从规范看ECMAScript（二）：数据类型

ES里的数据类型分两种。

一种是 语言类型 ，就是我们平常写的 12,'xccurate',undefined 等等类型。

一种是 规范类型 ，是用来描述ECMAScript语言结构和ECMAScript语言类型的值，例如引用 Reference ，列表 List 等等。

先来看看基本的语言类型吧。

语言类型

ES的语言类型有七种：

• Undefined 类型：只有一个值： undefined 。
• Null 类型：只有一个值： null 。
• Boolean 类型：有两个值： true 和 false 。
• String 类型：是零个或多个16位无符号整数值的所有有序序列的集合，最大长度为2^53 -1个元素。它的严格定义就不深究了，想了解的看:link:。
• Symbol 类型：每个值都是独一无二的，例如 Symbol('s1mple') 。规范中定义了一些内置的Symbol值:link:。
• Number 类型：一共18437736874454810627个值，包括 NaN 、 +Infinity 、 -Infinity 。详细定义看:link:。
• Object 类型：例如： let a = {} 。这就得好好说说了，见下方。

Object类型

对象是属性 property 的集合。

属性使用键值对来标识，属性的键的值可以为 String 类型（可以为空 '' ）或 Symbol 类型。

属性分为两种：

• 数据属性 data property ：将键值与一个 ES语言值 和一组 布尔属性 相关联。
• 访问器属性 accessor property ：将键值与一个或两个 访问器函数 和一组 布尔属性 相关联。访问器函数用于存储或检索与属性关联的ECMAScript语言值。

所有对象都是属性的逻辑集合。但是有很多种对象在访问和操作其属性的语义上有所不同。

普通对象(Ordinary objects)是最常见的对象形式，具有默认对象语义。

怪异对象(exotic object)是其属性语义与默认语义不同的任何形式的对象。

属性的特性

特性 attribute 用来定义和解释对象属性的状态。

其中数据属性的特性有： [[Value]] 、 [[Writable]] 、 [[Enumerable]] 、 [[Configurable]] 。

访问器属性的特性有： [[Get]] 、 [[Set]] 、 [[Enumerable]] 、 [[Configurable]] 。

它们的意义也不多说了，随便一查都有，不是重点。

对象的内部方法与内部插槽

内部方法 Object Internal ：其算法制定了对象的实际语义。不是ES语言的一部分，由规范定义，仅用于说明。内部方法是多态的，不同的对象可能会执行不同的算法。

内部插槽 Internal Slots ：是给算法使用的内部状态。不是对象属性，不继承。其值可能为规范类型或者语言类型。（为了方便理解，其实可以把它看作内部属性，不对开发者可见。而且内部插槽这个名字实在太别扭了:joy:，下文就叫做内部属性了。）

这两个都是规范定义的用来描述ES对象行为的东西，可以简单的理解为对象的函数和属性。

**内部方法和内部属性均用双方括号标识： [[xxxxx]]**

这个表格:link:总结了对象的必要的内部方法，每个对象都必须有其算法，然而却不一定相同。

简略说一下有什么：

[[GetPrototypeOf]] 、 [[SetPrototypeOf]] ：获取和设置对象的原型 prototype 。

[[IsExtensible]] ：决定是否可以向此对象添加其他属性。

[[PreventExtensions]] ：决定是否可以将新属性添加到此对象。// 这个跟上面那个有什么区别还不太清楚

[[GetOwnProperty]] 、 [[DefineOwnProperty]] ：获取和设置对象（名称为参数的）属性的属性描述符。

[[HasProperty]] ：判断对象是否有自己的或继承的（名称为参数的）属性。

[[Get]] 、 [[Set]] ：获取和设置（名称为参数的）属性的值。

[[Delete]] ：删除对象（名称为参数的）属性。

[[OwnPropertyKeys]] ：返回对象自身的属性的列表。

上篇说过，函数是可调用对象。所以其具有额外的内部方法： [[Call]] 。而构造函数具有额外的内部方法： [[Construct]] 。

也就是说函数执行时最终调用的就是函数对象的 [[Call]] 方法，构造函数构造对象时，执行的是构造函数的 [[Construct]] 方法。

它们的的实际语义到时候再仔细分析。

接下来一小节:link:讲的是这些基本内部方法不变的行为。例如返回类型的规定，等等。这些规则是所有对象必须遵守的，尽管其算法有可能不同。这些边边角角不用开发者操心，就不详述了。

内在对象

内在对象 Intrinsic Objects 是规范中的算法要引用到的内置对象。像 Array 、 String 、 Object 及其原型等等。

详细见表:link:，就先不列举了，等到用到的时候再说。

多说一句，这组内置对象是每个领域 Realm 中有一组。什么是领域呢，例如一个页面中的 iframe 中的 Array 对象与该页面中的 Array 对象就不一样，它们就是两个领域的。

