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类型

instanceof运算符

在JavaScript中,判断一个变量的类型尝尝会用typeof运算符,在使用typeof运算符时 采用引用类型存储值会出现一个问题,无论引用的是什么类型的对象,它都返回object。 ECMAScript 引入了另一个Java运算符 instanceof 解决这个问题。instanceof运算符 与typeof运算符相似,用于识别正在处理的对象的类型。与typeof方法不同的是, instanceof方法要求开发者明确地确认对象为某特定类型。例如:

var oStringObject = new String("hello world");
console.log(oStringObject instanceof String);   // 输出 "true"

instanceof运算符的常规用法

通常来讲,使用instanceof就是判断一个实例是否属于某种类型。例如:

// 判断 foo 是否是 Foo 类的实例
function Foo(){}
var foo = new Foo();
console.log(foo instanceof Foo)//true

另外,更重的一点是instanceof可以在继承关系中用来判断一个实例是否属于它的父类型 。例如:

// 判断 foo 是否是 Foo 类的实例 , 并且是否是其父类型的实例
function Aoo(){}
function Foo(){}
Foo.prototype = new Aoo();//JavaScript 原型继承
 
var foo = new Foo();
console.log(foo instanceof Foo)//true
console.log(foo instanceof Aoo)//true

上面的代码中是判断了一层继承关系中的父类,在多层继承关系中,instanceof运算符 同样适用。

你真的了解instanceof操作符吗?

看了上面的代码示例,是不是觉得instanceof操作符很简单,下面来看点复杂的用法。

	console.log(Object instanceof Object);//true
	console.log(Function instanceof Function);//true
	console.log(Number instanceof Number);//false
	console.log(String instanceof String);//false
	 
	console.log(Function instanceof Object);//true
	 
	console.log(Foo instanceof Function);//true
	console.log(Foo instanceof Foo);//false

看了上面的代码是不是又晕头转向了?为什么ObjectFunction instanceof自己等于 true,而其他类instanceof自己却又不等于true呢?如何解释?要想从根本上了解 instanceof的奥秘,需要从两个方面着手:

  • 语言规范中是如何定义这个运算符的。
  • JavaScript原型继承机制。

详细剖析

详细剖析ECMAScript-262 edition 3中instanceof运算符的定义

语言规范对中instanceof运算符的定义如下:

RelationalExpression instanceof ShiftExpression is evaluated as follows:
				  
1. Evaluate RelationalExpression.
2. Call GetValue(Result(1)).// 调用 GetValue 方法得到 Result(1) 的值,设为 Result(2)
3. Evaluate ShiftExpression.
4. Call GetValue(Result(3)).// 同理,这里设为 Result(4)
5. If Result(4) is not an object, throw a TypeError exception.
		// 如果 Result(4) 不是 object,抛出异常
		/* 如果 Result(4) 没有 [[HasInstance]] 方法,抛出异常。
			 规范中的所有 [[...]] 方法或者属性都是内部的,
			 在 JavaScript 中不能直接使用。并且规范中说明,只有 Function 对象实现了
			 [[HasInstance]] 方法。所以这里可以简单的理解为:
			 如果 Result(4) 不是 Function 对象,抛出异常 
		*/
6. If Result(4) does not have a [[HasInstance]] method, throw a TypeError exception.
		// 相当于这样调用:Result(4).[[HasInstance]](Result(2))
7. Call the [[HasInstance]] method of Result(4) with parameter Result(2).
8. Return Result(7).

相关的HasInstance方法定义

15.3.5.3 [[HasInstance]] (V)

	Assume F is a Function object.// 这里 F 就是上面的 Result(4),V 是 Result(2)
	When the [[HasInstance]] method of F is called with value V, the following steps are taken:

1. If V is not an object, return false.// 如果 V 不是 object,直接返回 false
2. Call the [[Get]] method of F with property name "prototype".
		// 用 [[Get]] 方法取F 的 prototype 属性
3. Let O be Result(2).//O = F.[[Get]]("prototype")
4. If O is not an object, throw a TypeError exception.
5. Let V be the value of the [[Prototype]] property of V.//V = V.[[Prototype]]
6. If V is null, return false.
		// 这里是关键,如果 O 和 V 引用的是同一个对象,则返回 true;
		// 否则,到 Step 8 返回 Step 5 继续循环
7. If O and V refer to the same object or if they refer to objects joined to 
		each other (section 13.1.2), return true.
8. Go to step 5.

