JavaScript 原始值与包装对象
前言
随着 JavaScript 越来越流行，越来越多地开发者开始接触并使用 JavaScript。
同时我也发现，有不少开发者对于 JavaScript 最基本的原始值和包装对象都没有很清晰的理解。
那么本篇文章，就由渣皮来给大家详细介绍一下它们。
话不多说，Let's go!
正文
原始类型 (Primitive types)
原始类型也被称为“基本类型”。
目前在 JavaScript 中有以下几种原始类型：
- string(字符串)
- number(数字)
- boolean(布尔)
- null(空)
- undefined(未定义)
- bigint(大整数，ES6)
- symbol(标志?ES6)
如下：
- typeof 'chenpipi'; // "string"
- typeof 12345; // "number"
- typeof true; // "boolean"
- typeof null; // "object"
- typeof undefined; // "undefined"
- typeof 12345n; // "bigint"
- typeof Symbol(); // "symbol"
特别注意
typeof null 虽然返回 "object"，但是这不代表 null 就是对象，这其实是 JavaScript 的一个 Bug，且从 JavaScript 诞生以来便如此。
在 JavaScript 最初的实现中，JavaScript 中的值是由一个表示类型的标签和实际数据值表示的。对象的类型标签是 0。由于 null 代表的是空指针(大多数平台下值为 0x00)，因此，null 的类型标签是 0，typeof null 也因此返回 "object"。
The history of “typeof null”：https://2ality.com/2013/10/typeof-null.html
原始值 (Primitive values)
原始值也就是原始类型的值(数据)。
A primitive value is data that is not an object and has no methods.
原始值是一种没有任何方法的非对象数据。
也就是说，string、number 和 boolean 等原始类型的值本身是没有任何属性和方法的。
这个时候嗅觉敏锐的小伙伴是不是已经察觉到有什么不对劲了?
是孜然!我加了孜然!(手动狗头并划掉)
这里有一个非常有意思的点，但是在讨论这个问题之前，先让我们认识下包装对象。
包装对象 (Wrapper objects)
除了 null 和 undefined 外的原始类型都有其相应的包装对象：
- String(字符串)
- Number(数字)
- Boolean(布尔)
- BigInt(大整数，ES6)
- Symbol(标志?ES6)
对象 (Object)
对象是引用类型。
首先，包装对象本身是一个对象，也是函数。
- String instanceof Object; // true
- String instanceof Function; // true
构造函数 (Constructor)
实例 (Instance)
其中 String、Number 和 Boolean 均支持使用 new 运算符来创建对应的包装对象实例。
例如 String 的声明(节选)：
- interface StringConstructor {
- new(value?: any): String;
- (value?: any): string;
- readonly prototype: String;
- }
- declare var String: StringConstructor;
使用 new 运算符得到的数据是对象(Object)：
- // 字符串
- typeof 'pp'; // "string"
- typeof new String('pp'); // "object"
- new String() instanceof Object; // true
- // 数字
- typeof 123; // "number"
- typeof new Number(123); // "object"
- new Number() instanceof Object; // true
- // 布尔
- typeof true; // "boolean"
- typeof new Boolean(true); // "object"
- new Boolean() instanceof Object; // true
我们可以调用包装对象实例的 valueOf() 函数来获取其原始值：
- // 字符串
- let s = new String('pp');
- s.valueOf(); // "pp"
- typeof s.valueOf(); // "string"
- // 数字
- let n = new Number(123);
- n.valueOf(); // 123
- typeof n.valueOf(); // "number"
- // 布尔
- let b = new Boolean(true);
- b.valueOf(); // true
- typeof b.valueOf(); // "boolean"
“异类” (Attention)
而 BigInt 和 Symbol 都属于“不完整的类”，不支持 new 运算符。
例如 BigInt 的声明(节选)：
- interface BigIntConstructor {
- (value?: any): bigint;
- readonly prototype: BigInt;
- }
- declare var BigInt: BigIntConstructor;
可以看到 BigInt 的声明中没有 new 运算符相关函数。
普通函数 (Function)
包装对象也可以作为普通函数来使用。
其中 String()、Number() 和 Boolean() 函数都可以用来对任意类型的数据进行显式类型转换。
另外 Object() 函数也可用于显式类型转换，但本文不再展开。
