فحص الأصناف عبر instanceof

يُتيح لنا المُعامل instanceof (أهو سيرورة من) فحص هل الكائن ينتمي إلى الصنف الفلاني؟ كما يأخذ الوراثة في الحسبان عند الفحص.

Such a check may be necessary in many cases. For example, it can be used for building a polymorphic function, the one that treats arguments differently depending on their type.

معامل instanceof

صياغته هي:

obj instanceof Class;

يُعيد المُعامل قيمة true لو كان الكائن obj ينتمي إلى الصنف Class أو أيّ صنف يرثه.

مثال:

class Rabbit {}
let rabbit = new Rabbit();

// ‫هل هو كائن من الصنف Rabbit؟
alert( rabbit instanceof Rabbit ); // نعم

كما يعمل مع الدوال البانية:

// ‫بدل استعمال class
function Rabbit() {}

alert( new Rabbit() instanceof Rabbit ); // نعم

…كما والأصناف المضمّنة مثل المصفوفات Array:

let arr = [1, 2, 3];
alert(arr instanceof Array); // نعم
alert(arr instanceof Object); // نعم

لاحظ كيف أنّ الكائن arr ينتمي إلى صنف الكائنات Object أيضًا، إذ ترث المصفوفات -عبر prototype- الكائناتَ.

عادةً ما يتحقّق المُعامل instanceof من سلسلة prototype عند الفحص. كما يمكننا وضع المنطق الذي نريد لكلّ صنف في التابِع الثابت Symbol.hasInstance.

تعمل خوارزمية obj instanceof Class بهذه الطريقة تقريبًا:

1. لو وجدت التابِع الثابت Symbol.hasInstance تستدعيه وينتهي الأمر: Class[Symbol.hasInstance](obj)‎. يُعيد التابِع إمّا true وإمّا false. هكذا نخصّص سلوك المُعامل instanceof.

   مثال:

   // ‫ضبط instanceOf للتحقق من الافتراض القائل
   // ‫بأن كل شيء يملك الخاصية canEat هو حيوان
   class Animal {
     static [Symbol.hasInstance](obj) {
       if (obj.canEat) return true;
     }
   }
   
   let obj = { canEat: true };
   
   alert(obj instanceof Animal); // true: Animal[Symbol.hasInstance](obj) is called

2. ليس لأغلب الأصناف التابِع Symbol.hasInstance. في هذه الحالة تستعمل المنطق العادي: يفحص obj instanceOf Class لو كان كائن Class.prototype مساويًا لأحد كائنات prototype في سلسلة كائنات prototype للكائن obj.

   وبعبارة أخرى ، وازن بينهم واحدًا تلو الآخر:

   obj.__proto__ === Class.prototype?
   obj.__proto__.__proto__ === Class.prototype?
   obj.__proto__.__proto__.__proto__ === Class.prototype?
   ...
   // ‫لو كانت إجابة أيًا منها true، فتُعيد true
   // ‫وإلّا متى وصلت نهاية السلسلة أعادت false

   في المثال أعلاه نرى rabbit.__proto__ === Rabbit.prototype، بذلك تُعطينا الجواب مباشرةً.

   أمّا لو كنّا في حالة وراثة، فستتوقّف عملية المطابقة عند الخطوة الثانية:

   class Animal {}
   class Rabbit extends Animal {}
   
   let rabbit = new Rabbit();
   alert(rabbit instanceof Animal); // نعم
   
   // rabbit.__proto__ === Rabbit.prototype
   // rabbit.__proto__.__proto__ === Animal.prototype (تطابق!)

إليك صورة توضّح طريقة موازنة rabbit instanceof Animal مع Animal.prototype:

كما وهناك أيضًا التابِع objA.isPrototypeOf(objB)‎، وهو يُعيد true لو كان الكائن objA في مكان داخل سلسلة prototype للكائن objB. يعني أنّنا نستطيع كتابة الفحص هذا obj instanceof Class هكذا: Class.prototype.isPrototypeOf(obj)‎.

الأمر مضحك إذ أنّ باني الصنف Class نفسه ليس لديه أيّ كلمة عن هذا الفحص! المهم هو سلسلة prototype وكائن Class.prototype فقط.

