Object

对象就是一组键值对的集合。

面向对象编程(Object Oriented Programming,缩写为 OOP)是目前主流的编程范式。它将真实世界各种复杂的关系,抽象为一个个对象,然后由对象之间的分工与合作,完成对真实世界的模拟。

每一个对象都是功能中心,具有明确分工,可以完成接受信息、处理数据、发出信息等任务。对象可以复用,通过继承机制还可以定制。因此,面向对象编程具有灵活、代码可复用、高度模块化等特点,容易维护和开发,比起由一系列函数或指令组成的传统的过程式编程(procedural programming),更适合多人合作的大型软件项目。

那么,“对象”(object)到底是什么?我们从两个层次来理解。

(1)对象是单个实物的抽象。

一本书、一辆汽车、一个人都可以是对象,一个数据库、一张网页、一个远程服务器连接也可以是对象。当实物被抽象成对象,实物之间的关系就变成了对象之间的关系,从而就可以模拟现实情况,针对对象进行编程。

(2)对象是一个容器,封装了属性(property)和方法(method)。

属性是对象的状态,方法是对象的行为(完成某种任务)。比如,我们可以把动物抽象为animal对象,使用“属性”记录具体是哪一种动物,使用“方法”表示动物的某种行为(奔跑、捕猎、休息等等)。

JavaScript 原生提供Object对象(注意起首的O是大写),本章介绍该对象原生的各种方法。

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。

​(1)​​Object​对象本身的方法

所谓“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);
};

上面代码中,print方法就是直接定义在Object对象上。

​(2)​​Object​的实例方法

所谓实例方法就是定义在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

Object 的静态方法

所谓“静态方法”,是指部署在Object对象自身的方法。

Object.keys(),Object.getOwnPropertyNames()

对于一般的对象来说,Object.keys()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(详见《对象属性的描述对象》一章),Object.getOwnPropertyNames方法还返回不可枚举的属性名。

(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。

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。

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。

下面是属性描述对象的一个例子。

{
  value: 123,
  writable: false,
  enumerable: true,
  configurable: false,
  get: undefined,
  set: undefined
}

属性描述对象提供6个元属性。

(1)value

value是该属性的属性值,默认为undefined

(2)writable

writable是一个布尔值,表示属性值(value)是否可改变(即是否可写),默认为true

(3)enumerable

enumerable是一个布尔值,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。

(4)configurable

configurable是一个布尔值,表示属性的可配置性,默认为true。如果设为false,将阻止某些操作改写属性描述对象,比如无法删除该属性,也不得改变各种元属性(value属性除外)。也就是说,configurable属性控制了属性描述对象的可写性。

(5)get

get是一个函数,表示该属性的取值函数(getter),默认为undefined

(6)set

set是一个函数,表示该属性的存值函数(setter),默认为undefined

构造函数

面向对象编程的第一步,就是要生成对象。前面说过,对象是单个实物的抽象。通常需要一个模板,表示某一类实物的共同特征,然后对象根据这个模板生成。

典型的面向对象编程语言(比如 C++ 和 Java),都有“类”(class)这个概念。所谓“类”就是对象的模板,对象就是“类”的实例。但是,JavaScript 语言的对象体系,不是基于“类”的,而是基于构造函数(constructor)和原型链(prototype)。

JavaScript 语言使用构造函数(constructor)作为对象的模板。所谓”构造函数”,就是专门用来生成实例对象的函数。它就是对象的模板,描述实例对象的基本结构。一个构造函数,可以生成多个实例对象,这些实例对象都有相同的结构。

构造函数就是一个普通的函数,但具有自己的特征和用法。

var Vehicle = function () {
  this.price = 1000;
};

上面代码中,Vehicle就是构造函数。为了与普通函数区别,构造函数名字的第一个字母通常大写。

构造函数的特点有两个。

  • 函数体内部使用了​this​关键字,代表了所要生成的对象实例。
  • 生成对象的时候,必须使用new命令。

下面先介绍new命令。

new 命令

基本用法

new命令的作用,就是执行构造函数,返回一个实例对象。

var Vehicle = function () {
  this.price = 1000;
};
var v = new Vehicle();
v.price; // 1000

上面代码通过new命令,让构造函数Vehicle生成一个实例对象,保存在变量v中。这个新生成的实例对象,从构造函数Vehicle得到了price属性。new命令执行时,构造函数内部的this,就代表了新生成的实例对象,this.price表示实例对象有一个price属性,值是1000。

使用new命令时,根据需要,构造函数也可以接受参数。

var Vehicle = function (p) {
  this.price = p;
};
var v = new Vehicle(500);

new命令本身就可以执行构造函数,所以后面的构造函数可以带括号,也可以不带括号。下面两行代码是等价的,但是为了表示这里是函数调用,推荐使用括号。

// 推荐的写法
var v = new Vehicle();
// 不推荐的写法
var v = new Vehicle();

一个很自然的问题是,如果忘了使用new命令,直接调用构造函数会发生什么事?

