深入學習JavaScript資料型別
阿新 • • 發佈:2020-07-10
資料型別是我們學習`JavaScript`時最先接觸的東西,它是`JavaScript`中最基礎的知識,這些知識看似簡單,但實則有著許多初學者甚至是部分學習了多年`JavaScript`的老手所不瞭解的知識。
## 資料型別
ECSMAScript標準中規定了7種資料型別,這7種資料型別又分為基本型和引用型別。
**基本型別**:
- `Null`:只包含一個值:`null`
- `Undefined`:只包含一個值:`undefined`
- `Boolean`:包含`true`和`false`
- `Number`:整數或浮點數,還有一些特殊值(`-Infinity`、`+Infinity`、`NaN`)
- `String`:字串
- `Symbol`:表示獨一無二的值(ES6加入)
ES10(ES2019)中新增了一種基本型別`BigInt`,可以用來表示超出`number`安全範圍的任意精度整數。
**引用型別**:
- `Object`物件:包含物件、陣列、函式等。
## 基本型別和引用型別的區別
### 存放位置不同
記憶體空間被分為兩種:棧記憶體和堆記憶體。
**棧記憶體**:
- 儲存的值大小固定
- 空間較小
- 可以直接操作,效率高
**堆記憶體**:
- 儲存的值大小不確定,可以動態調整
- 空間較大,執行效率低
- 無法直接操作其內部,使用引用地址讀取
基本型別就屬於較為簡單的資料,且會被頻繁使用,因此通常存放在棧中。
```js
var a = 10;
var b = 'hello';
var c = true;
```
![基本型別儲存](https://cdn.jsdelivr.net/gh/Tuzilow/blog-image/img/2020070702stack.png)
引用型別則是**同時**儲存在棧和堆當中:引用型別的實際值儲存在堆當中,同時它會在棧中儲存一個指向堆記憶體中的值的地址。
```js
var a = 10;
var obj1 = { name: 'nihao' };
var obj2 = function () {
// do something
}
```
![引用型別儲存](https://cdn.jsdelivr.net/gh/Tuzilow/blog-image/img/20200707heap2.png)
### 基本型別具有不可變性
```js
var name = 'hello';
name.toUpperCase(); // "HELLO"
console.log(name); // "hello"
```
由以上程式碼我們會發現,如果不使用`name`變數本身去接收`toUpperCase()`的返回值,那麼`name`的值不會被改變。
由於棧中的記憶體空間大小固定,所以儲存在棧中的變數就是不可變的,但在使用`JavaScript`時我們會發現可以改變基本型別的值,例如:
```js
var c = true;
c = false;
console.log(c); // false
```
這實際上是相當於在棧中開闢了一片新的空間用來儲存`false`這個值,然後用變數`c`指向這個值,並非改變原本的`true`。
![更改基本型別的值](https://cdn.jsdelivr.net/gh/Tuzilow/blog-image/img/2020070703stack.png)
引用型別就可以很輕易的改變了,它不需要使用變數本身(`obj1`)去再次接收新的值就可以改變,例如:
```js
var obj1 = { name: 'nihao' };
obj1.name = 'nibuhao';
console.log(obj1); // { name: 'nibuhao' }
```
### 值比較和引用比較
對於基本型別,比較時會直接比較它們的值,相等返回`true`
```js
var str1 = 'Hello';
var str2 = 'Hello';
console.log(str1 === str2); // true
```
對於引用型別,比較時會比較它們的引用地址,哪怕兩個變數具有同名屬性,且同名屬性的值相同,但是因為儲存位置不同,兩者仍然不相等
```js
var obj1 = { name: 'obj' };
var obj2 = { name: 'obj' };
console.log(obj1 === obj2); // false
```
