已经梳理了 JavaScript 当中 this、执行上下文、作用域、闭包、几个 APIs 实现等基础内容。在下一部分中,我们也将认识到原型、原型链、异步等知识。除了以上罗列的概念外,在 JavaScript 中还存在一些较为「细小」,却至关重要的概念和细节。这些内容看似零碎,但它们是 JavaScript 基础拼图的重要环节,是代码的基本单元,甚至在面试中也是单独的考察点。这一节,我们将对这些「其他」内容进行梳理。

主要关键字包括:类型(类型判断,类型转换,源码分析等),函数参数引用,相关面试题目分析等。

如图:


图片

JavaScript 类型及其判断

javaScript 具有七种内置数据类型,它们分别是:

  • null
  • undefined
  • boolean
  • number
  • string
  • object
  • symbol

其中,前面五种为基本类型。第六种 object 类型又具体包含了 function、array、date 等。

对于这些类型的判断,我们常用的方法有:

  • typeof
  • instanceof
  • Object.prototype.toString
  • constructor

使用 typeof 判断类型

基本类型可以使用 typeof 来判断:

typeof 5; // number
typeof 'lucas'; // string
typeof undefined; // undefined
typeof true;  // boolean

但是也存在着一些特例,比如用 typeof 判断 null 时:

typeof null // "object"

我们再看使用 typeof 判断复杂类型时的表现:

const foo = () => 1
typeof foo // "function"

const foo = {}
typeof foo // "object"

const foo = []
typeof foo // "object"

const foo = new Date()
typeof foo // "object"

const foo = Symbol("foo")
typeof foo // "symbol"

因此,我们可以总结出:

结论 使用 typeof 可以准确判断出除 null 以外的基本类型,以及 function 类型、symbol 类型;null 会被 typeof 判断为 object。

使用 instanceof 判断类型

再来看看 instanceof:

使用 a instanceof B 判断的是:a 是否为 B 的实例,即 a 的原型链上是否存在 B 构造函数。因此如果我们使用:

function Person(name) {
   this.name = name
}
const p = new Person('lucas')

p instanceof Person // true

这里 p 是 Person 构造出来的实例。同时,顺着 p 的原型链,也能找到 Object 构造函数:

p.__proto__.__proto__ === Object.prototype

因此:

p instanceof Object // true

原型原型链的知识我们会在后续章节中介绍,这里只需要理解 instanceof 的判断原理即可。另外,一个细节需要注意:

5 instanceof Number // false

返回 false,是因为 5 是基本类型,它并不是 Number 构造函数构造出来的实例对象,如果:

new Number(5) instanceof Number // true

结果返回 true。

我们使用以下代码来模拟 instanceof 原理:

const instanceofMock = (L, R) => {
   if (typeof L !== 'object') {
       return false
   }
   while (true) {
       if (L === null) {
           // 已经遍历到了最顶端
           return false
       }
       if (R.prototype === L.__proto__) {
           return true
       }
       L = L.__proto__
   }
}

L 表示左表达式,R 表示右表达式,我们可以如此使用:

instanceofMock('', String) // false

function Person(name) {
   this.name = name
}
const p = new Person('lucas')
instanceofMock(p, Person) // true

使用 constructor 和 Object.prototype.toString 判断类型

使用 Object.prototype.toString 判断类型,我们称之为「万能方法」,「终极方法」:

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

console.log(Object.prototype.toString.call('lucas'))
// [object String]

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

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

console.log(Object.prototype.toString.call({}))
// [object Object]

console.log(Object.prototype.toString.call([]))
// [object Array]

console.log(Object.prototype.toString.call(function(){}))
// [object Function]

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

console.log(Object.prototype.toString.call(Symbol('lucas')))
// [object Symbol]

具体将会在本课程最后部分的 type.js 源码分析中重点使用。

使用 constructor 可以查看目标的构造函数,这也可以进行类型判断,但也存在着问题,具体请看:

var foo = 5
foo.constructor
// ƒ Number() { [native code] }

var foo = 'Lucas'
foo.constructor
// ƒ String() { [native code] }

var foo = true
foo.constructor
// ƒ Boolean() { [native code] }

var foo = []
foo.constructor
// ƒ Array() { [native code] }

var foo = {}
foo.constructor
// ƒ Object() { [native code] }

var foo = () => 1
foo.constructor
// ƒ Function() { [native code] }

var foo = new Date()
foo.constructor
// ƒ Date() { [native code] }

var foo = Symbol("foo")
foo.constructor
// ƒ Symbol() { [native code] }

var foo = undefined
foo.constructor
// VM257:1 Uncaught TypeError: Cannot read property 'constructor' of undefined
// at :1:5

var foo = null
foo.constructor
// VM334:1 Uncaught TypeError: Cannot read property 'constructor' of null
// at :1:5


