JavaScript 封装对象与强制类型转换

前面两章介绍了几大数据类型以及值类型，接下来的这个知识点，我觉得它对于javascript程序员来说是很重要的，

认识封装对象

在开始之前，我们先看一个例子，以便之后更轻松的理解封装对象的概念。

   "tick".toUpperCase    //function toUpperCase()
   String.prototype.toUpperCase   //function toUpperCase()
   "tick".toUpperCase  === String.prototype.toUpperCase //true
   // 这里使用恒等比较判断 常量的方法是否和Sting构造函数中的方法为同一个.

我们先来阅读以下几条知识点，以免对下文做出更好的理解。

1. 通过直接量的方式访问方法或属性，这种值我们称之为常量方式 例如上面的第一行代码。

2. 在JavaScript中对象类型包括:对象，数组，函数这三种子类型，我们通常有两种术语，引用类型 复合值，引用类型值在做恒等比较时比较的是他们内存指向,即是否引用同一个值.

3. javascript对象是一种复合值，它是属性或已命名值的集合，通过.符号来读取属性值。

通过上面的代码我们可以看到，在使用常量方式访问某个方法时，依然会返回其数据类型对应的内置构造函数方法，上面的第三点已经说了，javascript通过.操作符来访问属性或方法，可是常量真的是对象吗？它在访问属性的过程中底发生了什么？别急，跟随我的脚步，下面我会竭尽全力把我知道的，我的观点统统都说出来.

内部属性

在JavaScript中所有复合类型(如：对象，数组，函数)都包含一个内部属性[[calss]]，此属性可以看作是一个内部分类。它并不是传统面向对象上的类,由于是内部属性，所以我们无法直接访问,不过，可以转换为字符串来查看.

  Object.prototype.toString.call([1,2,3]) // '[Object Array]'
  Object.prototype.toString.call(/^[1,2]$/)  // '[Object RegExp]'

这里补充一点，我们也可以通过此种方式去判断一个对象是否为数组。

我们看到每个不同的常量类型中的[[class]],都对应着它们相应的内部构造函数，也就是对象的内部[[Class]]属性和创建该对象的内建原生构造函数相对应，但有些特例.

   //一说特例，我估计就有人想到javascript中比较蛋疼的两个类型
   Object.prototype.toString.call(null) // '[Object Null]'
   Object.prototype.toString.call(undefined) // '[Object Undefined]'

除了null和undefined，其他都是javascript的内置构造函数。这里再次说一个小细节，Infinity和NaN它们返回什么呢？我想不用说大家也可以猜到了，它们都属于Number类型.

  Object.prototype.toString.call(42)  // '[Object Number]'
  Object.prototype.toString.call("42") // '[Object String]' 
  Object.prototype.toString.call(true) //  '[Object Boolean]'

上面的例子除了null和undefined，它们都有各自的构造类，这些类是javascript内置的.

封装对象过程

在日常开发中，我们通常不直接使用内置的构造类，而是直接通过常量访问.

   var arr = new String("1234")
   arr    //  {0:"1",1:"2",2:"3",3:"4"}

通过构造函数实例出来的常量变成了对象，其实就是手动创建其封装对象，封装对象上存在对应的数据类型方法。我们在使用常量的方式直接访问属性和方法时，javascript会自动为你包装一个封装对象,相当于上面我们手动包装在操作属性或方法完成之后JavaScript也会释放当前封装对象

说到这里，我们可能会想到一个问题，如果需要经常用到这些字符串的属性和方法，比如在for循环当中使用i<a.length,那么一开始创建一个封装对象也许更为方便，这样JavaScript引擎就不用每次都自动创建和自动释放循环执行这些操作了。

其实我们的想法很好，但实际证明这并不是一个好办法，因为浏览器已经为.length这样常见情况做了性能优化，直接使用封装对象来提前优化代码反而会降低执行效率。

一般情况下，我们不需要直接使用封装对象，最好是让JavaScript引擎自动选择什么时候应该使用封装对象，换句话说，就是应该优先考虑使用'abc'和42这样的原始类型值，而非new String(‘abc’)和new Number(42)

看如下代码，思考它们的执行结果:

  var test = 'abc';
  test.len = 123;
  var t = test.len;

此处t为undefined，第三行是通过新的原始对象访问其.len属性，这并不是上次添加的.len，上次的已经被销毁，当前是一个新的封装对象.

