JS学习系列6-Object对象、属性描述对象

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前言

本系列是之前的学习积累,主要针对JS教程入门时进行学习的记录整理。使用到的参考资料有菜鸟教程、阮一峰JS入门教程系列、网道等多个网站。内容主要基于 ECMAScript 5.1 版本,这是学习 JavaScript 语法的基础。

Object对象

JavaScript 的所有其他对象都继承自Object对象,即那些对象都是Object的实例。

Object对象的原生方法分成两类:Object本身的方法与Object的实例方法。

  • Object对象本身的方法

就是直接定义在Object对象的方法

Object.print = function (o) { console.log(o) };
  • Object的实例方法

定义在Object原型对象Object.prototype上的方法。它可以被Object实例直接使用。

Object.prototype.print = function () {
  console.log(this);
};

var obj = new Object();
obj.print() // Object
obj对象的print方法实质上就是调用Object.prototype.print方法。

关于原型对象object.prototype的详细解释,参见《面向对象编程》章节。这里只要知道,凡是定义在Object.prototype对象上面的属性和方法,将被所有实例对象共享就可以了。

以下先介绍Object作为函数的用法。

1. Object()-->作为工具函数

Object本身是一个函数,可以当作工具方法使用,将任意值转为对象。这个方法常用于保证某个值一定是对象。

如果参数为空(或者为undefined和null),Object()返回一个空对象
var obj = Object();
// 等同于
var obj = Object(undefined);
var obj = Object(null);

obj instanceof Object // true

var obj = Object(1);
obj instanceof Object // true
obj instanceof Number // true

var obj = Object('foo');
obj instanceof Object // true
obj instanceof String // true

var obj = Object(true);
obj instanceof Object // true
obj instanceof Boolean // true

如果Object方法的参数是一个对象,它总是返回该对象,即不用转换。利用这一点,可以写一个判断变量是否为对象的函数。

function isObject(value) {
  return value === Object(value);
}

isObject([]) // true
isObject(true) // false

2. Object构造函数-->作为构造函数

Object前面可以使用new命令。

Object构造函数的首要用途,是直接通过它来生成新对象。

var obj = new Object();
与字面量的写法var obj = {}是等价的。

Object构造函数的用法与工具方法很相似,几乎一模一样。使用时,可以接受一个参数,如果该参数是一个对象,则直接返回这个对象;如果是一个原始类型的值,则返回该值对应的包装对象

虽然用法相似,但是Object(value)与new Object(value)两者的语义是不同的,Object(value)表示将value转成一个对象,new Object(value)则表示新生成一个对象,它的值是value

3. Object的静态方法-->部署在Object对象自身的方法

3.1 Object.keys(), Object.getOwnPropertyNames()

都用来遍历对象的属性.

Object.keys方法的参数是一个对象,返回一个数组。该数组的成员都是该对象自身的(而不是继承的)所有属性名。

var obj = {
  p1: 123,
  p2: 456
};

Object.keys(obj) // ["p1", "p2"]
Object.getOwnPropertyNames(obj) // ["p1", "p2"]

对于一般的对象来说,Object.keys()和Object.getOwnPropertyNames()返回的结果是一样的。只有涉及不可枚举属性时,才会有不一样的结果。Object.keys方法只返回可枚举的属性,Object.getOwnPropertyNames方法还返回不可枚举的属性名。

var a = ['Hello', 'World'];

Object.keys(a) // ["0", "1"]
Object.getOwnPropertyNames(a) // ["0", "1", "length"]

一般情况下,几乎总是使用Object.keys方法,遍历对象的属性。

3.2 其他方法

(1)对象属性模型的相关方法

  • Object.getOwnPropertyDescriptor():获取某个属性的描述对象。

  • Object.defineProperty():通过描述对象,定义某个属性。

  • Object.defineProperties():通过描述对象,定义多个属性。 (2)控制对象状态的方法

  • Object.preventExtensions():防止对象扩展。

  • Object.isExtensible():判断对象是否可扩展。

  • Object.seal():禁止对象配置。

  • Object.isSealed():判断一个对象是否可配置。

  • Object.freeze():冻结一个对象。

  • Object.isFrozen():判断一个对象是否被冻结。 (3)原型链相关方法

  • Object.create():该方法可以指定原型对象和属性,返回一个新的对象。

  • Object.getPrototypeOf():获取对象的Prototype对象

4. Object的实例方法-->定义在Object.prototype对象

除了静态方法,还有不少方法定义在Object.prototype对象。它们称为实例方法,所有Object的实例对象都继承了这些方法。

Object实例对象的方法,主要有以下六个。

  • Object.prototype.valueOf():返回当前对象对应的值。
  • Object.prototype.toString():返回当前对象对应的字符串形式。
  • Object.prototype.toLocaleString():返回当前对象对应的本地字符串形式。
  • Object.prototype.hasOwnProperty():判断某个属性是否为当前对象自身的属性,还是继承自原型对象的属性。
  • Object.prototype.isPrototypeOf():判断当前对象是否为另一个对象的原型。
  • Object.prototype.propertyIsEnumerable():判断某个属性是否可枚举。

