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图解 JavaScript 对象 — 现代 JavaScript 教程

对象

正如我们在 数据类型 一章学到的,JavaScript 中有七种数据类型。有六种原始类型,因为他们的值只包含一种东西(字符串,数字或者其他)。

相反,对象则用来存储键值对和更复杂的实体。在 JavaScript 中,对象几乎渗透到了这门编程语言的方方面面。所以,在我们深入理解这门语言之前,必须先理解对象。

我们可以通过使用带有可选 属性列表 的花括号 {…} 来创建对象。一个属性就是一个键值对("key: value"),其中键(key)是一个字符串(也叫做属性名),值(value)可以是任何值。

我们可以把对象想象成一个带有签名文件的文件柜。每一条数据都基于键(key)存储在文件中。这样我们就可以很容易根据文件名(也就是“键”)查找文件或添加/删除文件了。

我们可以用下面两种语法中的任一种来创建一个空的对象(“空柜子”):

let user = new Object(); // “构造函数” 的语法
let user = {};  // “字面量” 的语法
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通常,我们用花括号。这种方式我们叫做字面量

文本和属性

我们可以在创建对象的时候,立即将一些属性以键值对的形式放到 {...} 中。

let user = {     // 一个对象
  name: "John",  // 键 "name",值 "John"
  age: 30        // 键 "age",值 30
};
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属性有键(或者也可以叫做“名字”或“标识符”),位于冒号 ":" 的前面,值在冒号的右边。

user 对象中,有两个属性:

  1. 第一个的键是 "name",值是 "John"
  2. 第二个的键是 "age",值是 30

生成的 user 对象可以被想象为一个放置着两个标记有 "name" 和 "age" 的文件的柜子。

我们可以随时添加、删除和读取文件。

可以使用点符号访问属性值:

// 读取文件的属性:
alert( user.name ); // John
alert( user.age ); // 30
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属性的值可以是任意类型,让我们加个布尔类型:

user.isAdmin = true;
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我们可以用 delete 操作符移除属性:

delete user.age;
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我们也可以用多字词语来作为属性名,但必须给它们加上引号:

let user = {
  name: "John",
  age: 30,
  "likes birds": true  // 多词属性名必须加引号
};
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列表中的最后一个属性应以逗号结尾:

let user = {
  name: "John",
  age: 30,
}
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这叫做尾随(trailing)或悬挂(hanging)逗号。这样便于我们添加、删除和移动属性,因为所有的行都是相似的。

方括号

对于多词属性,点操作就不能用了:

// 这将提示有语法错误
user.likes birds = true
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这是因为点操作需要的键是一个有效的标识符,不能有空格和其他的一些限制。

有另一种方法,就是使用方括号,可用于任何字符串:

let user = {};

// 设置
user["likes birds"] = true;

// 读取
alert(user["likes birds"]); // true

// 删除
delete user["likes birds"];
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现在一切都可行了。请注意方括号中的字符串要放在引号中,单引号或双引号都可以。

方括号同样提供了一种可以通过任意表达式来获取属性名的方法 —— 跟语义上的字符串不同 —— 比如像类似于下面的变量:

let key = "likes birds";

// 跟 user["likes birds"] = true; 一样
user[key] = true;
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在这里,变量 key 可以是程序运行时计算得到的,也可以是根据用户的输入得到的。然后我们可以用它来访问属性。这给了我们很大的灵活性。

例如:

let user = {
  name: "John",
  age: 30
};

let key = prompt("What do you want to know about the user?", "name");

// 访问变量
alert( user[key] ); // John(如果输入 "name")
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点符号不能以类似的方式使用:

let user = {
  name: "John",
  age: 30
};

let key = "name";
alert( user.key ) // undefined
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计算属性

我们可以在对象字面量中使用方括号。这叫做 计算属性

例如:

let fruit = prompt("Which fruit to buy?", "apple");

let bag = {
  [fruit]: 5, // 属性名是从 fruit 变量中得到的
};

alert( bag.apple ); // 5 如果 fruit="apple"
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计算属性的含义很简单:[fruit] 含义是属性名应该从 fruit 变量中获取。

所以,如果一个用户输入 "apple"bag 将变为 {apple: 5}

本质上,这跟下面的语法效果相同:

let fruit = prompt("Which fruit to buy?", "apple");
let bag = {};