规范类型

规范类型是在规范中使用的，用来描述ES语义的、无法在规范外使用类型。

List和Record类型

List类型用来解释函数参数列表的执行。List类型的值是包含单个值的列表元素的简单有序序列。

其实可以简单理解为ES的数组，但是写规范的时候还不存在ES的数组类型，只好用List来描述像数组这样的类型。例如，«1,2»定义了一个List值，它具有两个元素，每个元素被初始化为一个特定的值。 一个新的空列表可以表示为«»。

（在上篇提到的ES解释器engine262中List实现就是用数组来实现的。）

Record类型用于描述规范算法中的数据聚合。Record类型值由一个或多个命名字段组成。 每个字段的值都是ECMAScript值或由与Record类型相关联的名称表示的抽象值。 字段名称始终用双括号括起来，例如 [[value]] 。

这个就像是ES里的对象了，使用也很像： R.[[Field2]] 是名为 [[Field2]] 的R的字段的缩写。

（在engine262里Record就是用对象来实现的。）

Set 和 Relation类型

Set类型用于解释内存模型中使用的无序元素集合，其中没有元素出现超过一次。元素可以添加到集合中，也可以从集合中移除。集合可以合并、交叉或从彼此中减去。

Relation类型用于解释Set上的约束。

// 这两个我还没遇到过，不太懂就不说了:joy:。

Completion Record 类型

Completion Record类型用来解释值和控制流的运行时传播。

ECMAScript规范中的每个运行时语义都显式或隐式返回一个报告其结果的完成Completion Record。

（这个定义读起来就很拗口，不过不是很重要，简单理解一下就行。）

Completion Record是一个Record，所以就可以用对象来描述它，它有三个字段：

Completion Record = {
  [[type]] // Completion的类型，有 normal, break, continue, return, throw 5种类型
  [[value]] // 返回的值为ES语言值或空，仅当当[[type]] 为 normal,return, throw时有值
  [[target]] // 定向控制转移的目标label，为string或空，仅当[[type]] 为break, continue时有值
}
复制代码

[[type]] 为 normal 时返回的Completion Record称作 normal completion 。其余的都称为 abrupt completion 。

在规范的各种抽象操作（也叫算法）中会有这样的返回 Return Infinity ，这就是隐式返回了一个Completion Record，相当于 Return NormalCompletion("Infinity") 。

规范在算法中经常有 ? Call(exoticToPrim, input, « hint ») 这样以 ? 开头的语句，它的意思如下：

让 res 为执行 Call(exoticToPrim, input, « hint ») 抽象操作的结果。

上面说过，每个运行时语义都显示或隐式的返回一个Completion Record，所以

如果 res 为 abrupt completion ，返回 res 。

如果 res 为 Completion Record ， res = res.[[value]] 。

你还会看到 ! ToString(key) 这样前缀为 ! 的语句，它的意思如下：

让res为ToString(key)

断言res不是 abrupt completion

如果 res 为 Completion Record ， res.[[value]] = res 。

这两个不一样哦，注意看最后的赋值语句。

在阅读规范时，可暂时忽略其实际意义。

Reference类型

Reference类型用来解释诸如 delete ， typeof ，赋值运算符， super 关键字和其他语言特征等运算符的行为。

（在我看来，就是LHS，为了解决谁在哪里这样的问题）

一个Reference是解析的名称或属性绑定。Reference由三个组件组成：

{
  BaseValue // 值为：undefined,Object,Boolean,String,Symbol,Number, Environment Record. 
  ReferencedName // String或Symbol值。
  StrictReference // 布尔值，标识是否为严格模式
}
复制代码

base 值为 undefined 时表示无法解析该引用。

还有Super Reference， 用于表示使用super关键字表达的名称绑定。有个额外的 thisValue 组件，其 base 值永远不会为 Environment Record 。

举个栗子：

let a = {
  b: 'test'
}
复制代码

其中，查找b时就会得到一个Reference类型，其值为：

{
  BaseValue: a,
  ReferencedName: b,
  StrictReference: false
}
复制代码

规范还规定了对于它的一些抽象操作，例如 GetBase 、 GetReferencedName 、 IsStrictReference 等等。

简单说下吧：

• GetBase ( V ) ：V是一个Reference。获取V的 base 组件。

• GetReferencedName ( V ) ：V是一个Reference。获取V的 name 组件。

• IsStrictReference ( V ) ：V是一个Reference。获取V的 strict 组件。

• HasPrimitiveBase ( V ) ：V是一个Reference。用来判断V的base组件的值是否是这几个原始值 Boolean,String,Symbol,Number 。

