分析JavaScript的數(shù)據(jù)類型與變量
這篇文章，我們來聊聊 JS 中的數(shù)據(jù)類型與變量。這是最基礎(chǔ)的一類問題，但卻很重要。
比如：
如何理解參數(shù)的按值傳遞?
什么是暫時性死區(qū)?
什么是變量提升?
全局變量和 window 的屬性有什么區(qū)別?為什么?
... ...
以上的問題均來自面試。如果你并不清楚，我覺得你有必要接著讀下去。
基本數(shù)據(jù)類型
在 JS 中，基本數(shù)據(jù)類型有 6 種，即數(shù)值、字符串、布爾值、null、undefined、Symbol。
對于基本數(shù)據(jù)類型，我們需要明白的是：基本類型在內(nèi)存中的存儲方式是棧。每一個值都是單獨存放，互不影響。
基本類型都是按值訪問的。在比較時，按值進(jìn)行比較：
- 1 === 1 // true
引用數(shù)據(jù)類型
引用類型的值保存在堆中，而引用是保存在棧中。
引用類型按引用訪問。在比較時，也比較的引用：
- {} === {} // => false
參數(shù)的傳遞方式
在 JS 中，參數(shù)可以是任何類型的值，甚至可以是函數(shù)。
這里要分析的是參數(shù)是以哪種類型傳遞的?引用類型還是基本類型?
先看一個基礎(chǔ)的例子：
- var out_num = 1;
- function addOne(in_num) {
- in_num += 1;
- return in_num;
- }
- addOne(out_num); // => 2
- out_num // => 1
這個例子中，我們給 addOne() 函數(shù)傳遞一個實參 out_num，這個時 out_num 會傳遞給 in_num，即內(nèi)部存在著 in_num = out_num 的過程。***我們看到的結(jié)果是 out_num 并沒有被函數(shù)改變，說明 in_num 和 out_num 是兩個在內(nèi)存中獨立存放的值，即按值傳遞。
再來看一個變形：
- var out_obj = { value: 1 };
- function addOne(in_obj) {
- in_obj.value += 1;
- return in_obj;
- }
- addOne(out_obj); // => { value: 2 }
- out_obj // => { value: 2 }
問題來了?函數(shù)參數(shù)不是按值傳遞嗎?為什么這里函數(shù)內(nèi)部的處理反映到外部了?這是一個超級超級超級的理解誤區(qū)。
首先，我們還是得擺正觀點，即函數(shù)參數(shù)是按值傳遞的。那這里怎么理解呢?對于引用類型而言，前面說引用類型分為引用和實際的內(nèi)存空間。在這里 out_obj 依舊傳遞給 in_obj，即 in_obj = out_obj ，out_obj 和 in_obj 是兩個引用，它們在內(nèi)存中的存儲方式是獨立的，但是它們卻指向同一塊內(nèi)存。
而 in_obj.value = 1 則是直接操作的實際對象。實際對象的改變，會同步到所有引用這個實際對象的引用。
你再來看這個例子，或許就會更清晰一些。
- var out_obj = { value: 1 };
- function addOne(in_obj) {
- in_obj = { value: 2 };
- return in_obj;
- }
- addOne(out_obj); // => { value: 2 }
- out_obj // => { value: 1 }
你只要抓住一點：對象的賦值就會造成引用指向的實際對象發(fā)生改變。
如何判斷數(shù)據(jù)類型
判斷數(shù)據(jù)類型，通常有三種具體的方法：
1、typeof 操作符
typeof 操作符返回一個表示數(shù)據(jù)類型的字符串。它存在以下明顯的缺陷：
- typeof null // => 'object'
- typeof [] // => 'object'
這是因為在 JS 語言設(shè)計之初遺留的 bug。可以閱讀這篇文章 http://2ality.com/2013/10/typ... 了解更多關(guān)于 typeof 處理 null 的問題。
所以 typeof ***用于判斷一些基本類型，比如數(shù)值、字符串、布爾值、undefined、Symbol。
2、instanceof 操作符
typeof 的背后是通過判斷 type tags 來判斷數(shù)據(jù)類型，而 instanceof 則是通過判斷構(gòu)造函數(shù)的 prototype 是否出現(xiàn)在對象原型鏈上的任何位置。
舉個例子：
- {} instanceof Object // => true
- [] instanceof Array // => true
- [] instanceof Object // => true
也判斷自定義類型：
- function Car(make, model, year) {
- this.make = make;
- this.model = model;
- this.year = year;
- }
- var auto = new Car('Honda', 'Accord', 1998);
- console.log(auto instanceof Car);
- // => true
- console.log(auto instanceof Object);
- // => true
所以，對于字面量形式的基本數(shù)據(jù)類型，不能通過 instanceof 判斷：
- 1 instanceof Number // => false
- Number(1) instanceof Number // => false
- new Number(1) instanceof Number // => true
3、Object.prototype.toString()
這是目前最為推薦的一種方法，可以更加精細(xì)且準(zhǔn)確的判斷任何數(shù)據(jù)類型，甚至是 JSON、正則、日期、錯誤等等。在 Lodash 中，其判斷數(shù)據(jù)類型的核心也是 Object.prototype.toString() 方法。
- Object.prototype.toString.call(JSON) // => "[object JSON]"
關(guān)于這背后的原理，你可以閱讀這篇文章 http://www.cnblogs.com/ziyunf...
