你尚未登录,仅允许查看本站部分内容。请登录使用邀请码注册
zrdlut

instanceof 操作符实现原理解析 0个回复 专栏 @ Javascript

zrdlut 发布于 4 周前

本文会介绍ES6规范中 instanceof 操作符的实现,以及自定义 instanceof 操作符行为的几个方法。

文中涉及的规范相关的代码皆为伪代码,为了便于理解,其中可能会省略一些参数判断逻辑或者使用ES语法来代替规范内置的方法,如果发现纰漏,欢迎随时指出。

instanceof 操作符的实现

InstanceofOperator(O, C)

O instanceof C 会被编译为方法调用 -- InstanceofOperator(O, C),其实现如下:

InstanceofOperator(O, C){

    if(typeof C !== 'object'){
        throw TypeError;
    }

    let instOfHandler = C[Symbol.hasInstance];

    if(typeof instOfHandler !== 'undefined'){
        return !!instOfHandler.call(C, O);
    }

    if(typeof C !== 'function'){
        throw TypeError;
    }

    return OrdinaryHasInstance(C, O);
}

该方法首先判断了 C[Symbol.hasInstance] 方法是否存在,如果存在,就调用;如果不存在,就调用 OrdinaryHasInstance(C, O)方法。

Function.prototype[Symbol.hasInstance](V)

对于 ES 内置构造器如 Function(), Array(),其本身是没有 [Symbol.hasInstance] 属性的,都继承自 Function.prototype,这个方法是预定义的,不可修改:

Reflect.getOwnPropertyDescriptor(Function.prototype, Symbol.hasInstance)
=>
Object {writable: false, enumerable: false, configurable: false, value: function}

其实现如下:

Function.prototype[Symbol.hasInstance](V){

    let F = this;

    return OrdinaryHasInstance(F, V);
}

比较简单明了,直接调用 OrdinaryHasInstance(F, V) 方法。

OrdinaryHasInstance(C, O)

上述两个方法都最终调用到了 OrdinaryHasInstance(C, O) ,其实现如下:

OrdinaryHasInstance(C, O){

    if(typeof C !== 'function'){
        return false;
    }

    if(typeof O !== 'object'){
        return false;
    }

    let P = C.prototype;

    while(true){

        let O = Object.getPrototypeOf(O);

        if(O === null){
            return false;
        }

        if(SameValue(P, O)){
            return true;
        }
    }
}

这个方法是判断 C.prototype 是否在 O 的原型链上。

知道了 instanceof 操作符的实现原理,可以发现有3个地方可以自定义操作符行为。

自定义 instanceof 操作符行为的几个方法

  • InstanceofOperator(O, C) 方法中的 let instOfHandler = C[Symbol.hasInstance]

这是对操作符右侧变量做修改

普通的对象,默认是没有 [Symbol.hasInstance] 属性的,也继承不到内置的 Function.prototype[Symbol.hasInstance]() 方法:

let o = {};
let a = new Array();

console.log(a instanceof Array) // true
console.log(a instanceof o) // Uncaught TypeError: Right-hand side of 'instanceof' is not callable

如果要避免报错,可以让 o 继承系统内置方法:

Reflect.setPrototypeOf(o, Function.prototype);

console.log(a instanceof o) // false

也可以直接给其添加 [Symbol.hasInstance] 属性:

Reflect.defineProperty(o, Symbol.hasInstance, {
    value(instance){
        return Array.isArray(instance);
    }
});

console.log(a instanceof o) // true

一种更常规的自定义方法是:

class C {
    static [Symbol.hasInstance](instance){

        return false;
    }
}

let c = new C();

console.log(c instanceof C) // false

注意,这里定义的是静态方法,是直接挂在 C 上的方法,而不是实例方法:

Reflect.getOwnPropertyDescriptor(C, Symbol.hasInstance);
=>
Object {writable: true, enumerable: false, configurable: true, value: function}

使用传统的模拟构造函数法:

function F(){}

Reflect.defineProperty(F, Symbol.hasInstance, {
    value(instance){
        return false;
    }
});

let f = new F();

console.log(f instanceof F) // false

内置构造器也是可以添加Symbol.hasInstance方法的:

Reflect.defineProperty(Array, Symbol.hasInstance, {
    value(instance){ return typeof instance === 'function';}
})
console.log(Array[Symbol.hasInstance]) // function value(instance){ return typeof instance === 'function';}
console.log([] instanceof Array) // false
console.log(function(){} instanceof Array) // true

注意,如果不使用 defineProperty 方法,而是用 [] 的方法来设置属性的话,是不生效的:

Array[Symbol.hasInstance] = function(){ return typeof instance === 'function';}
console.log(Array[Symbol.hasInstance]) // function [Symbol.hasInstance]() { [native code] }
  • OrdinaryHasInstance(C, O) 方法中的 let P = C.prototype;

也是对操作符右侧变量做修改

function F(){}

F.prototype = {};

let f = new F();

console.log(f instanceof F) // true

F.prototype = {};

console.log(f instanceof F) // false

在实例化之后,再重新设置构造函数的 prototype 属性,会导致修改之前创建的实例做 instanceof 操作时不再符合预期。

  • OrdinaryHasInstance(C, O) 方法中的 let O = Object.getPrototypeOf(O)

这是对操作符左侧变量做修改:

var a = new Array();

console.log(a instanceof Array) // true

Object.setPrototypeOf(a, Function.prototype);

console.log(a instanceof Array) // false
console.log(a instanceof Function) // true

a 的原型链上的任何环节做修改,都可以改变 instanceof 操作符的行为。

以上是从纯语法的方面来考虑 instanceof 操作符的行为,当涉及到浏览器环境中时,还会有一些需要特别注意的地方。

跨 frame 或 window 的情况

同一个页面中不同的 frame 之间,以及主页面与 frame 之间,有着不同的上下文执行环境,和不同的内置对象。当 instanceof 操作符涉及到多个 frame 时,就会出现一些非预期的情况:

[] instanceof window.frames[0].Array // false

因为 [] 是由主页面中的 Array 生成的,跟 frame 中的 Array 并无关联。当页面中有多个 frame 之间的数据交换时,要特别注意这一点。

等待第一条回复
登录后回复,如无账号,请使用邀请码注册