4.1 Object.prototype.valueOf()

valueOf方法的作用是返回一个对象的“值”,默认情况下返回对象本身

var obj = new Object();
obj.valueOf() === obj // true

valueOf方法的主要用途是,JavaScript 自动类型转换时会默认调用这个方法

var obj = new Object();
1 + obj // "1[object Object]"

4.2 Object.prototype.toString()

toString方法的作用是返回一个对象的字符串形式,默认情况下返回类型字符串。

var o1 = new Object();
o1.toString() // "[object Object]"

var o2 = {a:1};
o2.toString() // "[object Object]"

通过自定义toString方法,可以让对象在自动类型转换时,得到想要的字符串形式。

数组、字符串、函数、Date 对象都分别部署了自定义的toString方法,覆盖了Object.prototype.toString方法。

[1, 2, 3].toString() // "1,2,3"

'123'.toString() // "123"

(function () {
  return 123;
}).toString()
// "function () {
//   return 123;
// }"

(new Date()).toString()
// "Tue May 10 2016 09:11:31 GMT+0800 (CST)"

返回对象的类型字符串,因此也可以用来判断一个值的类型。

由于实例对象可能会自定义toString方法,覆盖掉Object.prototype.toString方法,所以为了得到类型字符串,最好直接使用Object.prototype.toString方法。通过函数的call方法,可以在任意值上调用这个方法,帮助我们判断这个值的类型。

Object.prototype.toString.call(value)
数值:返回[object Number]。
字符串:返回[object String]。
布尔值:返回[object Boolean]。
undefined:返回[object Undefined]。
null:返回[object Null]。
数组:返回[object Array]。
arguments 对象:返回[object Arguments]。
函数:返回[object Function]。
Error 对象:返回[object Error]。
Date 对象:返回[object Date]。
RegExp 对象:返回[object RegExp]。
其他对象:返回[object Object]。

利用这个特性,可以写出一个比typeof运算符更准确的类型判断函数。

var type = function (o){
  var s = Object.prototype.toString.call(o);
  return s.match(/\[object (.*?)\]/)[1].toLowerCase();
};

['Null',
 'Undefined',
 'Object',
 'Array',
 'String',
 'Number',
 'Boolean',
 'Function',
 'RegExp'
].forEach(function (t) {
  type['is' + t] = function (o) {
    return type(o) === t.toLowerCase();
  };
});

type.isObject({}) // true
type.isNumber(NaN) // true
type.isRegExp(/abc/) // true

4.3 Object.prototype.toLocaleString()

Object.prototype.toLocaleString方法与toString的返回结果相同,也是返回一个值的字符串形式。

这个方法的主要作用是留出一个接口,让各种不同的对象实现自己版本的toLocaleString,用来返回针对某些地域的特定的值。

主要有三个对象自定义了toLocaleString方法。

  • Array.prototype.toLocaleString()
  • Number.prototype.toLocaleString()
  • Date.prototype.toLocaleString()

4.4 Object.prototype.hasOwnProperty()

接受一个字符串作为参数,返回一个布尔值,表示该实例对象自身是否具有该属性。

var obj = {
  p: 123
};

obj.hasOwnProperty('p') // true
obj.hasOwnProperty('toString') // false 继承属性

属性描述对象

JavaScript 提供了一个内部数据结构,用来描述对象的属性,控制它的行为,比如该属性是否可写、可遍历等等。这个内部数据结构称为“属性描述对象”(attributes object)。

每个属性都有自己对应的属性描述对象,保存该属性的一些元信息。

{
  value: 123,//属性的属性值
  writable: false,//表示属性值(value)是否可改变
  enumerable: true,//表示该属性是否可遍历,默认为true。如果设为false,会使得某些操作(比如for...in循环、Object.keys())跳过该属性。
  configurable: false,//控制了属性描述对象的可写性
  get: undefined,//取值函数
  set: undefined//存值函数
}

1 Object.getOwnPropertyDescriptor()

Object.getOwnPropertyDescriptor()方法可以获取属性描述对象。它的第一个参数是目标对象,第二个参数是一个字符串,对应目标对象的某个属性名。

var obj = { p: 'a' };

Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'p')
// Object { value: "a",
//   writable: true,
//   enumerable: true,
//   configurable: true
// }

