对象转基本类型

当对象被添加 obj1 + obj2、减去 obj1 - obj2 或使用 alert(obj) 打印时会发生什么？

JavaScript 不允许您自定义运算符在对象上工作的方式。与 Ruby 或 C++ 等其他一些编程语言不同，我们无法实现一个特殊的对象方法来处理加法（或其他运算符）。

对于此类操作，对象会自动转换为基本类型，然后在这些基本类型上执行操作并得到一个基本类型值。

这是一个重要的限制：obj1 + obj2（或另一个数学运算）的结果不能是另一个对象！

例如，我们不能创建表示向量或矩阵（或成就或其他任何内容）的对象，将它们相加并期望得到一个“求和”对象作为结果。这样的架构壮举会自动“脱离正轨”。

因此，由于我们在技术上无法在此处做太多事情，因此在实际项目中没有对象数学。当它发生时，除了极少数例外，这是因为编码错误。

在本章中，我们将介绍对象如何转换为基本类型以及如何对其进行自定义。

我们有两个目的

1. 如果编码错误导致意外发生此类操作，这将使我们能够了解正在发生的事情。
2. 有例外，此类操作是可能的，并且看起来不错。例如，减去或比较日期（Date 对象）。我们稍后会遇到它们。

转换规则

在 类型转换 一章中，我们已经看到了基本类型的数字、字符串和布尔转换规则。但我们为对象留了一个空白。现在，当我们了解了方法和符号后，就可以填补它了。

1. 没有转换为布尔。在布尔上下文中，所有对象都是 true，就这么简单。只存在数字和字符串转换。
2. 当我们减去对象或应用数学函数时，就会发生数字转换。例如，Date 对象（将在 日期和时间 一章中介绍）可以相减，而 date1 - date2 的结果是两个日期之间的时间差。
3. 至于字符串转换——它通常发生在我们使用 alert(obj) 输出对象以及类似上下文中时。

我们可以使用特殊对象方法自己实现字符串和数字转换。

现在让我们深入了解技术细节，因为这是深入了解该主题的唯一途径。

提示

JavaScript 如何决定应用哪种转换？

有三种类型的转换，它们发生在不同的情况下。正如 规范 中所述，它们被称为“提示”

"string"

对于对象到字符串转换，当我们在对象上执行操作时，该对象需要一个字符串，例如 alert

// output
alert(obj);

// using object as a property key
anotherObj[obj] = 123;

"number"

对于对象到数字转换，例如当我们在进行数学运算时

// explicit conversion
let num = Number(obj);

// maths (except binary plus)
let n = +obj; // unary plus
let delta = date1 - date2;

// less/greater comparison
let greater = user1 > user2;

大多数内置数学函数也包括此类转换。

"default"

在操作符“不确定”期望哪种类型时，在极少数情况下发生。

例如，二元加号 + 可以同时用于字符串（连接它们）和数字（相加）。因此，如果二元加号将对象作为参数，它将使用 "default" 提示将其转换。

此外，如果使用 == 将对象与字符串、数字或符号进行比较，那么也不清楚应该进行哪种转换，因此使用了 "default" 提示。

// binary plus uses the "default" hint
let total = obj1 + obj2;

// obj == number uses the "default" hint
if (user == 1) { ... };

大于和小于比较运算符（例如 < >）也可以同时用于字符串和数字。不过，它们使用 "number" 提示，而不是 "default"。这是出于历史原因。

不过，在实践中，事情会简单一些。

除了一个情况（Date 对象，我们稍后会了解它）之外，所有内置对象都以与 "number" 相同的方式实现 "default" 转换。我们也应该这样做。

不过，了解所有 3 个提示很重要，我们很快就会明白为什么。

为了进行转换，JavaScript 尝试查找并调用三个对象方法

1. 调用 obj[Symbol.toPrimitive](hint) – 具有符号键 Symbol.toPrimitive（系统符号）的方法，如果存在此类方法，
2. 否则，如果提示为 "string"
   • 尝试调用 obj.toString() 或 obj.valueOf()，无论存在哪一个。
3. 否则，如果提示为 "number" 或 "default"
   • 尝试调用 obj.valueOf() 或 obj.toString()，无论存在哪一个。

Symbol.toPrimitive

我们从第一个方法开始。有一个名为 Symbol.toPrimitive 的内置符号，应将其用于命名转换方法，如下所示

obj[Symbol.toPrimitive] = function(hint) {
  // here goes the code to convert this object to a primitive
  // it must return a primitive value
  // hint = one of "string", "number", "default"
};

如果方法 Symbol.toPrimitive 存在，则它将用于所有提示，并且不需要更多方法。

例如，此处 user 对象实现了它

let user = {
  name: "John",
  money: 1000,

  [Symbol.toPrimitive](hint) {
    alert(`hint: ${hint}`);
    return hint == "string" ? `{name: "${this.name}"}` : this.money;
  }
};

