# JavaScript对象：你知道全部的对象分类吗？ 你好，我是winter。 在前面的课程中，我已经讲解了JavaScript对象的一些基础知识。但是，我们所讲解的对象，只是特定的一部分，并不能涵盖全部的JavaScript对象。 比如说，我们不论怎样编写代码，都没法绕开Array，实现一个跟原生的数组行为一模一样的对象，这是由于原生数组的底层实现了一个自动随着下标变化的length属性。 并且，在浏览器环境中，我们也无法单纯依靠JavaScript代码实现div对象，只能靠document.createElement来创建。这也说明了JavaScript的对象机制并非简单的属性集合+原型。 我们日常工作中，接触到的主要API，几乎都是由今天所讲解的这些对象提供的。理解这些对象的性质，我们才能真正理解我们使用的API的一些特性。 ## JavaScript中的对象分类 我们可以把对象分成几类。 * 宿主对象（host Objects）：由JavaScript宿主环境提供的对象，它们的行为完全由宿主环境决定。 * 内置对象（Built-in Objects）：由JavaScript语言提供的对象。 * 固有对象（Intrinsic Objects ）：由标准规定，随着JavaScript运行时创建而自动创建的对象实例。 * 原生对象（Native Objects）：可以由用户通过Array、RegExp等内置构造器或者特殊语法创建的对象。 * 普通对象（Ordinary Objects）：由{}语法、Object构造器或者class关键字定义类创建的对象，它能够被原型继承。 下面我会为你一一讲解普通对象之外的对象类型。 ### 宿主对象 首先我们来看看宿主对象。 JavaScript宿主对象千奇百怪，但是前端最熟悉的无疑是浏览器环境中的宿主了。 在浏览器环境中，我们都知道全局对象是window，window上又有很多属性，如document。 实际上，这个全局对象window上的属性，一部分来自JavaScript语言，一部分来自浏览器环境。 JavaScript标准中规定了全局对象属性，W3C的各种标准中规定了Window对象的其它属性。 宿主对象也分为固有的和用户可创建的两种，比如document.createElement就可以创建一些DOM对象。 宿主也会提供一些构造器，比如我们可以使用new Image来创建img元素，这些我们会在浏览器的API部分详细讲解。 ## 内置对象·固有对象 我们在前面说过，固有对象是由标准规定，随着JavaScript运行时创建而自动创建的对象实例。 固有对象在任何JavaScript代码执行前就已经被创建出来了，它们通常扮演者类似基础库的角色。我们前面提到的“类”其实就是固有对象的一种。 ECMA标准为我们提供了一份固有对象表，里面含有150+个固有对象。你可以通过[这个链接](https://www.ecma-international.org/ecma-262/9.0/index.html#sec-well-known-intrinsic-objects)查看。 但是遗憾的是，这个表格并不完整。所以在本篇的末尾，我设计了一个小实验（小实验：获取全部JavaScript固有对象），你可以自己尝试一下，数一数一共有多少个固有对象。 ## 内置对象·原生对象 我们把JavaScript中，能够通过语言本身的构造器创建的对象称作原生对象。在JavaScript标准中，提供了30多个构造器。按照我的理解，按照不同应用场景，我把原生对象分成了以下几个种类。 ![](https://static001.geekbang.org/resource/image/6c/d0/6cb1df319bbc7c7f948acfdb9ffd99d0.png) 通过这些构造器，我们可以用new运算创建新的对象，所以我们把这些对象称作原生对象。 几乎所有这些构造器的能力都是无法用纯JavaScript代码实现的，它们也无法用class/extend语法来继承。 这些构造器创建的对象多数使用了私有字段,例如： * Error: \[\[ErrorData\]\] * Boolean: \[\[BooleanData\]\] * Number: \[\[NumberData\]\] * Date: \[\[DateValue\]\] * RegExp: \[\[RegExpMatcher\]\] * Symbol: \[\[SymbolData\]\] * Map: \[\[MapData\]\] 这些字段使得原型继承方法无法正常工作，所以，我们可以认为，所有这些原生对象都是为了特定能力或者性能，而设计出来的“特权对象”。 ## 用对象来模拟函数与构造器：函数对象与构造器对象 我在前面介绍了对象的一般分类，在JavaScript中，还有一个看待对象的不同视角，这就是用对象来模拟函数和构造器。 事实上，JavaScript为这一类对象预留了私有字段机制，并规定了抽象的函数对象与构造器对象的概念。 函数对象的定义是：具有\[\[call\]\]私有字段的对象，构造器对象的定义是：具有私有字段\[\[construct\]\]的对象。 JavaScript用对象模拟函数的设计代替了一般编程语言中的函数，它们可以像其它语言的函数一样被调用、传参。任何宿主只要提供了“具有\[\[call\]\]私有字段的对象”，就可以被 JavaScript 函数调用语法支持。 > \[\[call\]\]私有字段必须是一个引擎中定义的函数，需要接受this值和调用参数，并且会产生域的切换，这些内容，我将会在属性访问和执行过程两个章节详细讲述。 我们可以这样说，任何对象只需要实现\[\[call\]\]，它就是一个函数对象，可以去作为函数被调用。而如果它能实现\[\[construct\]\]，它就是一个构造器对象，可以作为构造器被调用。 对于为JavaScript提供运行环境的程序员来说，只要字段符合，我们在上文中提到的宿主对象和内置对象（如Symbol函数）可以模拟函数和构造器。 当然了，用户用function关键字创建的函数必定同时是函数和构造器。不过，它们表现出来的行为效果却并不相同。 对于宿主和内置对象来说，它们实现\[\[call\]\]（作为函数被调用）和\[\[construct\]\]（作为构造器被调用）不总是一致的。比如内置对象 Date 在作为构造器调用时产生新的对象，作为函数时，则产生字符串，见以下代码： ```JavaScript console.log(new Date); // 1 console.log(Date()) ``` 而浏览器宿主环境中，提供的Image构造器，则根本不允许被作为函数调用。 ``` console.log(new Image); console.log(Image());//抛出错误 ``` 再比如基本类型（String、Number、Boolean），它们的构造器被当作函数调用，则产生类型转换的效果。 