我们发现对于 undefined 和 null,如果尝试读取其 constructor 属性,将会进行报错。并且 constructor 返回的是构造函数本身,一般使用它来判断类型的情况并不多见。

JavaScript 类型及其转换

JavaScript 的一个显著特点就是「灵活」。「灵活」的反面就是猝不及防的「坑」多,其中一个典型的例子就是被诟病的类型「隐式转换」。先来看一个极端的例子:

(!(~+[])+{})[--[~+""][+[]]*[~+[]]+~~!+[]]+({}+[])[[~!+[]*~+[]]]
// "sb"

这就是「隐式转换」的「成果」。为什么会有这样的输出,这里不过多研究,先从基础入手来进行分析。

MDN 这样介绍过 JavaScript 的特点:

JavaScript 是一种弱类型或者说动态语言。这意味着你不用提前声明变量的类型,在程序运行过程中,类型会被自动确定。

我们再来看一些基本例子,在使用加号进行运算时:

console.log(1 + '1')
// 11

console.log(1 + true)
// 2

console.log(1 + false)
// 1

console.log(1 + undefined)
// NaN

console.log('lucas' + true)
// lucastrue

我们发现:
结论 当使用 + 运算符计算 string 和其他类型相加时,都会转换为 string 类型;其他情况,都会转换为 number 类型,但是 undefined 会转换为 NaN,相加结果也是 NaNfd

比如布尔值转换为 number 类型:true 为 1,false 为 0,因此:

console.log(1 + true)
// 2

console.log(1 + false)
// 1

再看代码:

console.log({} + true)
// [object Object]true

在 + 号两侧,如果存在复杂类型,比如对象,那么这到底是怎样的一套转换规则呢?

结论 当使用 + 运算符计算时,如果存在复杂类型,那么复杂类型将会转换为基本类型,再进行运算

这就涉及到「对象类型转基本类型」这个过程。具体规则:

结论 对象在转换基本类型时,会调用该对象上 valueOf 或 toString 这两个方法,该方法的返回值是转换为基本类型的结果

那具体调用 valueOf 还是 toString 呢?这是 ES 规范所决定的,实际上这取决于内置的 toPrimitive 调用结果。主观上说,这个对象倾向于转换成什么,就会优先调用哪个方法。如果倾向于转换为 Number 类型,就优先调用 valueOf;如果倾向于转换为 String 类型,就只调用 toString。这里我建议大家了解一些常用的转换结果,对于其他特例情况会查找规范即可。

很多经典「教科书」中,比如《JavaScript 高级程序设计》以及《你不知道的 JavaScript》介绍到对象转为基本类型时,会先调用 valueof,再调用 toString,这里引入了「这个对象倾向于转换成什么,就会优先调用哪个方法」其实取自规范当中的「PreferredType」概念,这个概念在这些书目中并没有提到。事实上,浏览器对 PreferredType 的理解比较一致,按照「对象转为基本类型时,会先调用 valueof,再调用 toString」也没有问题。感兴趣或者更加严谨的读者可以翻阅相关规范相关内容。

valueOf 以及 toString 是可以被开发者重写的。比如:

const foo = {
 toString () {
   return 'lucas'
 },
 valueOf () {
   return 1
 }
}

我们对 foo 对象的 valueOf 以及 toString 进行了重写,这时候调用:

alert(foo)

输出:lucas。这里就涉及到「隐式转换」,在调用 alert 打印输出时,「倾向于使用 foo 对象的 toString 方法,将 foo 转为基本类型」,得以打印出结果。

然而:

console.log(1 + foo)

输出:2,这时候的隐式转换「倾向于使用 foo 对象的 valueOf 方法,将 foo 转为基本类型」,得以进行相加。

我们再全面总结一下,对于加法操作,如果加号两边都是 Number 类型,其规则为:

