JavaScript类型细节

我们的JavaScript模块会从运行时、文法和执行过程三个角度去剖析JS的知识体系，本篇我们就从运行时的角度去看JavaScript的类型系统。

运行时类型是代码实际执行过程中我们用到的类型。所有的类型数据都会属于7个类型之一。从变量、参数、返回值到表达式中间结果，任何JavaScript代码运行过程中产生的数据，都具有运行时类型。

类型

JavaScript语言的每一个值都属于某一种数据类型。JavaScript语言规定了7种语言类型。语言类型广泛用于变量、函数参数、表达式、函数返回值等场合。根据最新的语言标准，这7种语言类型是：

Undefined；
Null；

Boolean；
String；

Number；
Symbol；

Object。

Undefined、Null

为什么有的编程规范要求用void 0代替undefined？

Undefined 类型表示未定义，它的类型只有一个值，就是 undefined。任何变量在赋值前是 Undefined 类型、值为 undefined，一般我们可以用全局变量undefined（就是名为undefined的这个变量）来表达这个值，或者 void 运算来把任一一个表达式变成 undefined 值。

但是呢，因为JavaScript的代码undefined是一个变量，而并非是一个关键字，这是JavaScript语言公认的设计失误之一，所以，我们为了避免无意中被篡改，我建议使用 void 0 来获取undefined值。

Undefined跟 null 有一定的表意差别，null表示的是：“定义了但是为空”。所以，在实际编程时，我们一般不会把变量赋值为 undefined，这样可以保证所有值为 undefined 的变量，都是从未赋值的自然状态。

Null 类型也只有一个值，就是 null，它的语义表示空值，与 undefined 不同，null 是 JavaScript 关键字，所以在任何代码中，你都可以放心用 null 关键字来获取 null 值。

Boolean

Boolean 类型有两个值， true 和 false，它用于表示逻辑意义上的真和假，同样有关键字 true 和 false 来表示两个值。这个类型很简单，我就不做过多介绍了。

String

我们来看看字符串是否有最大长度。

String 用于表示文本数据。String 有最大长度是 2^53 - 1，这在一般开发中都是够用的，但是有趣的是，这个所谓最大长度，并不完全是你理解中的字符数。

因为String 的意义并非“字符串”，而是字符串的 UTF16 编码，我们字符串的操作 charAt、charCodeAt、length 等方法针对的都是 UTF16 编码。所以，字符串的最大长度，实际上是受字符串的编码长度影响的。

Note：现行的字符集国际标准，字符是以 Unicode 的方式表示的，每一个 Unicode 的码点表示一个字符，理论上，Unicode 的范围是无限的。UTF是Unicode的编码方式，规定了码点在计算机中的表示方法，常见的有 UTF16 和 UTF8。 Unicode 的码点通常用 U+??? 来表示，其中 ??? 是十六进制的码点值。 0-65536（U+0000 - U+FFFF）的码点被称为基本字符区域（BMP）。

JavaScript 中的字符串是永远无法变更的，一旦字符串构造出来，无法用任何方式改变字符串的内容，所以字符串具有值类型的特征。

JavaScript 字符串把每个 UTF16 单元当作一个字符来处理，所以处理非BMP（超出 U+0000 - U+FFFF 范围）的字符时，你应该格外小心。

JavaScript 这个设计继承自 Java，最新标准中是这样解释的，这样设计是为了“性能和尽可能实现起来简单”。因为现实中很少用到 BMP 之外的字符。

Number

下面，我们来说说Number类型。Number类型表示我们通常意义上的“数字”。这个数字大致对应数学中的有理数，当然，在计算机中，我们有一定的精度限制。

JavaScript中的Number类型有 18437736874454810627(即2^64-2^53+3) 个值。

JavaScript 中的 Number 类型基本符合 IEEE 754-2008 规定的双精度浮点数规则，但是JavaScript为了表达几个额外的语言场景（比如不让除以0出错，而引入了无穷大的概念），规定了几个例外情况：

NaN，占用了 9007199254740990，这原本是符合IEEE规则的数字；
Infinity，无穷大；

-Infinity，负无穷大。

另外，值得注意的是，JavaScript中有 +0 和 -0，在加法类运算中它们没有区别，但是除法的场合则需要特别留意区分，“忘记检测除以-0，而得到负无穷大”的情况经常会导致错误，而区分 +0 和 -0 的方式，正是检测 1/x 是 Infinity 还是 -Infinity。

根据双精度浮点数的定义，Number类型中有效的整数范围是-0x1fffffffffffff至0x1fffffffffffff，所以Number无法精确表示此范围外的整数。

同样根据浮点数的定义，非整数的Number类型无法用 ==（===也不行）来比较，一段著名的代码，这也正是我们第三题的问题，为什么在JavaScript中，0.1+0.2不能=0.3：

console.log( 0.1 + 0.2 == 0.3)

1	console.log( 0.1 + 0.2 == 0.3)