• IsPropertyReference ( V ) ：V是一个Reference。用来判断V是否是属性Reference，即其base值为Object或者 HasPrimitiveBase ( V ) 为true。

• IsUnresolvableReference ( V ) ：V是一个Reference。用来判断是否是无法解析的Reference，即 base 值为 undefined 。

• IsSuperReference ( V ) ：V是一个Reference。就是判断V是不是Super Reference，即有没有 thisValue 组件。

• GetValue ( V ) ：

  如果V不是Reference，就直接返回V

  是Reference，

  ​ 是无法解析的Reference，就抛出ReferenceError 错误。（就是平常遇到的变量未定义错误啦 Uncaught ReferenceError: a is not defined ）

  ​ 是属性Reference，

  ​ 如果是base原始值 Boolean,String,Symbol,Number ，

  ​ 就让base = ToObject(base)。:o:1（以后有红圈的地方就是有批注的地方，圈起来，重点:joy:）

  ​ 返回 base.[[Get]](GetReferencedName(V), GetThisValue(V)) 。

  ​ 那么Reference一定为 Environment Record ，

  ​ 返回 base.GetBindingValue(GetReferencedName(V), IsStrictReference(V)) 。

  :o:1：这个地方就是为什么 string、number 不是对象却能够使用 String、Number 对象上的方法的原因了。

  比如使用 'SOMEBODY'.toLocaleLowerCase() 时要先进行LHS查询找到 'SOMEBODY'.toLocaleLowerCase 是什么，才能执行函数。此时的Reference就是：

  {
    BaseValue: 'SOMEBODY',
    ReferencedName: toLocaleLowerCase,
    StrictReference: false
  }
  复制代码

  判断 'SOMEBODY' 是原始值，就进行 ToObject ，这个操作会将其变成一个String对象，再获取 toLocaleLowerCase 方法。

  当Reference为 Environment Record 时，由于 Environment Record 还没讲，不说太多，大概就是获取Environment Record绑定值。

• PutValue ( V, W ) ：

  如果V不是Reference，抛出ReferenceError 。

  如果无法解析Reference，

  ​ 如果是严格模式，抛出ReferenceError 。

  ​ 否则，:o:2

  ​ 获取全局对象 GlobalObject ，

  ​ 执行 Set(globalObj, GetReferencedName(V), W, false) 操作，返回其结果。

  如果是属性Reference，

  ​ 如果是 base 原始值 Boolean,String,Symbol,Number ，就 ToObjet 。

  ​ 执行 base.[[Set]](GetReferencedName(V), W, GetThisValue(V)) 操作，

  ​ 如果返回值为 false ，且为严格模式，抛出ReferenceError 。

  ​ 那么一定是Environment Record，

  ​ 执行 base.SetMutableBinding(GetReferencedName(V), W, IsStrictReference(V)) 。返回其结果。

  :o:2：这个地方就是平常我们没声明变量直接进行赋值操作 a = 1 时的算法，会在全局对象上新建一个属性，并赋给其值。

  当Reference为 Environment Record时，大概进行的操作就是在类型为Environment Record 的 base 上创建一个可变绑定，并赋值。

• GetThisValue ( V ) ：当为SuperReference时返回 thisValue 组件的值。

• InitializeReferencedBinding ( V, W ) ：此时 base 为Environment Record，执行 InitializeBinding(GetReferencedName(V), W) 操作，就是初始化绑定。

总算讲完了，Reference类型算是比较重要的一种规范类型了，理解ES运行时语义绕不开它，所以讲了很多，不像Completion Record类型，没讲太多，一方面对于理解语义无关紧要，一方面是我也不太懂:joy:。

Property Descriptor类型

属性描述符类型，用来解释对象属性的特性的操作，其值为Record类型，分为数据属性描述符和访问器属性描述符。

它的抽象操作我就不多说了，自己了解下就行了:link:。

Lexical Environment 类型 Environment Record类型

这两个是大部头，按下不表，下面有一节专门介绍，主要是用来描述ES里作用域，标识符绑定等等。

额外说一句，我看到现在很多教程里都还在用活动对象（Activation Object）来解释作用域、闭包时，还纳闷怎么没在规范里看到，后来一搜才发现，AO、VO是ES3规范里的东西，打ES5后就再也没这俩词了。。

Data Blocks

用来描述字节大小（8位）数值的不同且可变的序列。暂时我也不懂，就先不说了:joy:。

这篇就先结束到这吧，本来打算把下章抽象操作也讲完的，一写下来发现有点长，就下篇讲吧。下篇主要是类型测试、类型转换，还有对象上的基本操作。

最后如果对大家有用的话，求关注、star，github 仓库 :link: 。:pray::pray: