一文搞懂前端的所有類陣列型別

2023-06-02 12:01:19

前面博文有介紹JavaScript中陣列的一些特性,通過對這些陣列特性的深入梳理,能夠加深我們對陣列相關知識的理解,詳見博文:
一文搞懂JavaScript陣列的特性

其實,在前端開發中,除了陣列以外,還有一種類似陣列的物件,一般叫做類陣列、或偽陣列,也是我們需要掌握的知識點。

類陣列是什麼?

首先,我們先嚐試給類陣列加個簡單的定義:擁有length屬性的物件(非陣列)。類陣列的核心特徵就是擁有length屬性,擁有length屬性又不是真正陣列的物件,基本可以被認定為類陣列。
雖然這個定義很簡單,只突出了length屬性,但類陣列的基本特點,我們還是可以總結如下:

  • 擁有length屬性
  • length屬性非動態值,不會隨元素變化而變化
  • 可以使用數位索引下標存取屬性元素
  • 不是陣列,沒有陣列對應的各種方法
  • 可以使用for語句等進行迴圈遍歷
  • 能夠通過一定方式轉換成真正的陣列

建立類陣列的物件

根據以上類陣列的特點,我們可以自己建立類陣列的物件,也比較簡單,只需要擁有length,如下所示:

const al = { 0: 111, 1: 222, 2: 333, length: 3 }
for (let i = 0; i < al.length; i++) {
  console.log(al[i])
}
// 111
// 222
// 333

以上程式碼,建立了一個length屬性為3的物件,通過for迴圈遍歷物件,並且下標輸出對應的值。
length屬性並不會動態新增,比如我們給al物件增加一個屬性,但length值仍為3:

al[3] = 444
console.log(al.length) // 3

如果把該類陣列物件轉換成一個真正的陣列後,就可以進行陣列操作了。

事實上,我們可以省略其他屬性,只保留length,同樣可當做一個類陣列使用:

const al = { length: 3 }

雖然我們可以通過類似這種方式,自己建立類陣列,但實際開發過程中,幾乎沒人這麼處理。
真正在前端開發中,接觸到的類陣列,都是JavaScript語言或者Web環境下提供的各種類陣列的物件。
在介紹這些類陣列物件之前,我們先看下類陣列物件如何才能轉換成陣列。

如何將類陣列轉換成陣列

類陣列只是類似陣列的物件,缺少很多相應的方法,有時候我們可能需要把類陣列轉換成陣列,才能更好的操作,這時候就需要找到方便有效的轉換方式。
當前常用的轉換方式,大致有如下幾類,我們一個個介紹。

Array.from()

首先是ES6提供的新的陣列靜態方法:Array.from,它用於從一個類陣列或可迭代物件中建立一個新的陣列。基本上,只要擁有length屬性的物件,都能被Array.from轉換成陣列。
語法:Array.from(arrayLike, mapFn, thisArg)
三個引數說明:

  • arrayLike:類陣列物件,或可迭代物件
  • mapFn:可選引數,新陣列會經過該函數處理後返回
  • thisArg:可選引數,執行mapFn時指定的this指向

下面看一個範例:

const al = { 0: 111, 1: 222, 2: 333, length: 3 }
const arr = Array.from(al)
console.log(arr) // [111, 222, 333]
console.log(arr.length) // 3
console.log(Array.isArray(arr)) // true

以上程式碼,我們自定義了一個擁有length屬性的物件,然後通過Array.from方法進行轉換,得到了一個長度為3的新陣列。
這種方式簡單方便,在當前前端開發的絕大多數情況下,都應該是首選。

Array.prototype.slice.call()

在ES6沒出來之前,如果想較好的進行類陣列的轉換,一般使用的是該方法:Array.prototype.slice.call()。
它基於陣列的slice()方法,把執行時的this指向類陣列物件,讓類陣列物件像陣列一樣使用slice()方法返回一個新的陣列,因此擁有length屬性的類陣列物件都能被轉換成陣列。

const al = { 0: 111, 1: 222, 2: 333, length: 3 }
const arr = Array.prototype.slice.call(al)
console.log(arr) // [111, 222, 333]