4、其他
上面三種是通用的判斷數(shù)據(jù)類型的方法。面試中還會出現(xiàn)如何判斷一個數(shù)組、如何判斷 NaN、如何判斷類數(shù)組對象、如何判斷一個空對象等問題。這一類問題比較開放，解決思路通常是抓住判斷數(shù)據(jù)的核心特點。
舉個例子：判斷類數(shù)組對象。
你先要知道 JS 中類數(shù)組對象是什么樣子的，并尋求一個實際的參照物，比如 arguments 就是類數(shù)組對象。那么類數(shù)組對象具有的特點是：真值 & 對象 & 具有 length 屬性 & length 為整數(shù) & length 的范圍大于等于 0，小于等于***安全正整數(shù)(Number.MAX_SAFE_INTEGER)。
在你分析特點的時候，答案就呼之欲出了。【注意全面性】
數(shù)據(jù)類型如何轉(zhuǎn)換
JS 數(shù)據(jù)類型的動態(tài)性將貫穿整個 JS 的學(xué)習(xí)，這是 JS 非常重要的特性，很多現(xiàn)象就是因為動態(tài)性的存在而成為 JS 獨有。
正是由于動態(tài)性，JS 的數(shù)據(jù)類型可能在你毫無察覺的情況下，就發(fā)生了改變，直到運行時報錯。
這里主要分析下面 8 種轉(zhuǎn)換規(guī)則。
1、if 語句
if 語句中的類型轉(zhuǎn)換是最常見的。
- if (isTrue) {
- // ...
- } else {}
在 if 語句中，會自動調(diào)用 Boolean() 轉(zhuǎn)型函數(shù)對變量 isTrue 進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
當(dāng) isTrue 的值是 null, undefined, 0, NaN, '' 時，都會轉(zhuǎn)為 false。其余值除 false 本身外都會轉(zhuǎn)為 true。
2、Number() 轉(zhuǎn)型函數(shù)
我們重點關(guān)注 null undefined 以及字符串在 Number() 下的轉(zhuǎn)換：
- Number(null) // => 0
- Number(undefined) // => NaN
- Number('') // => 0
- Number('123') // => 123
- Number('123abc') // => NaN
注意和 parseInt() 對比。
3、parseInt()
- parseInt(null) // => NaN
- parseInt(undefined) // => NaN
- parseInt('') // => NaN
- parseInt('123') // => 123
- parseInt('123abc') // => 123
4、==
這里需要注意的是：
- null == undefined // => true
- null == 0 // => false
- undefined == false // => false
null 與 undefined 的相等性是由 ECMA-262 規(guī)定的，并且 null 與 undefined 在比較相等性時不能轉(zhuǎn)換為其他任何值。
5、關(guān)系操作符
對于兩個字符串的比較，是比較的字符編碼值：
- 'B' < 'a' // => true
一個數(shù)值，另一個其他類型，都將轉(zhuǎn)為數(shù)字進(jìn)行比較。
兩個布爾值轉(zhuǎn)為數(shù)值進(jìn)行比較。
對象，先調(diào)用 valueOf()，若不存在該方法，則調(diào)用 toString()。
6、加法
加法中特別注意的是，數(shù)字和字符串相加，將數(shù)字轉(zhuǎn)為字符串。
- '1' + 2 => // '12'
- 1 + 2 => // 3
對于對象和布爾值，調(diào)用它們的 toString() 方法得到對應(yīng)的字符串值，然后進(jìn)行字符串相加。對于 undefined 和 null 調(diào)用 String() 取得字符串 'undeifned' 和 'null'。
- { value: 1 } + true // => "[object Object]true"
7、減法
對于字符串、布爾值、null 或者 undefined，自動調(diào)用 Number()，轉(zhuǎn)換結(jié)果若為 NaN，那么最終結(jié)果為 NaN。