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/Tuzilow/blog-image/img/20200707diff.png)
### 賦值
與上面的兩種比較類似,基本型別賦值時是直接將值給另一個變數,而引用型別則是將地址給另一個變數
```js
var str1 = 'Hello';
var str2 = str1;
str2 = 'World';
console.log(str1); // "Hello"
//str1的值沒變
```
```js
var obj1 = { name: 'obj1' };
var obj2 = obj1;
obj2.name = 'obj2';
console.log(obj1.name); // "obj2"
// obj1的值改變
```
## null與undefined
- `null`表示空值
- `undefined`表示“缺少值”,即此處應該有值,但是還未定義
```js
var a = null;
console.log(typeof a); // object
console.log(typeof b); // undefined
```
如果學過`C#`、`Java`之類的靜態型別語言就會知道,直接使用未宣告的變數會直接報錯,而`JavaScript`是動態型別語言,成員除了存在空值外,還有可能根本就不存在(因為只有在執行時才會知道是否存在)。
## Symbol型別
`symbol`變數需要使用`Symbol()`建立
```js
var s = Symbol(); // 注意沒有new
```
`Symbol()`函式接受一個可選引數,用來描述即將建立的`symbol`變數,無論傳入的描述是否相同,最後生成的`symbol`一定是獨一無二的
```js
var name1 = Symbol('Tom');
var name2 = Symbol('Tom');
console.log(name1 === name2); // false
```
如果一定要建立兩個一模一樣的`symbol`,需要使用`Symbol.for()`
```js
var name1 = Symbol.for('Tom');
var name2 = Symbol.for('Tom');
console.log(name1 === name2); // true
```
`Symbol`型別可以用作物件屬性,使用該型別可以保證物件不會出現同名屬性
```js
var obj = {
[Symbol('name')]: 'Tom'
};
```
使用`Symbol`型別作為物件的屬性名時,是無法是用`for ... in`、`Object.getOwnPropertyNames`和`Object.keys()`獲取到該屬性的,可以呼叫用來專門獲取`Symbol`的方法`Object.getOwnPropertySymbols()`來獲取
```js
var obj = {
[Symbol('name')]: 'Tom'
};
for (var key in obj) {
console.log(key); // undefined
}
Object.getOwnPropertySymbols(obj); // [Symbol(name)]
```
## 資料型別轉換
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/Tuzilow/blog-image/img/20200707table.png)
圖片來源:https://juejin.im/post/5cec1bcff265da1b8f1aa08f#heading-23
### 寬鬆等號(==)的隱式轉換
使用`==`時,如果等號兩側的資料型別相同,那麼比較結果與`===`相同,否則會發生隱式轉換
#### NaN
`NaN`和任何型別比較都會返回`false`,包括他自己
```js
NaN == NaN // false
```
#### Boolean型別與其他型別進行比較
只要`Boolean`型別參與比較,該`Boolean`型別的值都會被轉換為`Number`型別,`1`轉為`true`,`0`轉為`false`
```js
false == 0 // true
true == 1 // true
true == 2 // false
```
如果在使用`if`判斷時,我們使用數字作為判斷條件
```js
var x = 10;
if (x) {
// ...
}
if (x == true) {
// ...