// 从 fruit 变量中获取值
bag[fruit] = 5;
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……但是看起来更好。

我们可以在方括号中使用更复杂的表达式:

let fruit = 'apple';
let bag = {
  [fruit + 'Computers']: 5 // bag.appleComputers = 5
};
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方括号比点符号更强大。它允许任何属性名和变量,但写起来也更加麻烦。

所以大部分时间里,当属性名是已知且简单的时候,就是用点符号。如果我们需要一些更复杂的内容,那么就用方括号。


保留字段可以用作属性名

像 "for"、"let" 和 "return" 等保留字段不能用作变量名。

对于对象的属性,没有这些限制。任何名字都可以:

let obj = {
  for: 1,
  let: 2,
  return: 3
}

alert( obj.for + obj.let + obj.return );  // 6
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一般来说,任何名字都可以,只有一个特殊的:"__proto__" 因为历史原因要特别对待。比如,我们不能把它设置为非对象的值:

let obj = {};
obj.__proto__ = 5;
alert(obj.__proto__); // [object Object],这样无法获得预期效果
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我们从代码中可以看出来,把它赋值为 5 的操作被忽略了。

如果我们打算在一个对象中存储任意的键值对,并允许访问者指定键,那么这可能会成为 bug 甚至漏洞的来源。

比如,访问者可能选择 __proto__ 作为键,这个赋值的逻辑就失败了(像上面那样)。

有一种让对象把 __proto__ 作为常规属性进行对待的方法,在后面章节会讲到,但现在我们需要先来学习更多对象的相关知识。

还有另外一种数据结构 Map,我们会在后面的 Map and Set(映射和集合) 这章节学习它,它支持任意的键。


属性值简写

在实际开发中,我们通常用已存在的变量当做属性名。

例如:

function makeUser(name, age) {
  return {
    name: name,
    age: age
    // ……其他的属性
  };
}

let user = makeUser("John", 30);
alert(user.name); // John
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在上面的例子中,属性名跟变量名一样。这种通过变量生成属性的应用场景很常见,在这有一种特殊的 属性值缩写 方法,使属性名变得更短。

可以用 name 来代替 name:name 像下面那样:

function makeUser(name, age) {
  return {
    name, // 与 name: name 相同
    age   // 与 age: age 相同
    // ...
  };
}
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我们可以把属性名简写方式和正常方式混用:

let user = {
  name,  // 与 name:name 相同
  age: 30
};
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存在性检查

对象的一个显著的特点就是其所有的属性都是可访问的。如果某个属性不存在也不会报错!访问一个不存在的属性只是会返回 undefined。这提供了一种普遍的用于检查属性是否存在的方法 —— 获取值来与 undefined 比较:

let user = {};

alert( user.noSuchProperty === undefined ); // true 意思是没有这个属性
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这里同样也有一个特别的操作符 "in" 来检查属性是否存在。

语法是:

"key" in object
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例如:

let user = { name: "John", age: 30 };

alert( "age" in user ); // true,user.age 存在
alert( "blabla" in user ); // false,user.blabla 不存在。
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请注意,in 的左边必须是 属性名。通常是一个带引号的字符串。

如果我们省略引号,则意味着将测试包含实际名称的变量。例如:

let user = { age: 30 };

let key = "age";
alert( key in user ); // true,从 key 获取属性名并检查这个属性
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对存储值为 undefined 的属性使用 "in"

通常,检查属性是否存在时,使用严格比较 "=== undefined" 就够了。但在一种特殊情况下,这种方式会失败,而 "in" 却可以正常工作。

那就是属性存在,但是存储值为 undefined

let obj = {
  test: undefined
};

alert( obj.test ); // 显示 undefined,所以属性不存在?

alert( "test" in obj ); // true,属性存在!
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在上面的代码中,属性 obj.test 事实上是存在的,所以 in 操作符检查通过。

这种情况很少发生,因为通常情况下是不会给对象赋值 undefined 的,我们经常会用 null 来表示未知的或者空的值。


"for..in" 循环

为了遍历一个对象的所有键(key),可以使用一个特殊形式的循环:for..in。这跟我们在前面学到的 for(;;) 循环是完全不一样的东西。

语法:

for (key in object) {
  // 对此对象属性中的每个键执行的代码
}
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例如,让我们列出 user 所有的属性:

let user = {
  name: "John",
  age: 30,
  isAdmin: true
};

for (let key in user) {
  // keys
  alert( key );  // name, age, isAdmin
  // 属性键的值
  alert( user[key] ); // John, 30, true
}
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注意,所有的 "for" 结构体都允许我们在循环中定义变量,像这里的 let key

同样,我们可以用其他属性名来替代 key。例如 "for(let prop in obj)" 也很常用。

像对象一样排序

对象有顺序吗?换句话说,如果我们遍历一个对象,我们获取属性的顺序是和属性添加时的顺序相同吗?这靠谱吗?

