再谈：JavaScript 中的对象是如何进行类型转换的？

zhangbao90s
879 阅读7分钟

最近我读了 GitHub 上的一个仓库项目 《What the f*ck JavaScript?》，列举了 JavaScript 语言上比较怪癖的一些特性。东西比较多，看起来也有点杂。

其中有相当一部分内容涉及到类型转换——

  • 如果根据转换形式分的话：分隐式和显式的
// 1. 隐式转换：使用 `==` 运算符比较
[] == 0    // -> true
// 2. 显式转换：比如下面显式调用了 `toString` 方法，转成字符串
[].toString() // -> ""
  • 根据数据类型分的话：分基本类型转换和对象类型转换。
// 1. 基本类型转换
0 == +false;
// 2. 对象类型转换
[1, 2, 3] + [4, 5, 6]; // -> '1,2,34,5,6'

最开始我们接触这些东西的时候，有些摸不着头脑，感觉很烦的。

其实里面是有规则的，也不多。排除掉规则相对简单的基本类型转换，总结下来，实际困扰我们的核心点有两个：

  1. 何时发生隐式类型转换？
  2. 还有，对象的类型转换流程又是怎样的？

何时发生隐式类型转换？

通常发生在比较运算（==、!=、>、<）和算术运算（+、-、*、/、%）中，而且运算符两边的操作数不是同一类型。

注： 相等运算符 == 有一条特别的规则，在规范中定义——就是 null == undefined 的比较结果返回 true。

对象的类型转换流程又是怎样的？

当我们谈及对象的类型转换时，通常讲的是对象到基本类型的转换。当上述描述的场景发生时，对象转换规则就开始起作用了。

规则梳理起来并不复杂，就那么几条。因为一年前，我针对对象到基本类型转换做了简单的介绍，因此此次文章命名使用了“再谈”。

这次我会尽量详细的给大家介绍转换内部的机制，带领大家理解透对象到底是怎样转换的。

对象属性： [Symbol.toPrimitive]

对象发生类型转换时，首先会检查对象上是否存在 [Symbol.toPrimitive] 属性，如果存在的话就调用。该属性存在一些限制：它必须是一个函数，而且返回值必须是基本类型，否则就要报错：

1). 不是函数

2). 函数返回值不是基本类型

hint 值

[Symbol.toPrimitive] 在调用时，系统会自动给与一个参数 hint，这个 hint 可以理解为，此次对象发生转换的预期类型为何。

hint 有三种可能取值：'string'、'number' 和 'default'。

下面我们来演示下，这三种情况的发生场景。

var obj = {
    [Symbol.toPrimitive](hint) {
        console.log('[Symbol.toPrimitive]', hint)
    }
}
undefined
// 第一种情况（期望类型是 number）：
+obj
// [Symbol.toPrimitive] number
// NaN
// 第二种情况（期望类型是 string）：
String(obj)
// [Symbol.toPrimitive] string
// "undefined"
// 第三种情况（未知）：
obj + ':('
// [Symbol.toPrimitive] default
// "undefined:("
obj + 1
// [Symbol.toPrimitive] default
// NaN

[Symbol.toPrimitive] 方法里我们没有定义返回值，因此方法返回值是默认的 undefined。

  1. 第一种情况：+obj -> +undefined -> Number(undefined) -> NaN。
  2. 第二种情况：String(obj) -> String(undefined) -> "undefined"。
  3. 第三种情况：
    • obj + ':(' -> undefined + ':(' -> "undefined:("。
    • obj + 1 -> undefined + 1 -> NaN。

然而当对象不存在 [Symbol.toPrimitive] 的时候，转换规则又是怎样的呢？

这就关系到 Object.prototype 对象上的两个方法了：valueOf 和 toString。

Object.prototype.valueOf / Object.prototype.toString

当对象上不存在 [Symbol.toPrimitive] 属性的时候，若发生类型转换，就要用到 Object.prototype 对象上的 valueOf 和 toString 两个方法了。

