类检查："instanceof"

instanceof 操作符用于检查一个对象是否属于某个特定的 class。同时，它还考虑了继承。

在许多情况下，可能都需要进行此类检查。例如，它可以被用来构建一个 多态性（polymorphic） 的函数，该函数根据参数的类型对参数进行不同的处理。

instanceof 操作符

语法：

obj instanceof Class

如果 obj 隶属于 Class 类（或 Class 类的衍生类），则返回 true。

例如：

class Rabbit {}
let rabbit = new Rabbit();

// rabbit 是 Rabbit class 的对象吗？
alert( rabbit instanceof Rabbit ); // true

它还可以与构造函数一起使用：

// 这里是构造函数，而不是 class
function Rabbit() {}

alert( new Rabbit() instanceof Rabbit ); // true

……与诸如 Array 之类的内建 class 一起使用：

let arr = [1, 2, 3];
alert( arr instanceof Array ); // true
alert( arr instanceof Object ); // true

有一点需要留意，arr 同时还隶属于 Object 类。因为从原型上来讲，Array 是继承自 Object 的。

通常，instanceof 在检查中会将原型链考虑在内。此外，我们还可以在静态方法 Symbol.hasInstance 中设置自定义逻辑。

obj instanceof Class 算法的执行过程大致如下：

1. 如果这儿有静态方法 Symbol.hasInstance，那就直接调用这个方法：

   例如：

   // 设置 instanceOf 检查
   // 并假设具有 canEat 属性的都是 animal
   class Animal {
     static [Symbol.hasInstance](obj) {
       if (obj.canEat) return true;
     }
   }
   
   let obj = { canEat: true };
   
   alert(obj instanceof Animal); // true：Animal[Symbol.hasInstance](obj) 被调用

2. 大多数 class 没有 Symbol.hasInstance。在这种情况下，标准的逻辑是：使用 obj instanceOf Class 检查 Class.prototype 是否等于 obj 的原型链中的原型之一。

   换句话说就是，一个接一个地比较：

   obj.__proto__ === Class.prototype?
   obj.__proto__.__proto__ === Class.prototype?
   obj.__proto__.__proto__.__proto__ === Class.prototype?
   ...
   // 如果任意一个的答案为 true，则返回 true
   // 否则，如果我们已经检查到了原型链的尾端，则返回 false

   在上面那个例子中，rabbit.__proto__ === Rabbit.prototype，所以立即就给出了结果。

   而在继承的例子中，匹配将在第二步进行：

   class Animal {}
   class Rabbit extends Animal {}
   
   let rabbit = new Rabbit();
   alert(rabbit instanceof Animal); // true
   
   // rabbit.__proto__ === Animal.prototype（无匹配）
   // rabbit.__proto__.__proto__ === Animal.prototype（匹配！）

下图展示了 rabbit instanceof Animal 的执行过程中，Animal.prototype 是如何参与比较的：

这里还要提到一个方法 objA.isPrototypeOf(objB)，如果 objA 处在 objB 的原型链中，则返回 true。所以，可以将 obj instanceof Class 检查改为 Class.prototype.isPrototypeOf(obj)。

这很有趣，但是 Class çš„ constructor 自身是不参与检查的！检查过程只和原型链以及 Class.prototype 有关。

创建对象后，如果更改 prototype 属性，可能会导致有趣的结果。

就像这样：

function Rabbit() {}
let rabbit = new Rabbit();

// 修改了 prototype
Rabbit.prototype = {};

// ...再也不是 rabbit 了！
alert( rabbit instanceof Rabbit ); // false

福利：使用 Object.prototype.toString 方法来揭示类型

大家都知道，一个普通对象被转化为字符串时为 [object Object]：

let obj = {};

alert(obj); // [object Object]
alert(obj.toString()); // 同上

这是通过 toString 方法实现的。但是这儿有一个隐藏的功能，该功能可以使 toString 实际上比这更强大。我们可以将其作为 typeof 的增强版或者 instanceof 的替代方法来使用。

听起来挺不可思议？那是自然，精彩马上揭晓。

按照 规范 所讲，内建的 toString 方法可以被从对象中提取出来，并在任何其他值的上下文中执行。其结果取决于该值。

• 对于 number 类型，结果是 [object Number]
• 对于 boolean 类型，结果是 [object Boolean]
• 对于 null：[object Null]
• 对于 undefined：[object Undefined]
• 对于数组：[object Array]
• ……等（可自定义）

让我们演示一下：

// 方便起见，将 toString 方法复制到一个变量中
let objectToString = Object.prototype.toString;

// 它是什么类型的？
let arr = [];

alert( objectToString.call(arr) ); // [object Array]

这里我们用到了在 装饰器模式和转发，call/apply 一章中讲过的 call 方法来在上下文 this=arr 中执行函数 objectToString。

在内部，toString 的算法会检查 this，并返回相应的结果。再举几个例子：

let s = Object.prototype.toString;

alert( s.call(123) ); // [object Number]
alert( s.call(null) ); // [object Null]
alert( s.call(alert) ); // [object Function]

Symbol.toStringTag

可以使用特殊的对象属性 Symbol.toStringTag 自定义对象的 toString 方法的行为。

例如：

let user = {
  [Symbol.toStringTag]: "User"
};

alert( {}.toString.call(user) ); // [object User]

对于大多数特定于环境的对象，都有一个这样的属性。下面是一些特定于浏览器的示例：

// 特定于环境的对象和类的 toStringTag：
alert( window[Symbol.toStringTag]); // Window
alert( XMLHttpRequest.prototype[Symbol.toStringTag] ); // XMLHttpRequest

alert( {}.toString.call(window) ); // [object Window]
alert( {}.toString.call(new XMLHttpRequest()) ); // [object XMLHttpRequest]

正如我们所看到的，输出结果恰好是 Symbol.toStringTag（如果存在），只不过被包裹进了 [object ...] 里。

这样一来，我们手头上就有了个“磕了药似的 typeof”，不仅能检查原始数据类型，而且适用于内建对象，更可贵的是还支持自定义。

所以，如果我们想要获取内建对象的类型，并希望把该信息以字符串的形式返回，而不只是检查类型的话，我们可以用 {}.toString.call 替代 instanceof。

总结

让我们总结一下我们知道的类型检查方法：

正如我们所看到的，从技术上讲，{}.toString 是一种“更高级的” typeof。

当我们使用类的层次结构（hierarchy），并想要对该类进行检查，同时还要考虑继承时，这种场景下 instanceof 操作符确实很出色。