// conversions demo:
alert(user); // hint: string -> {name: "John"}
alert(+user); // hint: number -> 1000
alert(user + 500); // hint: default -> 1500

从代码中可以看到，user 根据转换成为自描述字符串或金额。单个方法 user[Symbol.toPrimitive] 处理所有转换情况。

toString/valueOf

如果没有 Symbol.toPrimitive，则 JavaScript 会尝试查找方法 toString 和 valueOf

• 对于 "string" 提示：调用 toString 方法，如果它不存在或如果它返回对象而不是基元值，则调用 valueOf（因此 toString 优先用于字符串转换）。
• 对于其他提示：调用 valueOf，如果它不存在或如果它返回对象而不是基元值，则调用 toString（因此 valueOf 优先用于数学运算）。

方法 toString 和 valueOf 源于古代。它们不是符号（符号在很久以前不存在），而是“常规”字符串命名的方法。它们提供了一种替代的“旧式”方式来实现转换。

这些方法必须返回基元值。如果 toString 或 valueOf 返回对象，则忽略它（与没有方法相同）。

默认情况下，普通对象具有以下 toString 和 valueOf 方法

• toString 方法返回字符串 "[object Object]"。
• valueOf 方法返回对象本身。

以下是演示

let user = {name: "John"};

alert(user); // [object Object]
alert(user.valueOf() === user); // true

因此，如果我们尝试将对象用作字符串，例如在 alert 中，那么默认情况下我们会看到 [object Object]。

此处仅提及默认 valueOf 是为了完整性，以避免任何混淆。如您所见，它返回对象本身，因此被忽略。不要问我为什么，这是出于历史原因。因此我们可以假设它不存在。

让我们实现这些方法以自定义转换。

例如，此处 user 使用 toString 和 valueOf 的组合而不是 Symbol.toPrimitive 执行与上述相同操作

let user = {
  name: "John",
  money: 1000,

  // for hint="string"
  toString() {
    return `{name: "${this.name}"}`;
  },

  // for hint="number" or "default"
  valueOf() {
    return this.money;
  }

};

alert(user); // toString -> {name: "John"}
alert(+user); // valueOf -> 1000
alert(user + 500); // valueOf -> 1500

如我们所见，行为与使用 Symbol.toPrimitive 的上一个示例相同。

通常，我们希望有一个“万能”的地方来处理所有基元转换。在这种情况下，我们可以仅实现 toString，如下所示

let user = {
  name: "John",

  toString() {
    return this.name;
  }
};

alert(user); // toString -> John
alert(user + 500); // toString -> John500

在没有 Symbol.toPrimitive 和 valueOf 的情况下，toString 将处理所有原始转换。

转换可以返回任何原始类型

了解所有原始转换方法的重要一点是，它们不一定返回“提示”的原始类型。

无法控制 toString 是否准确返回一个字符串，或者 Symbol.toPrimitive 方法是否为提示 "number" 返回一个数字。

唯一强制要求：这些方法必须返回一个原始类型，而不是一个对象。

进一步转换

正如我们已经知道的那样，许多运算符和函数执行类型转换，例如乘法 * 将操作数转换为数字。

如果我们传递一个对象作为参数，那么将有两个计算阶段

1. 对象转换为原始类型（使用上面描述的规则）。
2. 如果进一步计算需要，则结果原始类型也将被转换。

例如

let obj = {
  // toString handles all conversions in the absence of other methods
  toString() {
    return "2";
  }
};

alert(obj * 2); // 4, object converted to primitive "2", then multiplication made it a number

1. 乘法 obj * 2 首先将对象转换为原始类型（即字符串 "2"）。
2. 然后 "2" * 2 变为 2 * 2（字符串转换为数字）。

二进制加号将在相同情况下连接字符串，因为它乐于接受字符串

let obj = {
  toString() {
    return "2";
  }
};

alert(obj + 2); // "22" ("2" + 2), conversion to primitive returned a string => concatenation

总结

对象到原始类型的转换由许多内置函数和运算符自动调用，这些函数和运算符期望一个原始类型作为值。

它有 3 种类型（提示）

• "string"（用于 alert 和其他需要字符串的操作）
• "number"（用于数学）
• "default"（少数运算符，通常对象以与 "number" 相同的方式实现它）

规范明确描述了哪个运算符使用哪个提示。

转换算法是

1. 如果该方法存在，则调用 obj[Symbol.toPrimitive](hint)，
2. 否则，如果提示为 "string"
   • 尝试调用 obj.toString() 或 obj.valueOf()，无论存在哪一个。
3. 否则，如果提示为 "number" 或 "default"
   • 尝试调用 obj.valueOf() 或 obj.toString()，无论存在哪一个。

所有这些方法都必须返回一个原始类型才能工作（如果已定义）。

在实践中，通常只需实现 obj.toString() 作为字符串转换的“万能”方法，该方法应返回对象的“人类可读”表示，用于记录或调试目的。