本文作者：Berwin，W3C性能工作组成员，360导航高级前端工程师。Vue.js早期用户，《深入浅出Vue.js》（正在出版）作者。博客链接

前几天一个朋友问了我一个问题：为什么Object.keys的返回值会自动排序？

例子是这样的：

const obj = {
  100: '一百',
  2: '二',
  7: '七'
}
Object.keys(obj) // ["2", "7", "100"]

而下面这例子又不自动排序了？

const obj = {
  c: 'c',
  a: 'a',
  b: 'b'
}
Object.keys(obj) // ["c", "a", "b"]

当朋友问我这个问题时，一时间我也回答不出个所以然。故此去查了查ECMA262规范，再加上后来看了看这方面的文章，明白了为什么会发生这么诡异的事情。

故此写下这篇文章详细介绍，当Object.keys被调用时内部都发生了什么。

1. 答案

对于上面那个问题先给出结论，Object.keys在内部会根据属性名key的类型进行不同的排序逻辑。分三种情况：

如果属性名的类型是Number，那么Object.keys返回值是按照key从小到大排序
如果属性名的类型是String，那么Object.keys返回值是按照属性被创建的时间升序排序。
如果属性名的类型是Symbol，那么逻辑同String相同

这就解释了上面的问题。

下面我们详细介绍Object.keys被调用时，背后发生了什么。

2. 当`Object.keys`被调用时背后发生了什么

当Object.keys函数使用参数O调用时，会执行以下步骤：

第一步：将参数转换成Object类型的对象。

第二步：通过转换后的对象获得属性列表properties。

注意：属性列表properties为List类型（List类型是ECMAScript规范类型）

第三步：将List类型的属性列表properties转换为Array得到最终的结果。

规范中是这样定义的：

调用ToObject(O)将结果赋值给变量obj

调用EnumerableOwnPropertyNames(obj, "key")将结果赋值给变量nameList

调用CreateArrayFromList(nameList)得到最终的结果

2.1 将参数转换成Object（`ToObject(O)`）

ToObject操作根据下表将参数O转换为Object类型的值：

参数类型	结果
Undefined	抛出TypeError
Null	抛出TypeError
Boolean	返回一个新的 Boolean 对象
Number	返回一个新的 Number 对象
String	返回一个新的 String 对象
Symbol	返回一个新的 Symbol 对象
Object	直接将Object返回

因为Object.keys内部有ToObject操作，所以Object.keys其实还可以接收其他类型的参数。

上表详细描述了不同类型的参数将如何转换成Object类型。

我们可以简单写几个例子试一试：

先试试null会不会报错：

图1 Object.keys(null)

如图1所示，果然报错了。

接下来我们试试数字的效果：

图2 Object.keys(123)

如图2所示，返回空数组。

为什么会返回空数组？请看图3：

图3 new Number(123)

如图3所示，返回的对象没有任何可提取的属性，所以返回空数组也是正常的。

然后我们再试一下String的效果：

图4 Object.keys('我是Berwin')

图4我们会发现返回了一些字符串类型的数字，这是因为String对象有可提取的属性，看如图5：

图5 new String('我是Berwin')

因为String对象有可提取的属性，所以将String对象的属性名都提取出来变成了列表返回出去了。

2.2 获得属性列表（`EnumerableOwnPropertyNames(obj, "key")`）

获取属性列表的过程有很多细节，其中比较重要的是调用对象的内部方法OwnPropertyKeys获得对象的ownKeys。

注意：这时的ownKeys类型是List类型，只用于内部实现

然后声明变量properties，类型也是List类型，并循环ownKeys将每个元素添加到properties列表中。

最终将properties返回。

您可能会感觉到奇怪，ownKeys已经是结果了为什么还要循环一遍将列表中的元素放到properties中。

这是因为EnumerableOwnPropertyNames操作不只是给Object.keys这一个API用，它内部还有一些其他操作，只是Object.keys这个API没有使用到，所以看起来这一步很多余。

所以针对Object.keys这个API来说，获取属性列表中最重要的是调用了内部方法OwnPropertyKeys得到ownKeys。

其实也正是内部方法OwnPropertyKeys决定了属性的顺序。

关于OwnPropertyKeys方法ECMA-262中是这样描述的：

当O的内部方法OwnPropertyKeys被调用时，执行以下步骤（其实就一步）：

Return ! OrdinaryOwnPropertyKeys(O).

而OrdinaryOwnPropertyKeys是这样规定的：

声明变量keys值为一个空列表（List类型）
把每个Number类型的属性，按数值大小升序排序，并依次添加到keys中
把每个String类型的属性，按创建时间升序排序，并依次添加到keys中
把每个Symbol类型的属性，按创建时间升序排序，并依次添加到keys中
将keys返回（return keys）

上面这个规则不光规定了不同类型的返回顺序，还规定了如果对象的属性类型是数字，字符与Symbol混合的，那么返回顺序永远是数字在前，然后是字符串，最后是Symbol。

举个例子：

Object.keys({
  5: '5',
  a: 'a',
  1: '1',
  c: 'c',
  3: '3',
  b: 'b'
})
// ["1", "3", "5", "a", "c", "b"]

属性的顺序规则中虽然规定了Symbol的顺序，但其实Object.keys最终会将Symbol类型的属性过滤出去。（原因是顺序规则不只是给Object.keys一个API使用，它是一个通用的规则）

2.3 将List类型转换为Array得到最终结果（`CreateArrayFromList( elements )`）

现在我们已经得到了一个对象的属性列表，最后一步是将List类型的属性列表转换成Array类型。

将List类型的属性列表转换成Array类型非常简单：

先声明一个变量array，值是一个空数组
循环属性列表，将每个元素添加到array中
将array返回

3. 该顺序规则还适用于其他API

上面介绍的排序规则同样适用于下列API：

Object.entries
Object.values
for...in循环
Object.getOwnPropertyNames
Reflect.ownKeys

注意：以上API除了Reflect.ownKeys之外，其他API均会将Symbol类型的属性过滤掉。