这里输出的结果是false，说明两边不相等的，这是浮点运算的特点，也是很多同学疑惑的来源，浮点数运算的精度问题导致等式左右的结果并不是严格相等，而是相差了个微小的值。

所以实际上，这里错误的不是结论，而是比较的方法，正确的比较方法是使用JavaScript提供的最小精度值：

console.log( Math.abs(0.1 + 0.2 - 0.3) <= Number.EPSILON)

1	console.log( Math.abs(0.1 + 0.2 - 0.3) <= Number.EPSILON)

检查等式左右两边差的绝对值是否小于最小精度，才是正确的比较浮点数的方法。这段代码结果就是 true 了。

Symbol

Symbol 是 ES6 中引入的新类型，它是一切非字符串的对象key的集合，在ES6规范中，整个对象系统被用Symbol 重塑。

在后面的文章中，我会详细叙述 Symbol 跟对象系统。这里我们只介绍Symbol类型本身：它有哪些部分，它表示什么意思，以及如何创建Symbol类型。

Symbol 可以具有字符串类型的描述，但是即使描述相同，Symbol也不相等。

我们创建 Symbol 的方式是使用全局的 Symbol 函数。例如：

var mySymbol = Symbol("my symbol")

1	var mySymbol = Symbol("my symbol")

一些标准中提到的 Symbol，可以在全局的 Symbol 函数的属性中找到。例如，我们可以使用 Symbol.iterator 来自定义 for…of 在对象上的行为：

  var o = new Object

    o[Symbol.iterator] = function() {
        var v = 0
        return {
            next: function() {
                return { value: v++, done: v > 10 }
            }
        }        
    };

    for(var v of o) 
        console.log(v); // 0 1 2 3 ... 9

var o = new Object

o[Symbol.iterator] = function() {

var v = 0

return {

next: function() {

return { value: v++, done: v > 10 }

}

};

for(var v of o)

console.log(v); // 0 1 2 3 ... 9

代码中我们定义了iterator之后，用for(var v of o)就可以调用这个函数，然后我们可以根据函数的行为，产生一个for…of的行为。

这里我们给对象o添加了 Symbol.iterator 属性，并且按照迭代器的要求定义了一个0到10的迭代器，之后我们就可以在for of中愉快地使用这个o对象啦。

这些标准中被称为“众所周知”的 Symbol，也构成了语言的一类接口形式。它们允许编写与语言结合更紧密的 API。

Object

Object 是 JavaScript 中最复杂的类型，也是 JavaScript 的核心机制之一。Object表示对象的意思，它是一切有形和无形物体的总称。

下面我们来看一看，为什么给对象添加的方法能用在基本类型上？

在 JavaScript 中，对象的定义是“属性的集合”。属性分为数据属性和访问器属性，二者都是key-value结构，key可以是字符串或者 Symbol类型。

关于对象的机制，后面会有单独的一篇来讲述，这里我重点从类型的角度来介绍对象类型。

提到对象，我们必须要提到一个概念：类。

因为 C++ 和 Java 的成功，在这两门语言中，每个类都是一个类型，二者几乎等同，以至于很多人常常会把JavaScript的“类”与类型混淆。

事实上，JavaScript 中的“类”仅仅是运行时对象的一个私有属性，而JavaScript中是无法自定义类型的。

JavaScript中的几个基本类型，都在对象类型中有一个“亲戚”。它们是：

Number；
String；

Boolean；
Symbol。

所以，我们必须认识到 3 与 new Number(3) 是完全不同的值，它们一个是 Number 类型，一个是对象类型。

Number、String和Boolean，三个构造器是两用的，当跟 new 搭配时，它们产生对象，当直接调用时，它们表示强制类型转换。

Symbol 函数比较特殊，直接用 new 调用它会抛出错误，但它仍然是 Symbol 对象的构造器。

JavaScript 语言设计上试图模糊对象和基本类型之间的关系，我们日常代码可以把对象的方法在基本类型上使用，比如：

cosole.log("abc".charAt(0)); //a

甚至我们在原型上添加方法，都可以应用于基本类型，比如以下代码，在 Symbol 原型上添加了hello方法，在任何 Symbol 类型变量都可以调用。

Symbol.prototype.hello = () => console.log("hello");
var a = Symbol("a");
console.log(typeof a); //symbol，a并非对象
a.hello(); //hello，有效

Symbol.prototype.hello = () => console.log("hello");

var a = Symbol("a");

console.log(typeof a); //symbol，a并非对象

a.hello(); //hello，有效

所以我们文章开头的问题，答案就是. 运算符提供了装箱操作，它会根据基础类型构造一个临时对象，使得我们能在基础类型上调用对应对象的方法。

类型转换

因为JS是弱类型语言，所以类型转换发生非常频繁，大部分我们熟悉的运算都会先进行类型转换。大部分类型转换符合人类的直觉，但是如果我们不去理解类型转换的严格定义，很容易造成一些代码中的判断失误。