简短的回答是:“有特别的顺序”:整数属性会被进行排序,其他属性则按照创建的顺序显示。详情如下:

例如,让我们考虑一个带有电话号码的对象:

let codes = {
  "49": "Germany",
  "41": "Switzerland",
  "44": "Great Britain",
  // ..,
  "1": "USA"
};

for(let code in codes) {
  alert(code); // 1, 41, 44, 49
}
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对象可用于面向用户的建议选项列表。如果我们的网站主要面向德国观众,那么我们可能希望 49 排在第一。

但如果我们执行代码,会看到完全不同的景象:

  • USA (1) 排在了最前面
  • 然后是 Switzerland (41) 及其它。

因为这些电话号码是整数,所以它们以升序排列。所以我们看到的是 1, 41, 44, 49


整数属性?那是什么?

这里的“整数属性”指的是一个可以在不作任何更改的情况下转换为整数的字符串(包括整数到整数)。

所以,"49" 是一个整数属性名,因为我们把它转换成整数,再转换回来,它还是一样。但是 "+49" 和 "1.2" 就不行了:

// Math.trunc 是内置的去除小数部分的方法。
alert( String(Math.trunc(Number("49"))) ); // "49",相同,整数属性
alert( String(Math.trunc(Number("+49"))) ); // "49",不同于 "+49" ⇒ 不是整数属性
alert( String(Math.trunc(Number("1.2"))) ); // "1",不同于 "1.2" ⇒ 不是整数属性
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……此外,如果属性名不是整数,那它们就按照创建时候的顺序来排序,例如:

let user = {
  name: "John",
  surname: "Smith"
};
user.age = 25; // 增加一个

// 非整数属性是按照创建的顺序来排列的
for (let prop in user) {
  alert( prop ); // name, surname, age
}
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所以,为了解决电话号码的问题,我们可以使用非整数属性名来 欺骗 程序。只需要给每个键名加一个加号 "+" 前缀就行了。

像这样:

let codes = {
  "+49": "Germany",
  "+41": "Switzerland",
  "+44": "Great Britain",
  // ..,
  "+1": "USA"
};

for (let code in codes) {
  alert( +code ); // 49, 41, 44, 1
}
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现在跟预想的一样了。

引用复制

对象和其他原始类型的一个根本的区别是,对象都是“通过引用”存储和复制的。

原始类型:字符串,数字,布尔类型 — 作为整体值被赋值或复制。

例如:

let message = "Hello!";
let phrase = message;
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结果是我们得到了两个独立变量,每个变量存的都是 "Hello!"

对象跟这个不一样。

变量存储的不是对象本身,而是“内存中的地址”,换句话说就是对象的“引用”。

下面是这个对象的存储结构图:

let user = {
  name: "John"
};
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在这里,对象被存储在内存中的某个位置。变量 user 有一个对它的引用。

当对象被复制的时候 — 引用被复制了一份, 对象并没有被复制。

如果我们将对象想象成是一个抽屉,那么变量就是一把钥匙。拷贝对象是复制了钥匙,但是并没有复制抽屉本身。

例如:

let user = { name: "John" };

let admin = user; // 复制引用
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现在我们有了两个变量,但是都指向同一个对象:

我们可以通过其中任意一个变量访问抽屉并改变其中的内容:

let user = { name: 'John' };

let admin = user;

admin.name = 'Pete'; //  被通过名为 "admin" 的引用修改了

alert(user.name); // 'Pete',通过名为 "user" 的引用查看修改
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上面的例子证实了只存在一个对象。就像我们的一个抽屉带有两把钥匙,如果使用其中一把钥匙(admin)打开抽屉并改变抽屉里放的东西,稍后使用另外一把钥匙(user)打开抽屉的时候,就会看到变化。