这种情况下,构造函数就变成了普通函数,并不会生成实例对象。而且由于后面会说到的原因,this这时代表全局对象,将造成一些意想不到的结果。

var Vehicle = function () {
  this.price = 1000;
};
var v = Vehicle();
v; // undefined
price; // 1000

上面代码中,调用Vehicle构造函数时,忘了加上new命令。结果,变量v变成了undefined,而price属性变成了全局变量。因此,应该非常小心,避免不使用new命令、直接调用构造函数。

为了保证构造函数必须与new命令一起使用,一个解决办法是,构造函数内部使用严格模式,即第一行加上use strict。这样的话,一旦忘了使用new命令,直接调用构造函数就会报错。

function Fubar(foo, bar) {
  "use strict";
  this._foo = foo;
  this._bar = bar;
}
Fubar();
// TypeError: Cannot set property '_foo' of undefined

上面代码的Fubar为构造函数,use strict命令保证了该函数在严格模式下运行。由于严格模式中,函数内部的this不能指向全局对象,默认等于undefined,导致不加new调用会报错(JavaScript 不允许对undefined添加属性)。

另一个解决办法,构造函数内部判断是否使用new命令,如果发现没有使用,则直接返回一个实例对象。

function Fubar(foo, bar) {
  if (!(this instanceof Fubar)) {
    return new Fubar(foo, bar);
  }
  this._foo = foo;
  this._bar = bar;
}
Fubar(1, 2)._foo(
  // 1
  new Fubar(1, 2)
)._foo; // 1

上面代码中的构造函数,不管加不加new命令,都会得到同样的结果。

new 命令的原理

使用new命令时,它后面的函数依次执行下面的步骤。

  1. 创建一个空对象,作为将要返回的对象实例。
  2. 将这个空对象的原型,指向构造函数的prototype属性。
  3. 将这个空对象赋值给函数内部的this关键字。
  4. 开始执行构造函数内部的代码。

也就是说,构造函数内部,this指的是一个新生成的空对象,所有针对this的操作,都会发生在这个空对象上。构造函数之所以叫“构造函数”,就是说这个函数的目的,就是操作一个空对象(即this对象),将其“构造”为需要的样子。

如果构造函数内部有return语句,而且return后面跟着一个对象,new命令会返回return语句指定的对象;否则,就会不管return语句,返回this对象。

var Vehicle = function () {
  this.price = 1000;
  return 1000;
};
new Vehicle() === 1000;
// false

上面代码中,构造函数Vehiclereturn语句返回一个数值。这时,new命令就会忽略这个return语句,返回“构造”后的this对象。

但是,如果return语句返回的是一个跟this无关的新对象,new命令会返回这个新对象,而不是this对象。这一点需要特别引起注意。

var Vehicle = function () {
  this.price = 1000;
  return { price: 2000 };
};
new Vehicle().price;
// 2000

上面代码中,构造函数Vehiclereturn语句,返回的是一个新对象。new命令会返回这个对象,而不是this对象。

另一方面,如果对普通函数(内部没有this关键字的函数)使用new命令,则会返回一个空对象。

function getMessage() {
  return "this is a message";
}
var msg = new getMessage();
msg; // {}
typeof msg; // "object"

上面代码中,getMessage是一个普通函数,返回一个字符串。对它使用new命令,会得到一个空对象。这是因为new命令总是返回一个对象,要么是实例对象,要么是return语句指定的对象。本例中,return语句返回的是字符串,所以new命令就忽略了该语句。

new命令简化的内部流程,可以用下面的代码表示。

function _new(
  /* 构造函数 
/ constructor, /
 构造函数参数 */ params
) {
  // 将 arguments 对象转为数组
  var args = [].slice.call(arguments);
  // 取出构造函数
  var constructor = args.shift();
  // 创建一个空对象,继承构造函数的 prototype 属性
  var context = Object.create(constructor.prototype);
  // 执行构造函数
  var result = constructor.apply(context, args);
  // 如果返回结果是对象,就直接返回,否则返回 context 对象
  return typeof result === "object" && result != null ? result : context;
}
// 实例
var actor = _new(Person, "张三", 28);

new.target

函数内部可以使用new.target属性。如果当前函数是new命令调用,new.target指向当前函数,否则为undefined

function f() {
  console.log(new.target === f);
}
f(); // false
new f(); // true

使用这个属性,可以判断函数调用的时候,是否使用new命令。

function f() {
  if (!new.target) {
    throw new Error("请使用 new 命令调用!");
  }
  // ...
}
f(); // Uncaught Error: 请使用 new 命令调用!

上面代码中,构造函数f调用时,没有使用new命令,就抛出一个错误。

Object.create() 创建实例对象

构造函数作为模板,可以生成实例对象。但是,有时拿不到构造函数,只能拿到一个现有的对象。我们希望以这个现有的对象作为模板,生成新的实例对象,这时就可以使用Object.create()方法。

var person1 = {
  name: '张三',
  age: 38,
  greeting: function() {
    console.log('Hi! I'm ' + this.name + '.');
  }
};
var person2 = Object.create(person1);
person2.name // 张三
person2.greeting() // Hi! I'm 张三.

上面代码中,对象person1person2的模板,后者继承了前者的属性和方法。

Error

Boolean({}); // true
Boolean([]); // true
Boolean(new Boolean(false)); // true
var err = new Error("error");
err.message;
  • ​message​:错误提示信息
  • ​name​:错误名称(非标准属性)
  • ​stack​:错误的堆栈(非标准属性)