一道面试题引发的对JavaScript类型转换的思考

先来简单了解下这两个方法：

Object.prototype.valueOf()

用 MDN 的话来说，valueOf() 方法返回指定对象的原始值。

JavaScript 调用 valueOf() 方法用来把对象转换成原始类型的值（数值、字符串和布尔值）。但是我们很少需要自己调用此函数，valueOf 方法一般都会被 JavaScript 自动调用。

记住上面这句话，下面我们会细说所谓的自动调用是什么意思。

Object.prototype.toString()

toString() 方法返回一个表示该对象的字符串。

每个对象都有一个 toString() 方法，当对象被表示为文本值时或者当以期望字符串的方式引用对象时，该方法被自动调用。

这里先记住，valueOf() 和 toString() 在特定的场合下会自行调用。

原始类型

好，铺垫一下，先了解下 javascript 的几种原始类型，除去 Object 和 Symbol，有如下几种原始类型：

• Number

• String

• Boolean

• Undefined

• Null

在 JavaScript 进行对比或者各种运算的时候会把对象转换成这些类型，从而进行后续的操作，下面逐一说明：

 

String 类型转换

在某个操作或者运算需要字符串而该对象又不是字符串的时候，会触发该对象的 String 转换，会将非字符串的类型尝试自动转为 String 类型。系统内部会自动调用 toString 函数。举个例子：

var obj = {name: 'Coco'};  var str = '123' + obj;  console.log(str);  // 123[object Object]

　

转换规则：

• 如果 toString 方法存在并且返回原始类型，返回 toString 的结果。

• 如果 toString 方法不存在或者返回的不是原始类型，调用 valueOf 方法，如果 valueOf 方法存在，并且返回原始类型数据，返回 valueOf 的结果。

其他情况，抛出错误。

上面的例子实际上是：

var obj = {name: 'Coco'};  var str = '123' + obj.toString();

其中，obj.toString() 的值为 "[object Object]"。

假设是数组：

var arr = [1, 2];  var str = '123' + arr;  console.log(str); // 1231,2

上面 + arr ，由于这里是个字符串加操作，后面的 arr 需要转化为一个字符串类型，所以其实是调用了 + arr.toString() 。

但是，我们可以自己改写对象的 toString，valueOf 方法:

var obj = {  
    toString: function() {  
        console.log('调用了 obj.toString');  
        return {};  
    },  
    valueOf: function() {  
        console.log('调用了 obj.valueOf')  
        return '110';  
    }  
}  

alert(obj);  // 调用了 obj.toString  // 调用了 obj.valueOf  // 110

• plain

上面 alert(obj + '1') ，obj 会自动调用自己的 obj.toString() 方法转化为原始类型，如果我们不重写它的 toString 方法，将输出 [object Object]1 ，这里我们重写了 toString ，而且返回了一个原始类型字符串 111 ，所以最终 alert 出了 1111。

上面的转化规则写了，toString 方法需要存在并且返回原始类型，那么如果返回的不是一个原始类型，则会去继续寻找对象的 valueOf 方法：

下面我们尝试证明如果在一个对象尝试转换为字符串的过程中，如果 toString() 方法不可用的时候，会发生什么。

这个时候系统会再去调用 valueOf() 方法，下面我们改写对象的 toString 和 valueOf：

var obj = {  
    toString: function() {  
        console.log('调用了 obj.toString');  
        return {};  
    },  
    valueOf: function() {  
        console.log('调用了 obj.valueOf')  
        return '110';  
    }  
}  

alert(obj);  // 调用了 obj.toString  // 调用了 obj.valueOf  // 110

从结果可以看到，当 toString 不可用的时候，系统会再尝试 valueOf 方法，如果 valueOf 方法存在，并且返回原始类型（String、Number、Boolean）数据，返回valueOf的结果。

那么如果，toString 和 valueOf 返回的都不是原始类型呢？看下面这个例子：

var obj = {  
    toString: function() {  
        console.log('调用了 obj.toString');  
        return {};  
    },  
    valueOf: function() {  
        console.log('调用了 obj.valueOf')  
        return {};  
    }  
}  

alert(obj);  
// 调用了 obj.toString  
// 调用了 obj.valueOf  
// Uncaught TypeError: Cannot convert object to primitive value

可以发现，如果 toString 和 valueOf 方法均不可用的情况下，系统会直接返回一个错误。

添加于 2017-03-07：在查证了 ECMAScript5 官方文档后，发现上面的描述有一点问题，Object 类型转换为 String 类型的转换规则远比上面复杂。转换规则为：1.设原始值为调用 ToPrimitive 的结果；2.返回 ToString(原始值) 。关于 ToPrimitive 和 ToString 的规则可以看看官方文档：ECMAScript5 -- ToString

 