}
```
我們會發現,第一個判斷結果為`true`,而第二個的結果為`false`,這就是因為`true`被轉換為了`1`,判斷條件變為了`x == 1`
#### Number型別和String型別進行比較
這兩者進行比較時,`String`型別會被轉為`Number`型別,除了純數字字串正常轉換為`Number`型別外,空字串`''`轉為`0`,科學計數法(例如`1e11`)正常轉換,`Infinity`正常轉換,其他全部轉換為`NaN`
```js
'' == 0 // true
'123' == 123 // true
'1e11' == 1e11 // true
Infinity == 'Infinity' // true
true == '1' // true
false == '0' // true
```
#### null與undefined
除`null == undefined`結果為`true`外,其他任何型別和`null`或`undefined`比較都為`false`
#### 基本型別與引用型別比較
**ToPrimitive規則**
首先我們要先了解`ToPrimitive`規則,即引用型別轉為基本型別
- 當引用型別需要被轉為基本型別時,它會先查詢物件的`valueOf`方法,如果該方法返回基本型別的值,則`ToPrimitive`的結果就是這個值
- 如果`valueOf`不存在或者`valueOf`方法返回的不是基本型別,就會嘗試呼叫物件的`toString`方法,然後使用`toString`的返回值作為`ToPrimitive`的結果
- 若`valueOf`和`toString`都不存在,或者沒有返回基本型別,則丟擲`TypeError`異常
> 對於不同的引用型別,該過程會有些許不同,比如`Date`會先呼叫`toString`
>
> 引用型別轉換為不同的基本型別也會有一些不同,比如:
>
> - 引用型別轉換為`Number`型別,先呼叫`valueOf`,再呼叫`toString`
> - 引用型別轉換為`String`型別,先呼叫`toString`,再呼叫`valueOf`
>
> 具體請參考[ECMA標準](https://www.ecma-international.org/ecma-262/6.0/#sec-toprimitive)
```js
Number([]); // 0
Number([10]); // 10
var obj = {
valueOf: () => { return 10; },
toString: () => { return -10; }
};
Number(obj); // 10
String(obj); // -10
```
**基本型別與引用型別比較**
比較時,引用型別會依據`ToPrimitive`規則轉換為基本型別
```js
var a = {};
var b = [1, 2, 3];
a == '[object Object]'; // true
a.toString(); // [object Object]
b == '1,2,3' // true
b.toString(); // "1,2,3"
```
## 判斷資料型別
### typeof
`typeof`只能用來判斷以下幾個型別
```js
typeof 'str'; // string
typeof 123; // number
typeof true; // boolean
typeof Symbol(); // symbol
typeof undefined; // undefined
typeof function () {} // function
```
對於引用型別(陣列、物件等)以及`null`,`typeof`的返回值均為`object`
### instanceof
`instanceof`可以判斷引用型別的具體型別
```js
[] instanceof Array; // true
/1/ instanceof RegExp; // true
new Date() instanceof Date; // true
```
但是,`instanceof`同樣沒法判斷`null`
```js
null instanceof null; // Uncaught TypeError: Right-hand side of 'instanceof' is not an object
null instanceof Object; // false
```
在[MDN](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Operators/instanceof)中,`instanceof`被這樣描述:
> **`instanceof`** **運算子**用於檢測建構函式的 `prototype` 屬性是否出現在某個例項物件的原型鏈上。
也就是說`instanceof`設計的初衷並不是用來檢測資料型別的,因此很多型別它也無法判斷
### Object.prototype.toString.call()
`Object.prototype.toString.call()`利用`call`來改變`this`的指向,可以讓該方法能夠獲取到任意變數的`[[class]]`屬性,通過該屬性可以判斷所有`JavaScript`的內建型別
```js
Object.prototype.toString.call(null); // [object Null]
Object.prototype.toString.call(undefined); // [object Undefined]
Object.prototype.toString.call(123); // [object Number]
Object.prototype.toString.call(new Date()); // [object Date]
// ...
```
但是該方法並不能判斷自定義型別,而`instanceof`可以實現對自定義型別的判斷
```js
function Person() {}
Object.prototype.toString.call(new Person()); // [object Object]
new Person() instanceof Person; // true
```
## 參考資料
- [【JS 進階】你真的掌握變數和型別了嗎](https://juejin.im/post/5cec1bcff265da1b8f1aa08f#heading-34)
- [JavaScript的資料型別及其檢測](https://juejin.im/post/5bbda2b36fb9a05cfd27f55e)
- [undefined與null的區別](https://www.ruanyifeng.com/blog/2014/03/undefined-vs-null.html)
- [從一道面試題說起—js隱式轉換踩坑合集](https://juejin.im/post/5bc5c752f265da0a9