比较引用

等号 == 和严格相等 === 操作符对于对象来说没差别。

两个对象只有在它们其实是一个对象时才会相等。

例如,如果两个变量引用指向同一个对象,那么它们相等:

let a = {};
let b = a; // 复制引用

alert( a == b ); // true,两个变量指向同一个对象
alert( a === b ); // true
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如果是两个独立的对象,则它们不相等,即使它们都是空的:

let a = {};
let b = {}; // 两个独立的对象

alert( a == b ); // false
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对于像 obj1 > obj2 这样两个对象的比较,或对象与原始值的比较 obj == 5,对象会被转换成原始值。我们很快就会学习到对象的转化是如何实现的,但是事实上,这种比较真的极少用到,这种比较的出现经常是代码的 BUG 导致的。

常量对象

一个被 const 修饰的对象是 可以 被修改。

例如:

const user = {
  name: "John"
};

user.age = 25; // (*)

alert(user.age); // 25
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看起来好像 (*) 这行代码会导致错误,但并没有,这里完全没问题。这是因为 const 修饰的只是 user 本身存储的值。在这里 user 始终存储的都是对同一个对象的引用。(*) 这行代码修改的是对象内部的内容,并没有改变 user 存储的对象的引用。

如果你想把其他内容赋值给 user,那就会报错了,例如:

const user = {
  name: "John"
};

// 错误(不能再给 user 赋值)
user = {
  name: "Pete"
};
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……那么如果我们想要创建不可变的对象属性,应该怎么做呢?想让 user.age = 25 这样的赋值报错,这也是可以的。我们会在 属性的标志和描述符 这章学习这部分内容。

复制和合并,Object.assign

复制一个对象变量会创建指向此对象的另一个引用。

那如果我们需要复制一个对象呢?创建一份独立的拷贝,一份克隆?

这也是可行的,但是有一点麻烦,因为 JavaScript 中没有支持这种操作的内置函数。实际上,我们很少这么做。在大多数时候,复制引用都很好用。

但如果我们真想这么做,就需要创建一个新的对象,然后遍历现有对象的属性,在原始级别的状态下复制给新的对象。

像这样:

let user = {
  name: "John",
  age: 30
};

let clone = {}; // 新的空对象

// 复制所有的属性值
for (let key in user) {
  clone[key] = user[key];
}

// 现在的复制是独立的了
clone.name = "Pete"; // 改变它的值

alert( user.name ); // 原对象属性值不变
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我们也可以用 Object.assign 来实现。

语法是:

Object.assign(dest,[ src1, src2, src3...])
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  • 参数 destsrc1, ..., srcN(你需要多少就可以设置多少,没有限制)是对象。
  • 这个方法将 src1, ..., srcN 这些所有的对象复制到 dest。换句话说,从第二个参数开始,所有对象的属性都复制给了第一个参数对象,然后返回 dest

例如,我们可以用这个方法来把几个对象合并成一个:

let user = { name: "John" };

let permissions1 = { canView: true };
let permissions2 = { canEdit: true };

// 把 permissions1 和 permissions2 的所有属性都拷贝给 user
Object.assign(user, permissions1, permissions2);

// 现在 user = { name: "John", canView: true, canEdit: true }
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如果用于接收的对象(user)已经有了同样属性名的属性,已有的则会被覆盖:

let user = { name: "John" };

// 覆盖 name,增加 isAdmin
Object.assign(user, { name: "Pete", isAdmin: true });

// 现在 user = { name: "Pete", isAdmin: true }
复制代码

我们可以用 Object.assign 来替代循环赋值进行简单的克隆操作:

let user = {
  name: "John",
  age: 30
};

let clone = Object.assign({}, user);
复制代码

它将对象 user 的所有的属性复制给了一个空对象并返回。实际上和循环赋值没什么区别,只是更短了。

直到现在,我们都是假设 user 的所有属性都是原始值。但是属性也可以是其他对象的引用。这种我们应该怎么操作呢?