注意,Object.getOwnPropertyDescriptor()方法只能用于对象自身的属性,不能用于继承的属性

2. Object.getOwnPropertyNames()

Object.getOwnPropertyNames方法返回一个数组,成员是参数对象自身的全部属性的属性名,不管该属性是否可遍历。

var obj = Object.defineProperties({}, {
  p1: { value: 1, enumerable: true },
  p2: { value: 2, enumerable: false }
});

Object.getOwnPropertyNames(obj)
// ["p1", "p2"]

3. Object.defineProperty(),Object.defineProperties()

Object.defineProperty()方法允许通过属性描述对象,定义或修改一个属性,然后返回修改后的对象

Object.defineProperty(object, propertyName, attributesObject)
  • object:属性所在的对象
  • propertyName:字符串,表示属性名
  • attributesObject:属性描述对象

举个例子:

var obj = Object.defineProperty({}, 'p', {
  value: 123,
  writable: false,
  enumerable: true,
  configurable: false
});

obj.p // 123

obj.p = 246;
obj.p // 123

如果一次性定义或修改多个属性,可以使用Object.defineProperties()方法。

var obj = Object.defineProperties({}, {
  p1: { value: 123, enumerable: true },
  p2: { value: 'abc', enumerable: true },
  p3: { get: function () { return this.p1 + this.p2 },
    enumerable:true,
    configurable:true
  }
});

obj.p1 // 123
obj.p2 // "abc"
obj.p3 // "123abc"

一旦定义了取值函数get(或存值函数set),就不能将writable属性设为true,或者同时定义value属性,否则会报错.

4. Object.prototype.propertyIsEnumerable()

实例对象的propertyIsEnumerable()方法返回一个布尔值,用来判断某个属性是否可遍历。注意,这个方法只能用于判断对象自身的属性,对于继承的属性一律返回false。 ##5. 元属性 属性描述对象的各个属性称为“元属性”,因为它们可以看作是控制属性的属性。

5.1 value

value属性是目标属性的值。

var obj = {};
obj.p = 123;

Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'p').value
// 123

Object.defineProperty(obj, 'p', { value: 246 });
obj.p // 246

5.2 writable

决定了目标属性的值(value)是否可以被改变。

var obj = {};

Object.defineProperty(obj, 'a', {
  value: 37,
  writable: false
});

obj.a // 37
obj.a = 25;
obj.a // 37
严格模式下会报错,即使对a属性重新赋予一个同样的值。

如果原型对象的某个属性的writable为false,那么子对象将无法自定义这个属性。

var proto = Object.defineProperty({}, 'foo', {
  value: 'a',
  writable: false
});

var obj = Object.create(proto);

obj.foo = 'b';
obj.foo // 'a'

有一个规避方法,就是通过覆盖属性描述对象,绕过这个限制。原因是这种情况下,原型链会被完全忽视。

var proto = Object.defineProperty({}, 'foo', {
  value: 'a',
  writable: false
});

var obj = Object.create(proto);
Object.defineProperty(obj, 'foo', {
  value: 'b'
});

obj.foo // "b"

5.3 enumerable

返回一个布尔值,表示目标属性是否可遍历。

如果一个属性的enumerable为false,下面三个操作不会取到该属性。

  • for..in循环
  • Object.keys方法
  • JSON.stringify方法

一个总结: for...in循环包括继承的属性,Object.keys方法不包括继承的属性。如果需要获取对象自身的所有属性,不管是否可遍历,可以使用Object.getOwnPropertyNames方法。

5.4 configurable

configurable为false时,value、writable、enumerable和configurable都不能被修改了。

writable只有在false改为true会报错,true改为false是允许的。

value,只要writable和configurable有一个为true,就允许改动。

可配置性决定了目标属性是否可以被删除(delete)

var obj = Object.defineProperties({}, {
  p1: { value: 1, configurable: true },
  p2: { value: 2, configurable: false }
});

delete obj.p1 // true
delete obj.p2 // false

obj.p1 // undefined
obj.p2 // 2

6. 存取器-setter getter

属性还可以用存取器(accessor)定义。其中,存值函数称为setter,使用属性描述对象的set属性;取值函数称为getter,使用属性描述对象的get属性。

var obj = Object.defineProperty({}, 'p', {
  get: function () {
    return 'getter';
  },
  set: function (value) {
    console.log('setter: ' + value);
  }
});

obj.p // "getter"
obj.p = 123 // "setter: 123"

JavaScript 还提供了存取器的另一种写法。

var obj = {
  get p() {
    return 'getter';
  },
  set p(value) {
    console.log('setter: ' + value);
  }
};