以上程式碼,與Array.from定義同樣的類陣列物件,通過Array.prototype.slice.call轉換,效果是一樣的。

其他方式

以上兩種方式,是最正確有效的轉換,推薦日常使用。
除此以外,還有其他的方式,但各有缺陷,要麼較複雜、要麼對部分類陣列物件不適用,所以並不太推薦。

  • for迴圈處理
    定義一個新的空陣列,通過迴圈遍歷類陣列物件的屬性,將類陣列物件的每一個屬性元素值都新增到新陣列中。
    這種方式就顯得相對麻煩一些。
  • 擴充套件運運算元(...)
    擴充套件運運算元主要作用於可迭代物件,JavaScript中的集合(陣列、Set、Map)都是可迭代物件,另外字串和arguments也都是。
    擴充套件運運算元對於不可迭代物件,會報錯。
[...'hello'] // ['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
[...{ length: 3 }] // Uncaught TypeError: {(intermediate value)} is not iterable
Array.from({ length: 3 }) // [undefined, undefined, undefined]

以上程式碼,通過擴充套件運運算元,字串能被轉換成陣列,但自定義類陣列物件 { length: 3 } 則不行,並報錯;而使用Array.from則轉成了擁有3個 undefined 元素的陣列。

類陣列物件

前端開發中最常見且被認可的類陣列物件,是函數的arguments引數物件,另外字串也是一個類陣列物件,其他的還有各種Web環境提供的API。
如果把這些分成兩類的話:

  • JS物件
    屬於JavaScript語言的物件,在nodejs中也存在。
    如arguments、字串、TypeArray、自定義類陣列等。
  • Web物件
    依賴於Web環境(一般是瀏覽器)的物件,不屬於JavaScript語言。
    如FileList、DOM列表物件、資料儲存(如localStorage、sessionStorage)等。

下面我們就一一介紹下這些類陣列物件。

JavaScript類陣列物件

arguments

arguments是JS中函數內部的一個物件,用於處理不定數目的引數,是一個類陣列物件。
在ES6推出之前,arguments的使用還是非常廣泛的,但在ES6推出預設引數和擴充套件引數後,它的使用就減少了。

通過下面的範例,轉成陣列:

function test () {
  console.log(Array.prototype.toString.call(arguments))
  console.log(Array.from(arguments))
  console.log([...arguments], Array.prototype.slice.call(arguments))
}
test(23)
// [object Arguments]
// [23]
// [23] [23]

以上程式碼可知,該物件存在獨特的型別判斷 Arguments,可用擴充套件運運算元處理arguments物件。

注意,箭頭函數內部不存在arguments物件。

字串

JavaScript中的字串也是一個類陣列物件,它擁有length屬性,可以通過下標數位索引存取,也可以轉換成陣列,字串中的每一個字元都變成新陣列的一個元素。

const str = 'abc'
str.length // 3
str[1] // 'b'
Array.from(str) // ['a', 'b', 'c']
[...str] // ['a', 'b', 'c']

字串擁有一個實體方法 split,可以將字串按照傳入的分隔符進行處理,返回一個分割出來的每個子字串都作為元素的陣列:

'abc'.split('') // ['a', 'b', 'c']
'abc'.split('b') // ['a', 'c']

以上程式碼,
當使用空字元做分隔符的時候,就是將每一個字元都分割成陣列元素,與類陣列的轉換方式相同。
當使用 b 字元做分隔符的時候,返回的陣列元素就只有2個了。

由於split操作分隔符的靈活性,可以給我們處理字串帶來方便,所以常用該方法,而少用類陣列轉換。

TypeArray型別陣列

型別陣列也是一種類陣列物件,提供了存取記憶體緩衝區中二進位制資料的機制,它擁有11個物件,如Uint8Array、Uint8ClampedArray、Int32Array、Float64Array等等。具體知識可見博文前端二進位制API知識總結

型別陣列都擁有和陣列相同的大部分用於遍歷的實體方法,但它不是真正的陣列,它不能動態變化,不支援push、pop、shift、unshift等修改陣列的方法,型別判斷也不是陣列:

const u8 = new Uint8Array()
u8 instanceof Uint8Array // true
Array.isArray(u8) // false
[...u8] // []
Array.from(u8) // []

以上程式碼,可以看出,型別陣列並不是真正的陣列,但可以通過擴充套件運運算元轉換成陣列(其他方式也行)。
當然,型別陣列的使用場景一般在於處理二進位制資料,能夠遍歷讀取資料做一些操作即可,並不太需要做轉換。

其他JS類陣列物件

  • 自定義類陣列物件
    前面已有介紹,開發中幾乎不用。

  • function
    函數作為一個物件,也擁有length屬性,所以它也可以轉換成陣列。
    函數的length屬性表示的是引數的個數,轉成陣列後,就表示有幾個元素,但元素值都為undefined。

    const fun = (al) => {}
    fun.length // 1
    Array.from(fun) // [undefined]
    