例如:

let user = {
  name: "John",
  sizes: {
    height: 182,
    width: 50
  }
};

alert( user.sizes.height ); // 182
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现在,仅仅进行 clone.sizes = user.sizes 复制是不够的,因为 user.sizes 是一个对象,这个操作只能复制这个对象的引用。所以 cloneuser 共享了一个对象。

像这样:

let user = {
  name: "John",
  sizes: {
    height: 182,
    width: 50
  }
};

let clone = Object.assign({}, user);

alert( user.sizes === clone.sizes ); // true,同一个对象

// user 和 clone 共享 sizes 对象
user.sizes.width++;       // 在这里改变一个属性的值
alert(clone.sizes.width); // 51,在这里查看属性的值
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为了解决这个问题,我们在复制的时候应该检查 user[key] 的每一个值,如果它是一个对象,那么把它也复制一遍,这叫做深拷贝(deep cloning)。

有一个标准的深拷贝算法,用于解决上面这种和一些更复杂的情况,叫做 结构化克隆算法(Structured cloning algorithm)。为了不重复造轮子,我们可以使用它的一个 JavaScript 实现的库 lodash,方法名叫做 _.cloneDeep(obj)

总结

对象是具有一些特殊特性的关联数组。

它们存储属性(键值对),其中:

  • 属性的键必须是字符串或者 symbol(通常是字符串)。
  • 值可以是任何类型。

我们可以用下面的方法访问属性:

  • 点符号: obj.property
  • 方括号 obj["property"],方括号允许从变量中获取键,例如 obj[varWithKey]

其他操作:

  • 删除属性:delete obj.prop
  • 检查是否存在给定键的属性:"key" in obj
  • 遍历对象:for(let key in obj) 循环。

对象是通过引用被赋值或复制的。换句话说,变量存储的不是“对象的值”,而是值的“引用”(内存地址)。所以复制这样的变量或者将其作为函数参数进行传递时,复制的是引用,而不是对象。基于复制的引用(例如添加/删除属性)执行的所有的操作,都是在同一个对象上执行的。

我们可以使用 Object.assign 或者 _.cloneDeep(obj) 进行“真正的复制”(一个克隆)。

我们在这一章学习的叫做“基本对象”,或者就叫对象。

JavaScript 中还有很多其他类型的对象:

  • Array 用于存储有序数据集合,
  • Date 用于存储时间日期,
  • Error 用于存储错误信息。
  • ……等等。

它们有着各自特别的特性,我们将在后面学习到。有时候大家会说“数组类型”或“日期类型”,但其实它们并不是自身所属的类型,而是属于一个对象类型即 "object"。它们以不同的方式对 "object" 做了一些扩展。

JavaScript 中的对象非常强大。这里我们只接触了冰山一角。在后面的章节中,我们将频繁使用对象进行编程,并学习更多关于对象的知识。

作业题

先自己做题目再看答案。

1. 你好,对象

重要程度:⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

按下面的要求写代码,一条对应一行代码:

  1. 创建一个空的对象 user
  2. 为这个对象增加一个属性,键是 name,值是 John
  3. 再增加一个属性,键是 surname,值是 Smith
  4. 把键为 name 的属性的值改成 Pete
  5. 删除这个对象中键为 name 的属性。

2. 检查空对象

重要程度:⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

写一个 isEmpty(obj) 函数,当对象没有属性的时候返回 true,否则返回 false

应该像这样:

let schedule = {};

alert( isEmpty(schedule) ); // true

schedule["8:30"] = "get up";

alert( isEmpty(schedule) ); // false
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3. 不可变对象

重要程度:⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

有可能改变用 const 声明的对象吗?你怎么看?

const user = {
  name: "John"
};

// 这样有效吗?
user.name = "Pete";
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4. 对象属性求和

重要程度:⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

我们有一个保存着团队成员工资的对象:

let salaries = {
  John: 100,
  Ann: 160,
  Pete: 130
}
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写一段代码求出我们的工资总和,将计算结果保存到变量 sum。从所给的信息来看,结果应该是 390

如果 salaries 是一个空对象,那结果就为 0

5. 数值属性都乘以 2

重要程度:⭐️⭐️⭐

创建一个 multiplyNumeric(obj) 函数,把 obj 所有的数值属性都乘以 2

例如:

// 在调用之前
let menu = {
  width: 200,
  height: 300,
  title: "My menu"
};

multiplyNumeric(menu);

// 调用函数之后
menu = {
  width: 400,
  height: 600,
  title: "My menu"
};
复制代码

注意 multiplyNumeric 函数不需要返回任何值,它应该就地修改对象。

P.S. 用 typeof 检查值类型。

答案:

在微信公众号「技术漫谈」后台回复 1-4-1 获取作业答案。


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