String
示例代码：
- typeof String(); // "string"
- String(); // ""
- String('pp'); // "pp"
- String(123); // "123"
- String(true); // "true"
- String(false); // "false"
- String(null); // "null"
- String(undefined); // "undefined"
- String([]); // ""
- String({}); // "[object Object]"
小贴士 1
当我们使用 String() 函数来转换对象时，JavaScript 会先访问对象上的 toString() 函数，如果没有实现，则会顺着原型链向上查找。
举个栗子：执行 String({ toString() { return 'pp'; } }) 返回的结果是 "pp"，并非 "[object Object]"。
所以 String() 函数并不能够用来判断一个值是否为对象(会翻车)。
小贴士 2
常用的判断对象的方式为 Object.prototype.toString({}) === '[object Object]'。
举个栗子：执行 Object.prototype.toString({ toString() { return 'pp'; } }) 返回的是 "[object Object]"。
Number
示例代码：
- typeof Number(); // "number"
- Number(); // 0
- Number(''); // 0
- Number('pp'); // NaN
- Number(123); // 123
- Number(true); // 1
- Number(false); // 0
- Number(null); // 0
- Number(undefined); // NaN
- Number([]); // 0
- Number({}); // NaN
小贴士
对于 Number() 函数来说，可能最实用的转换就是将 true 和 false 转换为 1 和 0 吧。
Boolean
示例代码：
- typeof Boolean(); // "boolean"
- Boolean(); // false
- Boolean(''); // false
- Boolean('pp'); // true
- Boolean(0); // false
- Boolean(1); // true
- Boolean(null); // false
- Boolean(undefined); // false
- Boolean([]); // true
- Boolean({}); // true
小贴士
某些情况下，我们会在数据中使用 0 和 1 来表示真假状态，此时就可以使用 Boolean() 进行状态的判断。
BigInt
BigInt() 函数用于将整数转换为大整数。
该函数接受一个整数作为参数，传入参数若为浮点数或任何非数字类型数据都会报错。
示例代码：
- BigInt(123); // 123n
- BigInt(123n); // 123n
- typeof 123n; // "bigint"
- typeof BigInt(123); // "bigint"
BigInt & Number
需要注意的是，BigInt 和 Number 是不严格相等(宽松相等)的。
示例代码：
- 123n === 123; // false
- 123n == 123; // true
Symbol
Symbol() 函数用于创建一个 symbol 类型的值。
该函数接受一个字符串作为描述符(参数)，如果传入其他类型的值则会被转换为字符串(除了 undefined)。
注意，每一个 symbol 值都是独一无二的，即使它们的描述符都是一样的。
且 symbol 类型的数据只能通过 Symbol() 函数来创建。
示例代码：
- // 后面的返回值是 Devtools 模拟出来的，并非实际值
- Symbol('pp'); // Symbol(pp)
- Symbol(123); // Symbol(123)
- Symbol(null); // Symbol(null)
- Symbol({}); // Symbol([object Object])
-
- // 类型
- typeof Symbol('pp'); // "symbol"
- Symbol('pp') === Symbol('pp'); // false
-
- // 描述符
- Symbol('pp').description; // "pp"
- Symbol(123).description; // "123"
- Symbol({}).description; // "[object Object]"
- Symbol().description; // undefined
- Symbol(undefined).description; // undefined
原始值不是对象 (Primitive not Object)
有意思的来了~
没有属性和方法 (No properties, no functions)
本文前面有提到：「原始值是一种没有任何方法的非对象数据。」
我们都知道对象(Object)上可以有属性和方法。
但是字符串不是对象，所以你不能给字符串增加属性。
做个小实验：
- let a = 'chenpipi';
- console.log(a.length); // 8
- // 尝试增加新的属性
- a.name = '吴彦祖';
- console.log(a.name); // undefined
- // 尝试修改已有的属性
- typeof a.slice; // "function"
- a.slice = null;
- typeof a.slice; // "function"
渣皮小剧场
此时一位头铁的小伙伴使用了反驳技能。
渣皮你别在这忽悠人了，我平时写 Bug 哦不写代码的时候明明可以调用到字符串、数字和布尔值上的方法!
