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從規範的角度解析物件 — 原始值轉換

# 物件 — 原始值轉換 當物件相加 `obj1 + obj2`,相減 `obj1 - obj2`,或者使用 `alert(obj)` 列印時會發生什麼? 在這種情況下,物件會被自動轉換為原始值,然後執行操作。 在 [型別轉換](https://zh.javascript.info/object-toprimitive) 一章中,我們已經看到了數值,字串和布林轉換的規則。但是我們沒有講物件的轉換規則。現在我們已經掌握了方法(method)和 symbol 的相關知識,可以開始學習物件原始值轉換了。 1. 所有的物件在布林上下文(context)中均為 `true`。所以對於物件,不存在 to-boolean 轉換,只有字串和數值轉換。 2. 數值轉換髮生在物件相減或應用數學函式時。例如,`Date` 物件(將在 [日期和時間](https://zh.javascript.info/date) 一章中介紹)可以相減,`date1 - date2` 的結果是兩個日期之間的差值。 3. 至於字串轉換 —— 通常發生在我們像 `alert(obj)` 這樣輸出一個物件和類似的上下文中。 ## ToPrimitive 我們可以使用特殊的物件方法,對字串和數值轉換進行微調。 下面是三個型別轉換的變體,被稱為 "hint",在 [規範](https://tc39.github.io/ecma262/#sec-toprimitive) 中有詳細介紹(譯註:當一個物件被用在需要原始值的上下文中時,例如,在 `alert` 或數學運算中,物件會被轉換為原始值): `"string"`: 物件到字串的轉換,當我們對期望一個字串的物件執行操作時,如 "alert": ```js // 輸出 alert(obj); // 將物件作為屬性鍵 anotherObj[obj] = 123; ``` `"number"`: 物件到數字的轉換,例如當我們進行數學運算時: ```js // 顯式轉換 let num = Number(obj); // 數學運算(除了二進位制加法) let n = +obj; // 一元加法 let delta = date1 - date2; // 小於/大於的比較 let greater = user1 > user2; ``` `"default"`: 在少數情況下發生,當運算子“不確定”期望值的型別時。 例如,二進位制加法 `+` 可用於字串(連線),也可以用於數字(相加),所以字串和數字這兩種型別都可以。因此,當二元加法得到物件型別的引數時,它將依據 `"default"` hint 來對其進行轉換。 此外,如果物件被用於與字串、數字或 symbol 進行 `==` 比較,這時到底應該進行哪種轉換也不是很明確,因此使用 `"default"` hint。 ```js // 二元加法使用預設 hint let total = obj1 + obj2; // obj == number 使用預設 hint if (user == 1) { ... }; ``` 像 `<` 和 `>` 這樣的小於/大於比較運算子,也可以同時用於字串和數字。不過,它們使用 "number" hint,而不是 "default"。這是歷史原因。 實際上,我們沒有必要記住這些奇特的細節,除了一種情況(`Date` 物件,我們稍後會學到它)之外,所有內建物件都以和 `"number"` 相同的方式實現 `"default"` 轉換。我們也可以這樣做。 > **沒有 "boolean" hint** 請注意 —— 只有三種 hint。就這麼簡單。 > > 沒有 "boolean" hint(在布林上下文中所有物件都是 `true`)或其他任何東西。如果我們將 `"default"` 和 `"number"` 視為相同,就像大多數內建函式一樣,那麼就只有兩種轉換了。 **為了進行轉換,JavaScript 嘗試查詢並呼叫三個物件方法:** 1. 呼叫 `obj[Symbol.toPrimitive](hint)` —— 帶有 symbol 鍵 `Symbol.toPrimitive`(系統 symbol)的方法,如果這個方法存在的話, 2. 否則,如果 hint 是 `"string"` —— 嘗試 `obj.toString()` 和 `obj.valueOf()`,無論哪個存在。 3. 否則,如果 hint 是 `"number"` 或 `"default"` —— 嘗試 `obj.valueOf()` 和 `obj.toString()`,無論哪個存在。 ## Symbol.toPrimitive 我們從第一個方法開始。有一個名為 `Symbol.toPrimitive` 的內建 symbol,它被用來給轉換方法命名,像這樣: ```js obj[Symbol.toPrimitive] = function(hint) { // 返回一個原始值 // hint = "string"、"number" 和 "default" 中的一個 } ``` 例如,這裡 `user` 物件實現了它: ```js let user = { name: "John", money: 1000, [Symbol.toPrimitive](hint) { alert(`hint: ${hint}`); return hint == "string" ? `{name: "${this.name}"}` : this.money; } }; // 轉換演示: alert(user); // hint: string -> {name: "John"} alert(+user); // hint: number -> 1000 alert(user + 500); // hint: default -> 1500 ``` 從程式碼中我們可以看到,根據轉換的不同,`user` 變成一個自描述字串或者一個金額。單個方法 `user[Symbol.toPrimitive]` 處理了所有的轉換情況。 ## toString/valueOf 方法 `toString` 和 `valueOf` 來自上古時代。它們不是 symbol(那時候還沒有 symbol 這個概念),而是“常規的”字串命名的方法。它們提供了一種可選的“老派”的實現轉換的方法。 如果沒有 `Symbol.toPrimitive`,那麼 JavaScript 將嘗試找到它們,並且按照下面的順序進行嘗試: - 對於 "string" hint,`toString -> valueOf`。 - 其他情況,`valueOf -> toString`。 這些方法必須返回一個原始值。