يمكن أن يؤدّي هذا إلى عواقب مثيرة متى تغيّرت خاصية prototype للكائن بعد إنشائه. طالع:

function Rabbit() {}
let rabbit = new Rabbit();

// غيّرنا كائن prototype
Rabbit.prototype = {};

// ...لم يعد أرنبًا بعد الآن!
alert( rabbit instanceof Rabbit ); // لا

التابع Object.prototype.toString للأنواع

نعلم بأنّ الكائنات العادية حين تتحوّل إلى سلاسل نصية تصير [object Object]:

let obj = {};

alert(obj); // [object Object]
alert(obj.toString()); // كما أعلاه

يعتمد هذا على طريقة توفيرهم لتنفيذ التابِع toString. ولكن هناك ميزة مخفيّة تجعل هذا التابِع أكثر فائدة بكثير ممّا هو عليه، أن نستعمله على أنّه مُعامل typeof موسّع المزايا، أو بديلًا عن التابِع toString.

تبدو غريبة؟ أليس كذلك؟ لنُزل الغموض.

حسب المواصفة، فيمكننا استخراج التابِع toString المضمّن من الكائن وتنفيذه في سياق أيّ قيمة أخرى نريد، وسيكون ناتجه حسب تلك القيمة.

• لو كان عددًا، فسيكون [object Number]
• لو كان قيمة منطقية، فسيكون [object Boolean]
• لو كان null: ‏[object Null]
• لو كان undefined: ‏[object Undefined]
• لو كانت مصفوفة: [object Array]
• …إلى آخره (ويمكننا تخصيص ذلك).

هيًا نوضّح:

// ننسخ التابِع‫ toString إلى متغير ليسهل عملنا
let objectToString = Object.prototype.toString;

// ما هذا النوع؟
let arr = [];

alert(objectToString.call(arr)); // [object مصفوفة]

استعملنا هنا call“ لتنفيذ الدالة objectToString بسياق this=arr.

تفحص خوارزمية toString داخليًا قيمة this وتُعيد الناتج الموافق لها. إليك أمثلة أخرى:

let s = Object.prototype.toString;

alert(s.call(123)); // [object Number]
alert(s.call(null)); // [object Null]
alert(s.call(alert)); // [object Function]

خاصية Symbol.toStringTag

يمكننا تخصيص سلوك التابِع toString للكائنات باستعمال خاصية الكائنات Symbol.toStringTag الفريدة.

مثال:

let user = {
  [Symbol.toStringTag]: 'User',
};

alert({}.toString.call(user)); // [object User]

لأغلب الكائنات الخاصّة بالبيئات خاصية مثل هذه. إليك بعض الأمثلة من المتصفّحات مثلًا:

// toStringTag for the environment-specific object and class:
alert(window[Symbol.toStringTag]); // Window
alert(XMLHttpRequest.prototype[Symbol.toStringTag]); // XMLHttpRequest

alert({}.toString.call(window)); // [object Window]
alert({}.toString.call(new XMLHttpRequest())); // [object XMLHttpRequest]

كما نرى فالناتج هو تمامًا ما يقوله Symbol.toStringTag (لو وُجد) بغلاف [object ...‎].

في النهاية نجد أن لدينا “نوع من المنشطات” لا تعمل فقط على الأنواع الأولية للبيانات بل وحتى الكائنات المضمنة في اللغة ويمكننا تخصيصها أيضًا.

يمكننا استخدام ‎{}.toString.call بدلًا من instanceof للكائنات المضمنة في اللغة عندما نريد الحصول على نوع البيانات كسلسلة بدلًا من التحقق منها.

الملخص

لنلخّص ما نعرف عن التوابِع التي تفحص الأنواع:

كما نرى فعبارة ‎{}.toString هي تقنيًا typeof ولكن ”متقدّمة أكثر“.

بل إن التابع instanceof يؤدي دور مميّز عندما نتعامل مع تسلسل هرمي للأصناف ونريد التحقق من صنفٍ ما مع مراعاة الوراثة.