上面的规范定义很晦涩,而且看起来比较复杂,涉及到很多概念,但把这段规范翻译成 JavaScript代码却很简单,如下:

function instance_of(L, R) {//L 表示左表达式,R 表示右表达式
	var O = R.prototype;// 取 R 的显示原型
	L = L.__proto__;// 取 L 的隐式原型
	while (true) {
		if (L === null) {return false;}
		// 这里重点:当 O 严格等于 L 时,返回 true
		if (O === L) {return true;}
		L = L.__proto__;
	}
}

JavaScript 原型继承机制

由于本文主要集中在剖析JavaScriptinstanceof运算符,所以对于JavaScript的原型继承 机制不再做详细的讲解,下面参考来自 http://www.mollypages.org/misc/js.mp 的一张 图片,此图片详细的描述了JavaScript各种对象的显示和隐式原型链结构。

由其本文涉及显示原型和隐式原型,所以下面对这两个概念作一下简单说明。在JavaScript 原型继承结构里面,规范中用[[Prototype]]表示对象隐式的原型,在 JavaScript中用 __proto__表示,并且在Firefox和Chrome浏览器中是可以访问得到这个属性的,但是IE下 不行。所有 JavaScript 对象都有__proto__属性,但只有 Object.prototype.__proto__null,前提是没有在Firefox或者Chrome下修改过这个 属性。这个属性指向它的原型对象。 至于显示的原型,在JavaScript里用prototype属性 表示,这个是JavaScript原型继承的基础知识,在这里就不在叙述了。

JavaScript 原型链

图示

instanceof运算符深入剖析

讲解instanceof复杂用法

有了上面instanceof运算符的JavaScript代码和原型继承图,再来理解instanceof运算 符将易如反掌。下面将详细讲解Object instanceof ObjectFunction instanceof FunctionFoo instanceof Foo三个示例,其它示例读者可自行 推演。

Object instanceof Object

// 为了方便表述,首先区分左侧表达式和右侧表达式
ObjectL = Object, ObjectR = Object;
// 下面根据规范逐步推演
O = ObjectR.prototype = Object.prototype
L = ObjectL.__proto__ = Function.prototype
// 第一次判断
O != L
// 循环查找 L 是否还有 __proto__
L = Function.prototype.__proto__ = Object.prototype
// 第二次判断
O == L
// 返回 true

Function instanceof Function

// 为了方便表述,首先区分左侧表达式和右侧表达式
FunctionL = Function, FunctionR = Function;
// 下面根据规范逐步推演
O = FunctionR.prototype = Function.prototype
L = FunctionL.__proto__ = Function.prototype
// 第一次判断
O == L
// 返回 true

Foo instanceof Foo

// 为了方便表述,首先区分左侧表达式和右侧表达式
FooL = Foo, FooR = Foo;
// 下面根据规范逐步推演
O = FooR.prototype = Foo.prototype
L = FooL.__proto__ = Function.prototype
// 第一次判断
O != L
// 循环再次查找 L 是否还有 __proto__
L = Function.prototype.__proto__ = Object.prototype
// 第二次判断
O != L
// 再次循环查找 L 是否还有 __proto__
L = Object.prototype.__proto__ = null
// 第三次判断
L == null
// 返回 false

instanceofDojo继承机制

在JavaScript中,是没有多重继承这个概念的,就像Java一样。但在Dojo中使用declare 声明类时,是允许继承自多个类的。下面以 Dojo 1.6.1 为例。

Dojo 中多重继承

dojo.declare("Aoo",null,{});
dojo.declare("Boo",null,{});
dojo.declare("Foo",[Aoo,Boo],{});
 
var foo = new Foo();
console.log(foo instanceof Aoo);//true
console.log(foo instanceof Boo);//false
 
console.log(foo.isInstanceOf(Aoo));//true
console.log(foo.isInstanceOf(Boo));//true

上面的示例中,Foo同时继承自AooBoo,但当使用instanceof运算符来检查foo 是否是Boo的实例时,返回的是false。实际上,在 Dojo 的内部,Foo仍然只继承自 Aoo,而通过mixin机制把Boo类中的方法和属性拷贝到Foo中,所以当用instanceof 运算符来检查是否是Boo的实例时,会返回false。所以 Dojo 为每个类的实例添加了 一个新的方法叫isInstanceOf,用这个方法来检查多重继承。