值得一提的是，在ES6之后 => 语法创建的函数仅仅是函数，它们无法被当作构造器使用，见以下代码： ```JavaScript new (a => 0) // error ``` 对于用户使用 function 语法或者Function构造器创建的对象来说，\[\[call\]\]和\[\[construct\]\]行为总是相似的，它们执行同一段代码。 我们看一下示例。 ```JavaScript function f(){ return 1; } var v = f(); //把f作为函数调用 var o = new f(); //把f作为构造器调用 ``` 我们大致可以认为，它们\[\[construct\]\]的执行过程如下： * 以 Object.prototype 为原型创建一个新对象； * 以新对象为 this，执行函数的\[\[call\]\]； * 如果\[\[call\]\]的返回值是对象，那么，返回这个对象，否则返回第一步创建的新对象。 这样的规则造成了个有趣的现象，如果我们的构造器返回了一个新的对象，那么new创建的新对象就变成了一个构造函数之外完全无法访问的对象，这一定程度上可以实现“私有”。 ``` function cls(){ this.a = 100; return { getValue:() => this.a } } var o = new cls; o.getValue(); //100 //a在外面永远无法访问到 ``` ## 特殊行为的对象 除了上面介绍的对象之外，在固有对象和原生对象中，有一些对象的行为跟正常对象有很大区别。 它们常见的下标运算（就是使用中括号或者点来做属性访问）或者设置原型跟普通对象不同，这里我简单总结一下。 * Array：Array的length属性根据最大的下标自动发生变化。 * Object.prototype：作为所有正常对象的默认原型，不能再给它设置原型了。 * String：为了支持下标运算，String的正整数属性访问会去字符串里查找。 * Arguments：arguments的非负整数型下标属性跟对应的变量联动。 * 模块的namespace对象：特殊的地方非常多，跟一般对象完全不一样，尽量只用于import吧。 * 类型数组和数组缓冲区：跟内存块相关联，下标运算比较特殊。 * bind后的function：跟原来的函数相关联。 ## 结语 在这篇文章中，我们介绍了一些不那么常规的对象，并且我还介绍了JavaScript中用对象来模拟函数和构造器的机制。 这是一些不那么有规律、不那么优雅的知识，而JavaScript正是通过这些对象，提供了很多基础的能力。 我们这次课程留一个挑战任务：不使用new运算符，尽可能找到获得对象的方法。 例子： ``` var o = {} var o = function(){} ``` 请把自己的答案留言给我，我们来比比看谁找到的多。 ## 小实验：获取全部JavaScript固有对象 我们从JavaScript标准中可以找到全部的JavaScript对象定义。JavaScript语言规定了全局对象的属性。 三个值： Infinity、NaN、undefined。 九个函数： * eval * isFinite * isNaN * parseFloat * parseInt * decodeURI * decodeURIComponent * encodeURI * encodeURIComponent 一些构造器： Array、Date、RegExp、Promise、Proxy、Map、WeakMap、Set、WeakSet、Function、Boolean、String、Number、Symbol、Object、Error、EvalError、RangeError、ReferenceError、SyntaxError、TypeError、URIError、ArrayBuffer、SharedArrayBuffer、DataView、Typed Array、Float32Array、Float64Array、Int8Array、Int16Array、Int32Array、UInt8Array、UInt16Array、UInt32Array、UInt8ClampedArray。 四个用于当作命名空间的对象： * Atomics * JSON * Math * Reflect 我们使用广度优先搜索，查找这些对象所有的属性和Getter/Setter，就可以获得JavaScript中所有的固有对象。 请你试着先不看我的代码，在自己的浏览器中计算出来JavaScript有多少固有对象。 ``` var set = new Set(); var objects = [ eval, isFinite, isNaN, parseFloat, parseInt, decodeURI, decodeURIComponent, encodeURI, encodeURIComponent, Array, Date, RegExp, Promise, Proxy, Map, WeakMap, Set, WeakSet, Function, Boolean, String, Number, Symbol, Object, Error, EvalError, RangeError, ReferenceError, SyntaxError, TypeError, URIError, ArrayBuffer, SharedArrayBuffer, DataView, Float32Array, Float64Array, Int8Array, Int16Array, Int32Array, Uint8Array, Uint16Array, Uint32Array, Uint8ClampedArray, Atomics, JSON, Math, Reflect]; objects.forEach(o => set.add(o)); for(var i = 0; i < objects.length; i++) { var o = objects[i] for(var p of Object.getOwnPropertyNames(o)) { var d = Object.getOwnPropertyDescriptor(o, p) if( (d.value !== null && typeof d.value === "object") || (typeof d.value === "function")) if(!set.has(d.value)) set.add(d.value), objects.push(d.value); if( d.get ) if(!set.has(d.get)) set.add(d.get), objects.push(d.get); if( d.set ) if(!set.has(d.set)) set.add(d.set), objects.push(d.set); } } ```