  • 如果 + 号两边存在 NaN,则结果为 NaN(typeof NaN 是 'number')-
  • 如果是 Infinity + Infinity,结果是 Infinity
  • 如果是 -Infinity + (-Infinity),结果是 -Infinity
  • 如果是 Infinity + (-Infinity),结果是 NaN

如果加号两边有至少一个是字符串,其规则为:

  • 如果 + 号两边都是字符串,则执行字符串拼接
  • 如果 + 号两边只有一个值是字符串,则将另外的值转换为字符串,再执行字符串拼接
  • 如果 + 号两边有一个是对象,则调用 valueof() 或者 toStrinig() 方法取得- -值,转换为基本类型再进行字符串拼接。
    对于其他操作符也是类似的。

当然也可以进行显式转换,我们往往使用类似 Number、Boolean、String、parseInt 等方法,进行显式类型转换,这里不再展开。

JavaScript 函数参数传递

我们知道 JavaScript 当中有「引用赋值」和「基本类型赋值」以及相关概念:「深拷贝」、「浅拷贝」区分。那么函数的参数传递有什么讲究呢?请看例题

let foo = 1
const bar = value => {
   value = 2
   console.log(value)
}
bar(foo) // 2
console.log(foo) // 1

两处输出分别为 2、1;也就是说在 bar 函数中,参数为基本类型时,函数体内复制了一份参数值,而不会影响参数实际值。

let foo = {bar: 1}
const func = obj => {
   obj.bar = 2
   console.log(obj.bar)
}
func(foo)
console.log(foo)

两处输出分别为 2、{bar: 2};也就是说如果函数参数是一个引用类型,当在函数体内修改这个引用类型参数的某个属性值时,将会对参数进行修改。因为这时候函数体内的引用地址指向了原来的参数。

但是如果在函数体内,直接修改了对参数的引用,则情况又不一样:

let foo = {bar: 1}
const func = obj => {
   obj = 2
   console.log(obj)
}
func(foo)
console.log(foo)

两处输出分别为 2、{bar: 1};这样的情况理解起来较为晦涩,其实总结下来就是:

  • 参数为基本类型时,函数体内复制了一份参数值,对于任何操作不会影响参数实际值
  • 函数参数是一个引用类型时,当在函数体内修改这个值的某个属性值时,将会对参数进行修改
  • 函数参数是一个引用类型时,如果我们直接修改了这个值的引用地址,则相当于函数体内新创建了一份引用,对于任何操作不会影响原参数实际值

cannot read property of undefined 问题解决方案

这里我们分析一个常见的 JavaScript 细节:cannot read property of undefined 是一个常见的错误,如果意外的得到了一个空对象或者空值,这样恼人的问题在所难免。

考虑这样的一个数据结构:

const obj = {
   user: {
       posts: [
           { title: 'Foo', comments: [ 'Good one!', 'Interesting...' ] },
           { title: 'Bar', comments: [ 'Ok' ] },
           { title: 'Baz', comments: []}
       ],
       comments: []
   }
}

为了在对象中相关取值的过程,需要验证对象每一个 key 的存在性。常见的处理方案有

  • && 短路运算符进行可访问性嗅探
obj.user &&
obj.user.posts &&
obj.user.posts[0] &&
obj.user.posts[0].comments
  • || 单元设置默认保底值
(((obj.user || {}).posts||{})[0]||{}).comments
  • try...catch
var result
try {
   result = obj.user.posts[0].comments
}
catch {
   result = null
}
  • lodash 等库 get API
    当然,我们也可以自己编写代码:
const get = (p, o) => p.reduce((xs, x) => (xs && xs[x]) ? xs[x] : null, o)

console.log(get(['user', 'posts', 0, 'comments'], obj)) 
// [ 'Good one!', 'Interesting...' ]

console.log(get(['user', 'post', 0, 'comments'], obj)) // null

我们实现的方法中,接收两个参数,第一个参数表示获取值的路径(path);另外一个参数表示目标对象。

同样,为了设计上的更加灵活和抽象,我们可以 curry 化方法:

const get = p => o =>
   p.reduce((xs, x) =>
       (xs && xs[x]) ? xs[x] : null, o)

const getUserComments = get(['user', 'posts', 0, 'comments'])

console.log(getUserComments(obj))
// [ 'Good one!', 'Interesting...' ]

console.log(getUserComments({user:{posts: []}}))
// null

最后,TC39 提案中有一个新的提案,支持:

console.log(obj?.user?.posts[0]?.comments)

由此可见,JavaScript 语言也在不断演进。通过这个案例,想告诉大家:熟练掌握基础环节,将对于进阶起到关键作用。

分析一道网红题目

综合以上知识点,我们来看一道「网红」题目:

Can (a == 1 && a == 2 && a == 3) ever evaluate to true?

即:

a == 1 && a == 2 && a == 3 可能为 true 吗?

直观上分析,如果变量 a 是一个基本 Number 类型,这是不可能为 true 的,因此解题思路也需要从变量 a 的类型及(对象)转换(基本类型)上来考虑。

const a = {
   value: 1,
   toString: function () {
       return a.value++
   }
}
console.log(a == 1 && a == 2 && a == 3) // true

这个方案中,我们将 a 定义为一个对象,并重写了其 toString 方法。因此在每次进行判断时,按照规则,== 号两边出现了对象类型,另一边是 Number 类型,需要调用 a 对象 toString 方法,toString 方法的返回值会作为对象转为基本类型的值,我们每次将 value 属性加 1。同样,如果按照相同的方式重写 valueOf 方法,也是可以达到同样目的的。

let value = 0
Object.defineProperty(window, 'a', {
   get: function() {
       return ++value
   }
})

console.log(a == 1 && a == 2 && a == 3) // true

这里我们将 a 作为属性,挂载在 window 对象当中,重写其 getter 方法。

当然,以上两种方法并不惟一,社区上也有给出其他「奇技艺巧」的解决方案。这里我们聚焦在本节课程的知识点上即可。

type.js 源码解读

type.js 是由颜海镜编写的用于判断数据类型的方法库,其兼容 IE6,灵活运用了多种判断类型方式:

const toString = Object.prototype.toString;

export function type(x, strict = false) {
   strict = !!strict;

   // fix typeof null = object
   if(x === null){
       return 'null';
   }

   const t = typeof x;

   // number string boolean undefined symbol
   if(t !== 'object'){
       return t;
   }

   let cls;
   let clsLow;
   try {
       cls = toString.call(x).slice(8, -1);
       clsLow = cls.toLowerCase();
   } catch(e) {
       // ie 下的 activex 对象
       return 'object';
   }

   if(clsLow !== 'object'){
       // 区分 String() 和 new String()
       if (strict && (clsLow === 'number' || clsLow === 'boolean' || clsLow === 'string')) {
           return cls;
       }
       return clsLow;
   }

   if(x.constructor == Object){
       return clsLow;
   }

   // Object.create(null)
   try {
       // __proto__ 部分早期 firefox 浏览器
       if (Object.getPrototypeOf(x) === null || x.__proto__ === null) {
           return 'object';
       }
   } catch(e) {
       // ie 下无 Object.getPrototypeOf 会报错
   }

   // function A() {}; new A
   try {
       const cname = x.constructor.name;

       if (typeof cname === 'string') {
           return cname;
       }
   } catch(e) {
       // 无 constructor
   }

   // function A() {}; A.prototype.constructor = null; new A
   return 'unknown';
}


其中关键点提炼出来有:

  • 通过 x === null 来判断 null 类型
  • 对于 typeof x 不为 object 的情况,直接返回 typeof x 结果,这时候可以判* * 断出 number,string,boolean,undefined,symbol 类型
  • 其他情况,对于 IE6 以上版本,使用 Object.prototype.toString 方法并进行返回
  • 兼容性处理,比如对于不支持 Object.prototype.toString 方法的情况,返回 object
  • 其他兼容性处理

兼容性处理部分因为历史原因,我们不再追究。这里重点关注一下 Object.prototype.toString 方法,该方法确实可以称得上「终极方案」。对返回结果使用 .slice(8, -1),更加方便拿到结果:

Object.prototype.toString.call(true).slice(8, -1)
// "Boolean"

相关规范文档:Object.prototype.toString

总结

这节课程,我们「零散」介绍了很多细节,细心的同学会发现,这些细节本质上都围绕着「类型」这个概念。关于类型,以及相关的类型转换,涉及到 JavaScript 语言特点,涉及到语言规范内容。对此,对于这些规则,需要开发者「熟记」,如果在自己认知之外的,能够做到查阅规范,找到解释即可。不必钻牛角尖。

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