说了这么多的理论与例子，不如我们从头到尾来整理一下，通过基础类型值访问属性过程中，到底发生了什么。

  var s = 'hello world';
  var world = s.toUpperCase();

我们就以它为例：
首先javascript会讲字符串值通过new String(s)的方式转换为封装对象，这个对象继承了来自字符串构造函数的所有方法(这些操作都从第二行访问方法时开始发生),当前s已经变成了一个封装对象,接下来在封装对象中查找需要的方法或属性，找到了之后做出相应的操作.一旦引用结束，这个新创建的对象就会销毁。这时候s.toUpperCase已经运行了该方法，随即销毁封装对象。

拆封

想要等到封装对象中基本类型值，我们可以使用valueOf方法获取。

    var ss = new String("123");
    ss.valueOf()  //"123"

javascipt 在需要用到封装对象中基本类型值时，会发生自动转换，即隐式强制类型转换

  var t = new String("123");
  t+"";  "123"

不可变的原始值和可变的对象引用

javascript原始值(undefined null 字符串 数字 布尔)是不可修改的，而对象是可以被引用和修改的.讲值类型那章时我们说过JavaScript变量没有所谓的类型而言，衡量类型的是值，即值类型,在原始值上，我们无法更改，任何方法都无法更改一个原始值，这对于数字本身就说不通，怎么更改数字本身呢？但是对于字符串来说，看似有点说得通因为它像是通过字符组成的数组，我们可以期望通过指定的索引来修改其字符元素，但javascript并不允许这么做。字符串方法看上去返回了修改后的值，其实返回的是一个新字符串，与之前的没有任何关系.

强制类型转换

封装对象与类型转换有很大关联，我们只有弄懂封装对象的概念，才能更好的理解类型转换，还有之后的相等比较与恒等比较。

值类型转换

  var num = 123;
  //1
  num.toString(); // "123"

  //2
  num + ""; //"123"

上面两种方式，第一种我们称为显示强制类型转换.第二种称之为隐式强制类型转换。类型转换总是返回基本类型值，不会返回对象类型,

第一个，num.toString()时，把num常量通过内部[[class]]生成临时的封装对象，再调用对象toString方法，返回转换完成的字符串.

第二个，由于＋运算符的其中一个操作数是字符串，所以是字符串拼接操作，结果是数字123被转换成“123”。

介绍强制与隐式类型转换时，我们需要掌握对字符串数字和布尔类型的转换规则。

• toString

  基本类型的转换规则为，undefined -> “undefined”, null->"null",true->"true",数字则使用通用规则，如果有极大或极小的值则使用指数形式.
  

  var num = 1.37 * 1000 * 1000 * 1000 * 1000 * 1000 * 1000 * 1000
  num.toString() //"1.37e+21"

  
  普通对象除非自定义，否则它会返回对象内部的[[Class]]属性.

  var obj = {};
  obj.toString() //"[object Object]"

  
  数组的toStirng有些特殊，它是通过"，"连接的字符串.

  var arr = [1,2,3,4];
  arr.toString();  // "1,2,3,4"

这里捎带讲一下json字符串化.

JSON.stringify在将JSON对象序列化为字符串时也使用了toString方法,但需要注意的是JSON.stringify并非严格意义上的强制类型转换，只是涉及toString的相关规则.

  var num = 123;
  var str = “123”; 
  JSON.stringify(num) //“123”
  JSON.stringify(str) // “”123”” //两个引号

所有安全的JSON值都可以使用JSON.stringify序列化，那么， 何为不安全的值？例如: undefined,function,Symbol(es6新增),如果JSON中出现这些值，序列化时不能把它们识别，就把他们变成了null。

JSON.stringify([1,undefined,function(){}]) //"[1,null,null]"

如果对象定义了toJSON方法，会先调用此方法，然后用它的返回值来进行序列化。

  var obj = {name:"Jack"}
  obj.toJSON = function(){ return {name:”Join"} }
  
  JSON.stringify(obj)   // “{“name”:”Join"}"

在序列化之前，会先调用对象的toJSON方法，以它的返回值来进行序列化.默认对象是没有此属性的，如果有需要可以手动添加。

toJSON返回的不是一个经过JSON字符串化后的值，它应该是一个适当的值，也就是没有经过任何处理的值.当然，它应该被返回一个可以被JSON化的值.

var ob = {
  val : [1,2,3],
  toJSON : function(){
    return this.val.slice(2)
  }
 }

  var obj = {
    val : [1,2,3],
   toJSON:  function(){ 
     return this.val.slice(1).join()
    }
  }
JSON.stringify(ob)  //“[2,3]"
 JSON.stringify(obj) //“”2,3”” 双引号

以上我们讲JSON字符串化完全是toString捎带出来的，它和toString很相似，但是却还有些不同。既然上面已经讲了些，我们不妨再来看看它的几个参数.

