数据类型
基本数据类型
基本数据类型是JS语言最底层的实现。
简单数值类型: 有Undefined, Null, Boolean, Number和String。注意,描述中的英文单词在这里仅指数据类型的名称,并不特指JS的全局对象N an, Boolean, Number, String等,它们在概念上的区别是比较大的。
对象: 一个无序属性的集合,这些属性的值为简单数值类型、对象或者函数。同上,这里的对象并不特指全局对象Object。
函数: 函数是对象的一种,实现上内部属性[[Class]]值为"Function",表明它是函数类型,除了对象的内部属性方法外,还有[[Construct]]、[[Call]]、[[Scope]]等内部属性。函数作为函数调用与构造器(使用new关键字创建实例对象)的处理机制不一样(Function对象除外),内部方法[[Construct]]用于实现作为构造器的逻辑,方法[[Call]]实现作为函数调用的逻辑。同上,这里的函数并不特指全局对象Function。
函数在JS这个Prototype语言中可以看作是面向对象语言的类,可以用它来构造对象实例。既然函数可以看作是类,所以每一个函数可以看作是一种扩展数据类型。
内置数据类型(内置对象)
Function: 函数类型的用户接口。
Object: 对象类型的用户接口。
Boolean, Number, String: 分别为这三种简单数值类型的对象包装器,对象包装在概念上有点类似C#中的Box/Unbox。
Date, Array, RegExp: 可以把它们看作是几种内置的扩展数据类型。
首先,Function, Object, Boolean, Number, String, Date, Array, RegExp等都是JavaScript语言的内置对象,它们都可以看作是函数的派生类型,例如Number instanceof Function为true,Number instanceof Object为true。在这个意义上,可以将它们跟用户定义的函数等同看待。
其次,它们各自可以代表一种数据类型,由JS引擎用native code或内置的JS代码实现,是暴露给开发者对这些内置数据类型进行操作的接口。在这个意义上,它们都是一种抽象的概念,后面隐藏了具体的实现机制。
在每一个提到Number, Function等单词的地方,应该迅速的在思维中将它们实例化为上面的两种情况之一。
数据类型实现模型描述
Build-in *** data structure: 指JS内部用于实现***类型的数据结构,这些结构我们基本上无法直接操作。
Build-in *** object: 指JS内置的Number, String, Boolean等这些对象,这是JS将内部实现的数据类型暴露给开发者使用的接口。
Build-in *** constructor: 指JS内置的一些构造器,用来构造相应类型的对象实例。它们被包装成函数对象暴露出来,例如我们可以使用下面的方法访问到这些函数对象:
复制代码 代码如下:
//Passed in FF2.0, IE7, Opera9.25, Safari3.0.4
//access the build-in number constructor
var number = new Number(123);
var numConstructor1 = number.constructor; //or
var numConstructor2 = new Object(123).constructor;
//both numConstructor1 and numConstructor2 are the build-in Number constructor
numConstructor1 == numConstructor2 //result: true
//access the build-in object constructor
var objConstructor1 = {}.constructor; //or
var objConstructor2 = new Object().constructor;
//both objConstructor1 and objConstructor2 are the build-in Object constructor
objConstructor1==objConstructor2 //result: true
具体实现上,上图中横向之间可能也存在关联,例如对于build-in data structure和constructor,Function、 Date、 Array、 RegExp等都可以继承Object的结构而实现,但这是具体实现相关的事情了。
关于简单数值类型的对象化
这是一个细微的地方,下面描述对于Boolean, String和Number这三种简单数值类型都适用,以Number为例说明。
JS规范要求: 使用var num1=123;这样的代码,直接返回基本数据类型,就是说返回的对象不是派生自Number和Object类型,用num1 instanceof Object测试为false;使用new关键字创建则返回Number类型,例如var num2=new Number(123); num2 instanceof Number为true。
将Number当作函数调用,返回结果会转换成简单数值类型。下面是测试代码:
复制代码 代码如下:
//Passed in FF2.0, IE7, Opera9.25, Safari3.0.4
var num1 = new Number(123); //num1 derived from Number & Object