對于對象，先調(diào)用 valueOf()，如果得到 NaN，結(jié)果為 NaN。如果沒有 valueOf()，則調(diào)用 toString()。
8、乘法、除法
對于非數(shù)值，都會調(diào)用 Number() 轉(zhuǎn)型函數(shù)。
變量提升與暫時性死區(qū)
JS 中有三種聲明變量的方式：var, let, const。
var 聲明變量***的一個特點是存在變量提升。
- console.log(a); // undefined
- var a = 1;
- console.log(a); // 1
***個打印結(jié)果表示，在聲明變量 a 之前，a 就已經(jīng)可以訪問了，只不過并未賦值。這就是變量提升現(xiàn)象。(具體原因，我放在后面分析作用域的時候來寫)
let 和 const 就不存在這個問題，但是又引入了暫時性死區(qū)這樣的概念。
- /**
- * 這上面都屬于變量 a 的暫時性死區(qū)
- * console.log(a) // => Reference Error
- */
- let a = 1;
- console.log(a); // => 1
即聲明 a 之前，不能夠訪問 a，而直接報錯。
而暫時性死區(qū)的出現(xiàn)又引出另外一個問題，即 typeof 不再安全。你可以參考這篇文章 http://es-discourse.com/t/why...
補(bǔ)充：一個經(jīng)典面試題
- for (var i = 0; i < 4; i++) {
- setTimeout(function(){
- console.log(i);
- }, i * 1000);
- }
我先不再這里展開分析，我打算放到異步與事件循環(huán)機(jī)制中去分析。不過這里將 var 替換成 let 可以作為一種解決方案。如果你有興趣，也可以先去分析。
對于 const，這里再補(bǔ)充一點，用于加深對基本類型和引用類型的理解。
- const a = 1;
- const b = { value: 1 };
- a = 2; // => Error
- b.value = 2; // => 2
- b = { value: 2 }; // => Error
本質(zhì)上，const 并不是保證變量的值不得改動，而是變量指向的內(nèi)存地址不得改動。
聲明全局變量
直接通過 var 聲明全局變量，這個全局變量會作為 window 對象的一個屬性。
- var a = 1;
- window.a // => 1
在這里提出兩個問題，一是 let 聲明的全局變量會成為 window 的屬性嗎?二是 var 聲明的全局變量和直接在 window 創(chuàng)建屬性有沒有區(qū)別?
先來回答***問題。let 聲明的全局變量不會成為 window 的屬性。用什么來支撐這樣的結(jié)論呢?在 ES6 中，對于 let 和 const 聲明的變量從一開始就形成封閉作用域。想想之前的暫時性死區(qū)。
第二個問題，var 聲明的全局變量和直接在 window 創(chuàng)建屬性存在著本質(zhì)的區(qū)別。先看下面的代碼：
- var a = 1;
- window.a // => 1
- window.b = 2;
- delete window.a
- delete window.b
- window.a // => 1
- window.b // => undefined
我們可以看到，直接創(chuàng)建在 window 上的屬性可以被 delete 刪除，而 var 創(chuàng)建的全局屬性則不會。這是現(xiàn)象，通過現(xiàn)象看本質(zhì)，二者本質(zhì)上的區(qū)別在于：
使用 var 聲明的全局變量的 [[configurable]] 數(shù)據(jù)屬性的值為 false，不能通過 delete 刪除。而直接在對象上創(chuàng)建的屬性默認(rèn) [[configurable]] 的值為 true，即可以被 delete 刪除。(關(guān)于 [[configurable]] 屬性，在后面的文章中分析對象的時候還會提到)
小結(jié)
在這篇「數(shù)據(jù)類型與變量」文章中，分析了 7 個大類。再來回顧一下：
基本類型、引用類型、參數(shù)傳遞方式、如何判斷數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)類型如何轉(zhuǎn)換、變量提升與暫時性死區(qū)、聲明全局變量。
這些不僅是校招面試中的高頻考點，也是學(xué)習(xí) JS 必不可少的知識點。
