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__ === Rabbit.prototype
   // 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 的 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。