如何检查JavaScript变量类型?

JavaScript 构造函数 继承 原型链 类型检查 类型转换 iframe

JavaScript基本数据类型有5种:字符串、数字、布尔、null、undefined。 用户定义的类型(object)并没有类的声明,因此继承关系只能通过构造函数和原型链来检查。 本文要解决的问题,如何检查一个变量的类型?先给结论:

如果你要判断的是基本数据类型或JavaScript内置对象,使用toString; 如果要判断的时自定义类型,请使用instanceof

不同的编程语言都有自己的方式来提供类型信息,例如C#的反射、C++的Traits, JavaScript提供类型信息的方式更加灵活,因而也容易产生很多误用。 下面来分析常见类型检查手段的区别:typeof, instanceof, constructor, toString。

如果你在寻找类型转换的解决方案,而非类型检查,请移步JavaScript类型转换

typeof

typeof 操作符返回的是类型字符串,它的返回值有6种取值:

typeof 3 // "number"
typeof "abc" // "string"
typeof {} // "object"
typeof true // "boolean"
typeof undefined // "undefined"
typeof function(){} // "function"

所有对象的typeof都是"object",不能用于检测用户自定义类型。 比如Date, RegExp, Array, DOM Element的类型都是"object"

typeof []   // "object"

typeof还有一个知名的bug:

typeof null     // "object"

null是基本数据类型,它的类型显然是Null。其实这也反映了null的语义, 它是一个空指针表示对象为空,而undefined才表示什么都没有。 总之,typeof只能用于基本数据类型检测,对于null还有Bug

instanceof

instanceof操作符用于检查某个对象的原型链是否包含某个构造函数的prototype属性。例如:

obj instanceof Widget

obj的原型链上有很多对象(成为隐式原型),比如:obj.__proto__, obj.__proto__.__proto__, …
如果这些对象里存在一个p === Widget.prototype,那么instanceof结果为true,否则为false

instanceof是通过原型链来检查类型的,所以适用于任何”object”的类型检查。

// 比如直接原型关系
function Animal(){ }
(new Animal) instanceof Animal     // true

// 原型链上的间接原型
function Cat(){}
Cat.prototype = new Animal
(new Cat) instanceof Animal         // true

instanceof也可以用来检测内置兑现,比如Array, RegExp, Object, Function

[1, 2, 3] instanceof Array // true
/abc/ instanceof RegExp // true
({}) instanceof Object // true
(function(){}) instanceof Function // true

instanceof对基本数据类型不起作用,因为基本数据类型没有原型链。

3 instanceof Number // false
true instanceof Boolean // false
'abc' instanceof String // false
null instanceof XXX  // always false
undefined instanceof XXX  // always false

但你可以这样:

new Number(3) instanceof Number // true
new Boolean(true) instanceof Boolean // true
new String('abc') instanceof String // true

但这时你已经知道数据类型了,类型检查已经没有意义了。

constructor

constructor属性返回一个指向创建了该对象原型的函数引用。需要注意的是,该属性的值是那个函数本身。例如:

function Animal(){}
var a = new Animal
a.constructor === Animal    // true

constructor不适合用来判断变量类型。首先因为它是一个属性,所以非常容易被伪造:

var a = new Animal
a.constructor === Array
a.constructor === Animal    // false

另外constructor指向的是最初创建当前对象的函数,是原型链最上层的那个方法:

function Cat(){}
Cat.prototype = new Animal

function BadCat(){}
BadCat.prototype = new Cat

(new BadCat).constructor === Animal   // true
Animal.constructor === Function       // true

instanceof类似,constructor只能用于检测对象,对基本数据类型无能为力。 而且因为constructor是对象属性,在基本数据类型上调用会抛出TypeError异常:

null.constructor         // TypeError!
undefined.constructor    // TypeError!

instanceof不同的是,在访问基本数据类型的属性时,JavaScript会自动调用其构造函数来生成一个对象。例如:

(3).constructor === Number // true
true.constructor === Boolean // true
'abc'.constructor === String // true
// 相当于
(new Number(3)).constructor === Number
(new Boolean(true)).constructor === Boolean
(new String('abc')).constructor === String

这种将一个值类型转换为对象引用类型的机制在其他语言中也存在,在C#中称为装箱(Boxing)。

跨窗口问题

我们知道Javascript是运行在宿主环境下的,而每个宿主环境会提供一套ECMA标准的内置对象,以及宿主对象(如window, document),一个新的窗口即是一个新的宿主环境。 不同窗口下的内置对象是不同的实例,拥有不同的内存地址。

instanceofconstructor都是通过比较两个Function是否相等来进行类型判断的。 此时显然会出问题,例如:

var iframe = document.createElement('iframe');
var iWindow = iframe.contentWindow;
document.body.appendChild(iframe);

iWindow.Array === Array         // false
// 相当于
iWindow.Array === window.Array  // false

因此iWindow中的数组arr原型链上是没有window.Array的。请看:

iWindow.document.write('<script> var arr = [1, 2]</script>');
iWindow.arr instanceof Array            // false
iWindow.arr instanceof iWindow.Array    // true

toString

toString方法是最为可靠的类型检测手段,它会将当前对象转换为字符串并输出。 toString属性定义在Object.prototype上,因而所有对象都拥有toString方法。 但Array, Date等对象会重写从Object.prototype继承来的toString, 所以最好用Object.prototype.toString来检测类型。

toString = Object.prototype.toString;

toString.call(new Date);    // [object Date]
toString.call(new String);  // [object String]
toString.call(Math);        // [object Math]
toString.call(3);           // [object Number]
toString.call([]);          // [object Array]
toString.call({});          // [object Object]

// Since JavaScript 1.8.5
toString.call(undefined);   // [object Undefined]
toString.call(null);        // [object Null]

toString也不是完美的,它无法检测用户自定义类型。 因为Object.prototype是不知道用户会创造什么类型的, 它只能检测ECMA标准中的那些内置类型。

toString.call(new Animal)   // [object Object]

因为返回值是字符串,也避免了跨窗口问题。当然IE弹窗中还是有Bug,不必管它了。 现在多少人还在用IE?多少人还在用弹窗?

Object.prototype.toString类似地,Function.prototype.toString也有类似功能, 不过它的this只能是Function,其他类型(例如基本数据类型)都会抛出异常。

总结

  • typeof只能检测基本数据类型,对于null还有Bug;
  • instanceof适用于检测对象,它是基于原型链运作的;
  • constructor指向的是最初创建者,而且容易伪造,不适合做类型判断;
  • toString适用于ECMA内置JavaScript类型(包括基本数据类型和内置对象)的类型判断;
  • 基于引用判等的类型检查都有跨窗口问题,比如instanceofconstructor

总之,如果你要判断的是基本数据类型或JavaScript内置对象,使用toString; 如果要判断的时自定义类型,请使用instanceof

有时Duck Typing的方式也非常可行,貌似已经成为了前端的惯例。 比如jQuery是这样判断一个Window的:

isWindow: function(obj){
    return obj && typeof obj === 'object' && "setInterval" in obj;
}

另外DOM Element的类型检测也可以通过上述的方法来完成,但没有一种方法在任何浏览器上都可行。 DOM Element的类型检测可以参见这篇文章: http://tobyho.com/2011/01/28/checking-types-in-javascript/

Harttle

致力于简单的、一致的、高效的前端开发

看看这个?