两个方法调用有先后，可能都会调用，也可以只调用一个就完成转换，返回结果。这跟方法返回值和 hint 值有关系。

具体是：

  1. 如果 hint 值为 'default'，则与 hint 为 'number' 时一样对待。
  2. 如果 hint 值为 'number'，则
    • 先调用对象的 valueOf 方法，如果方法返回的是一个基本类型值，则对象的转换结果就是这个返回值；
    • 否则，接着调用对象的 toString 方法。
  3. 如果 hint 值为 'string'，则
    • 先调用对象的 toString 方法，如果方法返回的是一个基本类型值，则对象的转换结果就是这个返回值；
    • 否则，接着调用对象的 valueOf 方法。

你可能要问了，如果两个方法的返回值都是对象的话，岂不是得不到对象最终的转换结果了？一点都没错，我们来试一下：

上图里，我们在对象 obj 上定义了 valueOf 和 toString 方法，在发生类型转换时，覆盖掉原型对象上的同名方法，以便我们能更加真切地感受到对象内部的实际的转换流程。

我们制造了一个极端情况，两个方法都没有返回基本类型只而是对象，结果呢？然后控制台就报错了，告诉我们不要这样玩。

需要说明的是——在 JavaScript 中，当我们在一个对象上调用 valueOf 方法的时候，实际上调用的是 Object.prototype.valueOf 这个原型方法。默认这个方法的返回值始终是调用对象自身，也就是说 valueOf 方法的返回的始终是对象，而非一个基本类型值。

注：

  1. Date 对象除外，因为 Date.prototype 上定义的 valueOf 方法覆盖掉了 Object.protortype 上的。在 Date 对象上调用 valueOf方法，返回的是时间对象内部的时间戳表示。

  2. 另外，Date.prototype 也定义了自己的 [Symbol.toPrimitive] 属性，默认是不可写入的。

这就得到了一个结论：对象发生到基本类型转换时，最终转换结果就是 obj.toString() 返回值！这就解释了下面代码里的输出结果：

var obj = {}
// (1)
obj + ' :)' // "[object Object] :)"
// (2)
obj - 1 // NaN
  1. obj + ' :)' -> '[object Object]' + :)' -> '[object Object] :)'
  2. obj - 1 -> '[object Object]' - 1 -> Number('[object Object]') - 1 -> NaN - 1 -> NaN

总结：对象转换算法步骤

总结下来，一个对象转换到基本类型的算法步骤如下：

  1. 首先，检查对象上是否有 [Symbol.toPrimitive] 属性：
    • 有的话，调用此方法（属性），此方法的返回值即对象最终的转换值，
    • 没有的话，进入第二步。
  2. 检查当前转换的 hint 值：
    • 如果为 'default' / 'number'：
      • 先调用对象的 valueOf 方法，如果方法返回的是一个基本类型值，则对象的转换结果就是这个返回值，
      • 否则，接着调用对象的 toString 方法。
    • 如果为 'string'：
      • 先调用对象的 toString 方法，如果方法返回的是一个基本类型值，则对象的转换结果就是这个返回值，
      • 否则，接着调用对象的 valueOf 方法。

数组的转换

数组本质也是对象，因此上面的转换规则也适应于它。不同的是数组原型对象上定义了自己的实现方法：Array.prototype.toString，这个方法覆盖掉了 Object.prototype 上的同名方法。

重写之后的 toString 方法的逻辑（类似）如下：

Array.prototype.toString = function () { return this.join() }

因为并未覆盖 valueOf 方法（也是返回对象本身，对应到这里就是数组实例），因此数组转换结果就是调用 array.join() 的返回结果。

下面举几个例子：

var emptyArray = []
var array1 = [123]
var array2 = ['hi', 'How are you']

// (1)
Number(emptyArray) // 0
// (2)
array1 - 100 // 23
// (3)
array2 + '?' // "hi,How are you?"

对应的转换过程如下：

  1. emptyArray 首先会转换成空字符 ''，Numbe('') 的结果就是 0，
  2. array1 会转换成字符串 '123'，'123' - 100 相当于 Number('123') - 100，也就是 23，
  3. array2 会转换成字符串 'hi,How are you'，'hi,How are you' + '?' 的结果自然是 'hi,How are you?'。

到这里的话，对象类型转换的内容就讲完了，希望能帮助到大家！

最后

感谢你花费宝贵的时间阅读这篇文章，希望你能有所收获。如果你觉得这篇文章让你的生活美好了一点点，欢迎给我点赞或者评论建议。谢谢！

（完）

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