如果 `toString` 或 `valueOf` 返回了一個物件,那麼返回值會被忽略(和這裡沒有方法的時候相同)。 預設情況下,普通物件具有 `toString` 和 `valueOf` 方法: - `toString` 方法返回一個字串 `"[object Object]"`。 - `valueOf` 方法返回物件自身。 下面是一個示例: ```js let user = {name: "John"}; alert(user); // [object Object] alert(user.valueOf() === user); // true ``` 所以,如果我們嘗試將一個物件當做字串來使用,例如在 `alert` 中,那麼在預設情況下我們會看到 `[object Object]`。 這裡提到預設值 `valueOf` 只是為了完整起見,以避免混淆。正如你看到的,它返回物件本身,因此被忽略。別問我為什麼,那是歷史原因。所以我們可以假設它根本就不存在。 讓我們實現一下這些方法。 例如,這裡的 `user` 執行和前面提到的那個 `user` 一樣的操作,使用 `toString` 和 `valueOf` 的組合(而不是 `Symbol.toPrimitive`): ```js let user = { name: "John", money: 1000, // 對於 hint="string" toString() { return `{name: "${this.name}"}`; }, // 對於 hint="number" 或 "default" valueOf() { return this.money; } }; alert(user); // toString -> {name: "John"} alert(+user); // valueOf -> 1000 alert(user + 500); // valueOf -> 1500 ``` 我們可以看到,執行的動作和前面使用 `Symbol.toPrimitive` 的那個例子相同。 通常我們希望有一個“全能”的地方來處理所有原始轉換。在這種情況下,我們可以只實現 `toString`,就像這樣: ```js let user = { name: "John", toString() { return this.name; } }; alert(user); // toString -> John alert(user + 500); // toString -> John500 ``` 如果沒有 `Symbol.toPrimitive` 和 `valueOf`,`toString` 將處理所有原始轉換。 ## 返回型別 關於所有原始轉換方法,有一個重要的點需要知道,就是它們不一定會返回 "hint" 的原始值。 沒有限制 `toString()` 是否返回字串,或 `Symbol.toPrimitive` 方法是否為 hint "number" 返回數字。 唯一強制性的事情是:這些方法必須返回一個原始值,而不是物件。 > **歷史原因** > > 由於歷史原因,如果 `toString` 或 `valueOf` 返回一個物件,則不會出現 error,但是這種值會被忽略(就像這種方法根本不存在)。這是因為在 JavaScript 語言發展初期,沒有很好的 "error" 的概念。 > > 相反,`Symbol.toPrimitive` **必須** 返回一個原始值,否則就會出現 error。 ## 進一步的轉換 我們已經知道,許多運算子和函式執行型別轉換,例如乘法 `*` 將運算元轉換為數字。 如果我們將物件作為引數傳遞,則會出現兩個階段: 1. 物件被轉換為原始值(通過前面我們描述的規則)。 2. 如果生成的原始值的型別不正確,則繼續進行轉換。 例如: ```js let obj = { // toString 在沒有其他方法的情況下處理所有轉換 toString() { return "2"; } }; alert(obj * 2); // 4,物件被轉換為原始值字串 "2",之後它被乘法轉換為數字 2。 ``` 1. 乘法 `obj * 2` 首先將物件轉換為原始值(字串 "2")。 2. 之後 `"2" * 2` 變為 `2 * 2`(字串被轉換為數字)。 二元加法在同樣的情況下會將其連線成字串,因為它更願意接受字串: ```js let obj = { toString() { return "2"; } }; alert(obj + 2); // 22("2" + 2)被轉換為原始值字串 => 級聯 ``` ## 總結 物件到原始值的轉換,是由許多期望以原始值作為值的內建函式和運算子自動呼叫的。 這裡有三種類型(hint): - `"string"`(對於 `alert` 和其他需要字串的操作) - `"number"`(對於數學運算) - `"default"`(少數運算子) 規範明確描述了哪個運算子使用哪個 hint。很少有運算子“不知道期望什麼”並使用 `"default"` hint。通常對於內建物件,`"default"` hint 的處理方式與 `"number"` 相同,因此在實踐中,最後兩個 hint 常常合併在一起。 轉換演算法是: 1. 呼叫 `obj[Symbol.toPrimitive](hint)` 如果這個方法存在, 2. 否則,如果 hint 是 `"string"` - 嘗試 `obj.toString()` 和 `obj.valueOf()`,無論哪個存在。 3. 否則,如果 hint 是 `"number"` 或者 `"default"` - 嘗試 `obj.valueOf()` 和 `obj.toString()`,無論哪個存在。 在實踐中,為了便於進行日誌記錄或除錯,對於所有能夠返回一種“可讀性好”的物件的表達形式的轉換,只實現以 `obj.toString()` 作為全能轉換的方法就夠了。 --- > 現代 JavaScript 教程:開源的現代 JavaScript 從入門到進階的優質教程。[React 官方文件推薦,與 MDN 並列的 JavaScript 學習教程](https://zh-hans.reactjs.org/docs/getting-started.html#javascript-resources)。 > > 線上免費閱讀:https://zh.javascript.info --- **微信掃描下方二維碼,關注公眾號「技術漫談」,訂閱更多精彩內容。** ![](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/6d62b21deb3b47f7bd7c610d3c658da2~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1