第一种写法,属性p的configurable和enumerable都为false,从而导致属性p是不可遍历的;第二种写法,属性p的configurable和enumerable都为true,因此属性p是可遍历的。实际开发中,写法二更常用。

存取器往往用于,属性的值依赖对象内部数据的场合。

var obj ={
  $n : 5,
  get next() { return this.$n++ },
  set next(n) {
    if (n >= this.$n) this.$n = n;
    else throw new Error('新的值必须大于当前值');
  }
};

obj.next // 5

obj.next = 10;
obj.next // 10

obj.next = 5;
// Uncaught Error: 新的值必须大于当前值

7. 对象的拷贝

我们需要将一个对象的所有属性,拷贝到另一个对象,可以用下面的方法实现。

var extend = function (to, from) {
  for (var property in from) {
    to[property] = from[property];
  }

  return to;
}

extend({}, {
  a: 1
})
// {a: 1}

如果遇到存取器定义的属性,会只拷贝值,而不拷贝函数

extend({}, {
  get a() { return 1 }
})
// {a: 1}

为了解决这个问题,我们可以通过Object.defineProperty方法来拷贝属性:

var extend = function (to, from) {
  for (var property in from) {
    if (!from.hasOwnProperty(property)) continue;
    Object.defineProperty(
      to,
      property,
      Object.getOwnPropertyDescriptor(from, property)//获取属性描述对象
    );//通过描述对象,定义某个属性
  }

  return to;
}

extend({}, { get a(){ return 1 } })
// { get a(){ return 1 } })

8. 控制对象状态

需要冻结对象的读写状态,防止对象被改变。JavaScript 提供了三种冻结方法,最弱的一种是Object.preventExtensions,其次是Object.seal,最强的是Object.freeze。

8.1 Object.preventExtensions()

可以使得一个对象无法再添加新的属性

var obj = new Object();
Object.preventExtensions(obj);

Object.defineProperty(obj, 'p', {
  value: 'hello'
});
// TypeError: Cannot define property:p, object is not extensible.

obj.p = 1;
obj.p // undefined

8.2 Object.isExtensible()

用于检查一个对象是否使用了Object.preventExtensions方法。也就是说,检查是否可以为一个对象添加属性。

var obj = new Object();

Object.isExtensible(obj) // true
Object.preventExtensions(obj);
Object.isExtensible(obj) // false

8.3 Object.seal()

使得一个对象既无法添加新属性,也无法删除旧属性。实质是把属性描述对象的configurable属性设为false,因此属性描述对象不再能改变了。

只是禁止新增或删除属性,并不影响修改某个属性的值。

var obj = { p: 'hello' };
Object.seal(obj);

delete obj.p;
obj.p // "hello"

obj.x = 'world';
obj.x // undefined

8.4 Object.isSealed()

检查一个对象是否使用了Object.seal方法。这时,Object.isExtensible方法也返回false。

var obj = { p: 'a' };

Object.seal(obj);
Object.isSealed(obj) // true
Object.isExtensible(obj) // false

8.5 Object.freeze()

使得一个对象无法添加新属性、无法删除旧属性、也无法改变属性的值,使得这个对象实际上变成了常量。

var obj = {
  p: 'hello'
};

Object.freeze(obj);

obj.p = 'world';
obj.p // "hello"

obj.t = 'hello';
obj.t // undefined

delete obj.p // false
obj.p // "hello"

8.6 Object.isFrozen()

用于检查一个对象是否使用了Object.freeze方法。

var obj = {
  p: 'hello'
};

Object.freeze(obj);

Object.isSealed(obj) // true
Object.isExtensible(obj) // false

Object.isFrozen的一个用途是,确认某个对象没有被冻结后,再对它的属性赋值。

局限性

上面的三个方法锁定对象的可写性有一个漏洞

  • 可以通过改变原型对象,来为对象增加属性。
var obj = new Object();
Object.preventExtensions(obj);

var proto = Object.getPrototypeOf(obj);
proto.t = 'hello';
obj.t
// hello

对象obj本身不能新增属性,但是可以在它的原型对象上新增属性,就依然能够在obj上读到。

一种解决方案是,把obj的原型也冻结住

var obj = new Object();
Object.preventExtensions(obj);

var proto = Object.getPrototypeOf(obj);
Object.preventExtensions(proto);

proto.t = 'hello';
obj.t // undefined
  • 另外一个局限是,如果属性值是对象,上面这些方法只能冻结属性指向的对象,而不能冻结对象本身的内容
var obj = {
  foo: 1,
  bar: ['a', 'b']
};
Object.freeze(obj);

obj.bar.push('c');
obj.bar // ["a", "b", "c"]