很多开发者在使用JSON字符串化时候，只使用了第一个参数，其实它是有三个参数的。

我们先来看第一个参数和第二参数.

  var obj = { 
   a:42,
   b:”42",
   c:[1,2,3]
  }

  JSON.stringify(obj,function(k,v){ 
    if(k !== "c" ) return v
  })

第一个参数不用多介绍了吧，主要是第二个参数，它有两个参数，和map的参数正好相反，也有filter方法的那点意思，在JSON字符串化中指定哪些属性应该被处理.

等等，这里有个小细节，以上第二个回调参数实际上比我预想的多执行了一次，假设以上为例，三个属性，它第一次为undefined，第二次才是属性a。这是为什么呢？因为它在处理时，obj也计入其中了。

第三个参数是缩进的字符，如果它是一个数字，就代表缩进多少空格符。如果是字符串，则固定以它为缩进符号。

 var obj = {
   a:42,
   b:”42”,
   c:[1,2,3] 
  }

 JSON.stringify(obj,function(k,v){
   if(k !==“c”) return v
},”---")
//"{
//----"a": 42,
//----"b": "42”
//}"

在编辑代码时，由于编辑器原因，引号的格式很不好把握，所以大家在复制代码运行时可能会出错，需检查引号是否为中文格式.

• ToNumber

有时候我们需要将非数字类型当做数字来使用，比如说数字运算

其中true转1，false转换为，null转换为0，undefined转换为NaN
toNumber时如不能转换为数字类型就会返回NaN,它对以0开头的数字并不是以16进制来处理，而是10进制

var str = “123”;
str - 0;   //123

Number(str)  //123

字符串转为number很简单，这里不做介绍。让我们来看一下复合类型是如何转换为Number类型的.
认真读下面这句话:

为了将值转化为基本类型值，抽象操作ToPrimite(参见ES5规范9.1节)会首先(通过内部操作DefaultValue)检查该值是否具有valueOf()方法,如果有就返回基本类型值，并使用该值进行强制类型转换,如果没有就使用toString()的返回值来进行强制转换.

`如果valueOf()和toString()均不返回基本类型值，则会产生TypeError错误

  var obj = {
   valueOf:function(){ return "42" }
  }

  var obj_1 = {
     toString:function(){ return "42" }      
  }

  var arr = [1,2,3]
  arr.toString = function(){ return this.join(“") } //“123"

 Number(obj)  //42
 Number(obj_1) //42
 Number(arr) // 123

• ToBoolean

关于布尔值，我们存在许多误解和困惑，需要我们特别注意.

javascript中有两个关键词true和false，分别代表布尔类型中的真和假，我们常误认以为数值1和0分别等同于true和false，在有些语言中可能是这样，但在javascript中布尔值和数字时不一样的，虽然我们可以将1强制类型转换为true，将0强制转换为false，反之亦然，但他们并不是一回事.

我们可以把他们分为两类
(1) 可以被强制转换为false的值
(2) 其他(被强制类型转换为true的值)

假值
JavaScript规范具体定义了一小撮可以被强制类型转换为false的值。
以下是一些假值:
undefined
null
false
+0 -0 和 NaN
“”
假值的布尔强制类型转换结果为false.

虽然javascript规范没有明确指出除了假值以外都是真值，但我们可以暂时理解为假值以外的值都是真值。

假值对象不是假值

  var  bool = new Boolean(false);
  var number = new Number(0);
  var string = new String(“0”);

这些都是假值封装后的对象，让我们来用复合条件来判断一下.

  var a = new Boolean( bool && number && string ); 
  a   //true

我们都知道web端的javascript依赖两个环境，javascript语言引擎，与宿主环境，宿主环境包括 DOM BOM，我们为什么提及它们呢？
因为document里面有一个类数组对象它会被转换为false，它包含了页面中所有的元素。

  var dom = document.all;
  Boolean( dom )  //false

真值

 var a = “false”
 var b = “0”
 var c = “‘'"
 Boolean( a && b && c ) // true

上例的字符串看似假值，但所有字符串都是真值，不过””除外,因为它是假值列表中的唯一字符串.
真值列表可以无限长，无法一一列举，所以我们以假值作为参考。

真值有很多，可以无限延长，[],function,{} 都是真值。大家可以用一点时间去控制台上练习。