Number 类型转换

上面描述的是 String 类型的转换，很多时候也会发生 Number 类型的转换：

• 调用 Number() 函数，强制进行 Number 类型转换

• 调用 Math.sqrt() 这类参数需要 Number 类型的方法

• obj == 1 ，进行对比的时候

• obj + 1 , 进行运算的时候

与 String 类型转换相似，但是 Number 类型刚好反过来，先查询自身的 valueOf 方法，再查询自己 toString 方法：

• 如果 valueOf 存在，且返回原始类型数据，返回 valueOf 的结果。

• 如果 toString 存在，且返回原始类型数据，返回 toString 的结果。

• 其他情况，抛出错误。

按照上述步骤，分别尝试一下：

var obj = {  
    valueOf: function() {  
        console.log('调用 valueOf');  
        return 5;  
    }  
}  console.log(obj + 1);  
// 调用 valueOf  
// 6
var obj = {  
    valueOf: function() {  
        console.log('调用 valueOf');  
        return {};  
    },  
    toString: function() {  
        console.log('调用 toString');  
        return 10;  
    }  
}  console.log(obj + 1);  
// 调用 valueOf  
// 调用 toString  
// 11
var obj = {  
    valueOf: function() {  
        console.log('调用 valueOf');  
        return {};  
    },  
    toString: function() {  
        console.log('调用 toString');  
        return {};  
    }  
}  console.log(obj + 1);  
// 调用 valueOf  
// 调用 toString  
// Uncaught TypeError: Cannot convert object to primitive value　　

Boolean 转换

什么时候会进行布尔转换呢：

• 布尔比较时

• if(obj) , while(obj) 等判断时

简单来说，除了下述 6 个值转换结果为 false，其他全部为 true：

• undefined

• null

• -0

• 0或+0

• NaN

• ''（空字符串）

Boolean(undefined) // false  
Boolean(null) // false  
Boolean(0) // false  
Boolean(NaN) // false  
Boolean('') // false

Function 转换

好，最后回到我们一开始的题目，来讲讲函数的转换。

我们定义一个函数如下：

function test() {  
    var a = 1;  
    console.log(1);  
}

如果我们仅仅是调用 test 而不是 test() ，看看会发生什么？

可以看到，这里把我们定义的 test 函数的重新打印了一遍，其实，这里自行调用了函数的 valueOf 方法：

我们改写一下 test 函数的 valueOf 方法。

test.valueOf = function() {  
    console.log('调用 valueOf 方法');  
    return 2;  
}  

test;  
// 输出如下：  
// 调用 valueOf 方法  
// 2

与 Number 转换类似，如果函数的 valueOf 方法返回的不是一个原始类型，会继续找到它的 toString 方法：

test.valueOf = function() {  
    console.log('调用 valueOf 方法');  
    return {};  
}  

test.toString= function() {  
    console.log('调用 toString 方法');  
    return 3;  
}  

test;  
// 输出如下：  
// 调用 valueOf 方法  
// 调用 toString 方法  
// 3

破题

再看回我正文开头那题的答案，正是运用了函数会自行调用 valueOf 方法这个技巧，并改写了该方法。我们稍作改变，变形如下：

function add () {  
    console.log('进入add');  
    var args = Array.prototype.slice.call(arguments);  

    var fn = function () {  
        var arg_fn = Array.prototype.slice.call(arguments);  
        console.log('调用fn');  
        return add.apply(null, args.concat(arg_fn));  
    }  

    fn.valueOf = function () {  
        console.log('调用valueOf');  
        return args.reduce(function(a, b) {  
            return a + b;  
        })  
    }  

    return fn;  
}

当调用一次 add 的时候，实际是是返回 fn 这个 function，实际是也就是返回 fn.valueOf();

add(1);    
// 输出如下：   
 // 进入add   
 // 调用valueOf   
 // 1

其实也就是相当于：

[1].reduce(function(a, b) {  
    return a + b;  
})  // 1

当链式调用两次的时候：

add(1)(2);  // 输出如下：  
// 进入add  
// 调用fn  
// 进入add  
// 调用valueOf  
// 3

当链式调用三次的时候：

add(1)(2)(3);  // 输出如下：  
// 进入add 
 // 调用fn  
// 进入add  
// 调用fn 
 // 进入add  
// 调用valueOf  // 6

可以看到，这里其实有一种循环。只有最后一次调用才真正调用到 valueOf，而之前的操作都是合并参数，递归调用本身，由于最后一次调用返回的是一个 fn 函数，所以最终调用了函数的 fn.valueOf，并且利用了 reduce 方法对所有参数求和。

除了改写 valueOf 方法，也可以改写 toString 方法，所以，如果你喜欢，下面这样也可以：

function add () {  
    var args = Array.prototype.slice.call(arguments);  

    var fn = function () {  
        var arg_fn = Array.prototype.slice.call(arguments);  
        return add.apply(null, args.concat(arg_fn));  
    }  

    fn.toString = function() {  
        return args.reduce(function(a, b) {  
            return a + b;  
        })  
    }  

    return fn;  
}

这里有个规律，如果只改写 valueOf() 或是 toString() 其中一个，会优先调用被改写了的方法，而如果两个同时改写，则会像 Number 类型转换规则一样，优先查询 valueOf() 方法，在 valueOf() 方法返回的是非原始类型的情况下再查询 toString() 方法。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>

</body>
<script>
    //高阶函数以及 Array.prototype.reduce()。
    function add () {
        var args = Array.prototype.slice.call(arguments);  //高阶函数(Higher-order function)：高阶函数的意思是它接收另一个函数作为参数。在 javascript 中，函数是一等公民，允许函数作为参数或者返回值传递。

        var fn = function () {
            var arg_fn = Array.prototype.slice.call(arguments);
            return add.apply(null, args.concat(arg_fn));
        };

        fn.valueOf = function () {
            return args.reduce(function(a, b) {
                return a + b;
            })
        };

        return fn;
    }
    console.log(add(1,2));
    console.log(add(1,2)(3));
    console.log(add(1)(2)(3)(4)(5));
    console.log(add(1, 2, 3)(10));

</script>
</html>