Web-API類陣列物件

FileList

FileList物件是一個我們常常用到的類陣列物件,主要是在檔案上傳的過程中,我們選擇檔案後,前端用於接收檔案資訊的物件,就是它,可以讀取到單個或多個檔案資料。

FileList是一個擁有length屬性並且屬性索引值是數位的物件,它的每一個子成員屬性都是一個 File 物件,處理檔案資訊。

inputFile.addEventListener('change', (e) => {
  const files = e.target.files
  console.log(Array.from(files))
})
// [File]

以上程式碼,就是監聽一個上傳控制元件的change事件,讀取到對應的檔案列表,並轉換輸出為陣列,元素為File物件。

一般也用不著轉換,直接遍歷讀取FileList即可。

DOM中類陣列

在Web開發中,DOM操作也有很多類陣列物件,如元素集合HTMLCollection、節點NodeList等等。

HTMLCollection

HTMLCollection來自於頁面的document等節點元素物件,主要是各種屬性:

  • document.links:返回所有連結元素
  • docuement.forms:返回所有表單元素
  • document.images:返回所有影象元素
  • document.scripts:返回所有指令碼元素
  • document.embeds:返回所有embed嵌入物件
  • Element.children:返回當前節點的所有子元素
const links = document.links
Object.prototype.toString.call(links) // '[object HTMLCollection]'
const linkArr = Array.from(links) // []
Array.isArray(linkArr) // true

以上程式碼,讀取了頁面所有的連結,返回的一個HTMLCollection類陣列物件,可以轉換成對應的陣列,當前頁面並不存在連結,所以返回的是空陣列。

NodeList

通過以下方法或屬性獲取的節點列表(NodeList):

  • getElementsByTagName:返回所有擁有指定HTML標籤名的節點
  • getElementsByClassName:返回所有擁有指定class類屬性名的節點
  • getElementsByName:返回所有擁有指定name屬性的節點
  • querySelectorAll:返回所有匹配給定選擇器的節點
  • document.childNodes:返回所有子節點
const divList = document.querySelectorAll('div')
Array.isArray(divList) // false
Object.prototype.toString.call(divList) // '[object NodeList]'
divList.length // 4
const divArr = [...divList] //  [div, div#clickInput, div#name, div#dropArea]
Array.isArray(divArr) // true

以上程式碼,通過 querySelectorAll 讀取了頁面上所有的div,得到了一個NodeList物件,是一個類陣列物件,可以通過擴充套件運運算元轉換成一個真正的陣列。

其他DOM相關類陣列物件

以下也是DOM操作中,常見的一些類陣列物件:

  • document.styleSheets:返回所有樣式表(StyleSheetList)
  • attributes:返回節點元素的所有屬性(NamedNodeMap)
  • dataset:返回節點元素上的所有附加資料(DOMStringMap)
  • classList:返回節點元素上的所有樣式類(DOMTokenList)

DOM中的物件都是由DOM-API提供給JavaScript呼叫的,因為不止JS要用,所以使用類陣列較合適。

其他Web類陣列物件

  • window
    window物件也擁有length,所以它也是類陣列物件?
    是的,window的length屬性表示頁面擁有的frame/iframe的數量。
    所以也可以轉換成陣列:

    window.length // 0
    Array.from(window) // []
    

    當前頁面沒有frame,長度為0,轉換成了空陣列。

  • DataTransferItemList
    用於從拖拽或貼上事件中讀取到的 Datatransfer 物件的一個唯讀屬性 items,同一級的唯讀屬性還有 files,也是一個類陣列物件 FileList,上面已有介紹。
    在貼上事件中,可以通過該物件讀取到貼上的資料內容。

  • 資料儲存
    瀏覽器中的資料儲存機制,如 sessionStoragelocalStorage,他們其實也是類陣列物件,擁有length屬性,可以進行轉換。

    localStorage.length // 2
    Array.from(localStorage) // [undefined, undefined]
    

    以上程式碼,就是對localStorage的處理,擁有兩個值,但由於是字串鍵值對,無法轉成數位索引,所以陣列兩個元素都是 undefined。

總結

本文描述了什麼是類陣列物件,它的主要特點,以及如何建立一個類陣列物件,還有將類陣列物件轉換成真正陣列的幾種方式,接著也介紹了前端開發中可能會遇到的已有的各種類陣列物件。
事實上,絕大部分的類陣列物件是不需要專門去轉換為陣列的,直接遍歷操作即可,但深入掌握這些類陣列的知識,也是前端開發中不可少的。