num1 instanceof Number //result: true
num1 instanceof Object //result: true
//convert the num1 from Number type to primitive type, so it's no longer an instance of Number or Object
num1 = Number(num1);
num1 instanceof Number //result: false
num1 instanceof Object //result: false
var num2 = 123; //num2 is a primitive type
num2 instanceof Number //result: false
num2 instanceof Object //result: false
虽然我们得到了一个简单数值类型,但它看起来仍然是一个JS Object对象,具有Object以及相应类型的所有属性和方法,使用上基本没有差别,唯一不同之处是instanceof的测试结果。
Prototype继承
Prototype
每个对象都有一个[[Prototype]]的内部属性,它的值为null或者另外一个对象。函数对象都有一个显示的prototype属性,它并不是内部[[Prototype]]属性。不同的JS引擎实现者可以将内部[[Prototype]]属性命名为任何名字,并且设置它的可见性,只在JS引擎内部使用。虽然无法在JS代码中访问到内部[[Prototype]](FireFox中可以,名字为__proto__因为Mozilla将它公开了),但可以使用对象的isPrototypeOf()方法进行测试,注意这个方法会在整个Prototype链上进行判断。
使用obj.propName访问一个对象的属性时,按照下面的步骤进行处理(假设obj的内部[[Prototype]]属性名为__proto__):
1. 如果obj存在propName属性,返回属性的值,否则
2. 如果obj.__proto__为null,返回undefined,否则
3. 返回obj.__proto__.propName
调用对象的方法跟访问属性搜索过程一样,因为方法的函数对象就是对象的一个属性值。
提示: 上面步骤中隐含了一个递归过程,步骤3中obj.__proto__是另外一个对象,同样将采用1, 2, 3这样的步骤来搜索propName属性。
例如下图所示,object1将具备属性prop1, prop2, prop3以及方法fn1, fn2, fn3。图中虚线箭头表示prototype链。
这就是基于Prototype的继承和共享。其中object1的方法fn2来自object2,概念上即object2重写了object3的方法fn2。
JavaScript对象应当都通过prototype链关联起来,最顶层是Object,即对象都派生自Object类型。
类似C++等面向对象语言用类(被抽象了的类型)来承载方法,用对象(实例化对象)承载属性,Prototype语言只用实例化的对象来承载方法和属性。本质区别是前者基于内存结构的描述来实现继承,后者基于具体的内存块实现。
对象创建过程
JS中只有函数对象具备类的概念,因此要创建一个对象,必须使用函数对象。函数对象内部有[[Construct]]方法和[[Call]]方法,[[Construct]]用于构造对象,[[Call]]用于函数调用,只有使用new操作符时才触发[[Construct]]逻辑。
var obj=new Object(); 是使用内置的Object这个函数对象创建实例化对象obj。var obj={};和var obj=[];这种代码将由JS引擎触发Object和Array的构造过程。function fn(){}; var myObj=new fn();是使用用户定义的类型创建实例化对象。
new Fn(args)的创建过程如下(即函数对象的[[Construct]]方法处理逻辑,对象的创建过程)。另外函数对象本身的创建过程(指定义函数或者用Function创建一个函数对象等方式)虽然也使用了下面的处理逻辑,但有特殊的地方,后面再描述。
1. 创建一个build-in object对象obj并初始化
2. 如果Fn.prototype是Object类型,则将obj的内部[[Prototype]]设置为Fn.prototype,否则obj的[[Prototype]]将为其初始化值(即Object.prototype)
3. 将obj作为this,使用args参数调用Fn的内部[[Call]]方法
3.1 内部[[Call]]方法创建当前执行上下文
3.2 调用F的函数体
3.3 销毁当前的执行上下文
3.4 返回F函数体的返回值,如果F的函数体没有返回值则返回undefined
4. 如果[[Call]]的返回值是Object类型,则返回这个值,否则返回obj
注意步骤2中, prototype指对象显示的prototype属性,而[[Prototype]]则代表对象内部Prototype属性(隐式的)。
构成对象Prototype链的是内部隐式的[[Prototype]],而并非对象显示的prototype属性。显示的prototype只有在函数对象上才有意义,从上面的创建过程可以看到,函数的prototype被赋给派生对象隐式[[Prototype]]属性,这样根据Prototype规则,派生对象和函数的prototype对象之间才存在属性、方法的继承/共享关系。
用代码来做一些验证:
复制代码 代码如下: