instanceof 操作符的原理及手写

instanceof 是什么

instanceof 用于检测一个对象是不是另一个对象的实例。

用法

obj instanceof Class

• 如果 obj 隶属于 Class 类（或 Class 类的子类），则返回 true。例如：

class Rabit {};
let rabit = new Rabit();

// rabit 是 Rabit 类的对象吗？
console.log(rabit instanceof Rabit); // true

• instanceof 还适用于检测父类。

class Animal { };
class Rabit extends Animal { };
let rabit = new Rabit();

// rabit 是 Animal 子类的对象吗？
console.log(rabit instanceof Animal); // true
// 判断对象实例的原型对象和类的原型对象是否一致可以确定obj是该类的实例还是父类的实例
console.log(Object.getPrototypeOf(rabit) === Animal.prototype); // false

• 当然它也适用于构造函数的写法。

function Animal() { };
function Rabit() { };

let ani = new Animal();
Rabit.prototype = ani; // 原型继承
let rabit = new Rabit();
let animal = new Animal();

console.log(rabit instanceof Rabit); // true
console.log(rabit instanceof Animal); // true

• instanceof 只能正确判断引用数据类型，而不能正确判断基本数据类型。

console.log(2 instanceof Number);                    // false
console.log(true instanceof Boolean);                // false 
console.log('str' instanceof String);                // false 

console.log([] instanceof Array);                    // true
console.log(function(){} instanceof Function);       // true
console.log({} instanceof Object);                   // true

基本数据类型不具备对象的特征，没有原型链可言，所以无法通过 instanceof 判断，应该使用 typeof。

实现原理

instanceof 的工作原理就是判断在一个对象原型链中能否找到该类型(构造函数)的原型。

它会顺着原型链依次去比较，直到obj.__prototype__ === Class.prototype为止。

obj.__proto__ === Class.prototype?
obj.__proto__.__proto__ === Class.prototype?
obj.__proto__.__proto__.__proto__ === Class.prototype?
...
// 如果任意一个的答案为 true，则返回 true
// 否则，如果我们已经检查到了原型链的尾端，则返回 false

像前面提到的 rabit instanceof Animal 这个例子，它会先和自身的原型对象匹配，再一直顺着原型链去和父类的原型对象匹配：

class Animal {}
class Rabbit extends Animal {}

let rabbit = new Rabbit();
alert(rabbit instanceof Animal); // true

// rabbit.__proto__ === Animal.prototype（无匹配）
// rabbit.__proto__.__proto__ === Animal.prototype（匹配！）

下图展示了 rabbit instanceof Animal 的执行过程中，Animal.prototype 是如何参与比较的：

手写instanceof

既然我们已经理解了原理，那么就来试试动手实现一个 Instanceof 吧。

// left传入obj，right传入类
function myInstanceof(left, right) {
    // 遇到基本数据类型直接返回false，有些博客都漏了这一步
    if (typeof left !== 'object' || typeof left !== 'function' || left === null) {
        return false;
    };
    
    // 也可以通过Object.getPrototypeOf(left)拿到原型对象
    let proto = left.__proto__;
    let prototype = right.prototype;

    while (true) {
        // 已经到原型链尽头null
        if (!proto) return false;
        // 匹配，返回true
        if (proto === prototype) return true;
        // 顺着原型链更新指针
        proto = proto.__proto__;
    }
}

测试：

function myInstanceof(left, right) {
    // 遇到基本数据类型直接返回false，有些博客都漏了这一步
    if (typeof left !== 'object' || typeof left !== 'function' || left === null) {
        return false;
    };
    
    // 也可以通过Object.getPrototypeOf(left)拿到原型对象
    let proto = left.__proto__;
    let prototype = right.prototype;

    while (true) {
        // 已经到原型链尽头null
        if (!proto) return false;
        // 匹配，返回true
        if (proto === prototype) return true;
        // 顺着原型链更新指针
        proto = proto.__proto__;
    }
}

console.log(myInstanceof(function () {}, Function)); // true
console.log(myInstanceof({}, Object)); // true
console.log(myInstanceof([], Function)); // false
console.log(myInstanceof(1, Number)); // false

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