比如下面这段代码，能够正常执行并得到符合预期的结果：
- // 字符串
- let s = 'chenpipi';
- s.toUpperCase(); // "CHENPIPI"
- 'ChenPiPi'.slice(4); // "PiPi"
- // 数字
- let n = 123;
- n.toString(); // "123"
- (123.45).toFixed(2); // "123.5"
- // 布尔值
- let b = true;
- b.toString(); // "true"
- false.toString(); // "false"
无用小知识
有没有发现，数字的字面量后面不能直接调用函数?例如执行 123.toString() 会报 SyntaxError(语法错误)。
这是因为数字(浮点数)本身会用到小数点 .，而调用函数也需要用小数点，这时就出现了歧义(字符串和布尔值就没有这种烦恼)。
对于这种情况，我们可以使用括号 () 将数字包裹起来，如 (123).toString();或者使用两个连续的小数点 .. 来调用函数，如 123..toString()。
奇了怪了
那么既然字符串不是对象，那么为什么字符串会有属性和方法呢?
转念一想，数字就是数字，数字身上怎么会有方法呢?
这确实不符合逻辑，但是这又与实际相矛盾。
咋回事呢???
替身使者 (I can't translate this)
答案揭晓~
暗中操作
以字符串(string)为例，当我们在代码中读取字符串的属性或者方法时， JavaScript 会静默地执行下面的操作：
- 将字符串通过 new String() 的方式来创建一个临时的包装对象实例;
- 通过创建的对象来执行我们的代码逻辑(读取属性或执行函数);
- 临时对象不再使用，可以被销毁。
如下面的栗子：
- let a = 'chenpipi';
- console.log(a); // "chenpipi"
- // ------------------------------
- let b1 = a.length;
- console.log(b1); // 8
- // 上面的代码相当于：
- let b2 = (new String(a)).length;
- console.log(b2); // 8
- // ------------------------------
- let c1 = a.toUpperCase();
- console.log(c1); // "CHENPIPI"
- // 上面的代码相当于：
- let c2 = (new String(a)).toUpperCase();
- console.log(c2); // "CHENPIPI"
数字(number)和布尔值(boolean)同理，但数字通过 new Number() 来创建临时对象，而布尔值则通过 new Boolean() 来创建。
除了上面的例子，最有力的证明，就是他们的构造函数：
- 'chenpipi'.constructor === String; // true
- (12345).constructor === Number; // true
- true.constructor === Boolean; // true
这一切都是 JavaScript 在暗中完成的，且过程中产生的临时对象都是一次性的(用完就丢)。
原来如此
芜湖，这么一来就说得通了!
这也就能解释为什么我们能够访问字符串上的属性和方法，却不能增加或修改属性。
那是因为我们实际操作的目标其实是 JavaScript 创建的临时对象，而并非字符串本身!
所以我们的增加或修改操作实际上是生效了的，只不过是在临时对象上生效了!
就像这样：
- // 代码中：
- let a = 'chenpipi';
- a.name = '吴彦祖';
- console.log(a.name); // undefined
-
- // 相当于：
- let a = 'chenpipi';
- (new String(a)).name = '吴彦祖';
- console.log(a.name); // undefined
-
- // 相当于：
- let a = 'chenpipi';
- let temp = new String(a);
- temp.name = '吴彦祖';
- console.log(a.name); // undefined
总结 (Summary)
以上，就是本篇文章的全部内容了。
最后我们来总结一下：
- 多数原始类型都有相应的包装对象;
- 有些包装对象可以被 new，有些不行;
- 包装对象一般被用来进行显式的类型转换;
- 对象上有属性和方法;
- 原始值上没有属性和方法;
- 原始值上也不能有属性和方法;
- 但我们可以像操作对象一样来操作原始值;
- 这是因为 JavaScript 在执行代码的时候偷偷搞小动作;
- JavaScript 会用临时的包装对象来替原始值执行操作。
我们平时写代码的时候不太会注意到这件事，实际上这些也不会影响到我们写代码。
所以，这篇文章不就白看啦?
是，也不全是~
知己知彼，百战百胜。
学会以上这些无用小知识，也算是对 JavaScript 有了更深的理解了吧，至少还能用来吹牛皮(手动狗头~)。
相关资料
《JavaScript 高级程序设计(第4版)》
《JavaScript 权威指南(第6版)》
Primitive - MDN：https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Glossary/Primitive
The history of “typeof null”：https://2ality.com/2013/10/typeof-null.html
免责声明：
① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的，并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据，供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。
② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341
