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JS 学习笔记

2021-01-24 12:52:15 wine99


原型

构造函数的属性 prototype 指向原型/原型对象;原型的 constructor 属性指向构造函数;通过构造函数创建对象,对象的 _proto_ 属性指向原型,因此对象可以用 _proto_ 访问原型,也可以用 constructor 访问构造函数。


对象声明是表达式还是语句?

对象采用大括号表示,这导致了一个问题:如果行首是一个大括号,它到底是表达式还是语句?

{ foo: 123 }

JavaScript 引擎读到上面这行代码,会发现可能有两种含义。第一种可能是,这是一个表达式,表示一个包含 foo 属性的对象;第二种可能是,这是一个语句,表示一个代码区块,里面有一个标签 foo ,指向表达式 123

为了避免这种歧义,JavaScript 引擎的做法是,如果遇到这种情况,无法确定是对象还是代码块,一律解释为代码块。

{ console.log(123) } // 123

上面的语句是一个代码块,而且只有解释为代码块,才能执行。

如果要解释为对象,最好在大括号前加上圆括号。因为圆括号的里面,只能是表达式,所以确保大括号只能解释为对象。

({ foo: 123 }) // 正确
({ console.log(123) }) // 报错

这种差异在eval语句(作用是对字符串求值)中反映得最明显。

eval('{foo: 123}') // 123
eval('({foo: 123})') // {foo: 123}

上面代码中,如果没有圆括号,eval将其理解为一个代码块;加上圆括号以后,就理解成一个对象。


声明函数

var print = function(s) {
  console.log(s);
};

这是采用变量赋值的写法来声明函数,这种写法将一个匿名函数赋值给变量。这时,这个匿名函数又称函数表达式(Function Expression),因为赋值语句的等号右侧只能放表达式。

采用函数表达式声明函数时,function 命令后面不带有函数名。如果加上函数名,该函数名只在函数体内部有效,在函数体外部无效。

var print = function x(){
  console.log(typeof x);
};

x
// ReferenceError: x is not defined

print()
// function

上面代码在函数表达式中,加入了函数名 x。这个 x 只在函数体内部可用,指代函数表达式本身,其他地方都不可用。这种写法的用处有两个,一是可以在函数体内部调用自身,二是方便除错(除错工具显示函数调用栈时,将显示函数名,而不再显示这里是一个匿名函数)。因此,下面的形式声明函数也非常常见。

var f = function f() {};

函数是一等公民

JavaScript 语言将函数看作一种值,与其它值(数值、字符串、布尔值等等)地位相同。凡是可以使用值的地方,就能使用函数。比如,可以把函数赋值给变量和对象的属性,也可以当作参数传入其他函数,或者作为函数的结果返回。函数只是一个可以执行的值,此外并无特殊之处。

由于函数与其他数据类型地位平等,所以在 JavaScript 语言中又称函数为第一等公民。


闭包

闭包(closure)是 JavaScript 语言的一个难点,也是它的特色,很多高级应用都要依靠闭包实现。

由于在 JavaScript 语言中,只有函数内部的子函数才能读取内部变量,因此可以把闭包简单理解成“定义在一个函数内部的函数”。闭包最大的特点,就是它可以“记住”诞生的环境。在本质上,闭包就是将函数内部和函数外部连接起来的一座桥梁。

闭包的最大用处有两个,一个是可以读取函数内部的变量,另一个就是让这些变量始终保持在内存中,即闭包可以使得它诞生环境一直存在。请看下面的例子,闭包使得内部变量记住上一次调用时的运算结果。

function createIncrementor(start) {
  return function () {
    return start++;
  };
}

var inc = createIncrementor(5);

inc() // 5
inc() // 6
inc() // 7

上面代码中,start是函数createIncrementor的内部变量。通过闭包,start的状态被保留了,每一次调用都是在上一次调用的基础上进行计算。从中可以看到,闭包inc使得函数createIncrementor的内部环境,一直存在。所以,闭包可以看作是函数内部作用域的一个接口。

为什么会这样呢?原因就在于inc始终在内存中,而inc的存在依赖于createIncrementor,因此也始终在内存中,不会在调用结束后,被垃圾回收机制回收。

闭包的另一个用处,是封装对象的私有属性和私有方法。

function Person(name) {
  var _age;
  function setAge(n) {
    _age = n;
  }
  function getAge() {
    return _age;
  }

  return {
    name: name,
    getAge: getAge,
    setAge: setAge
  };
}

var p1 = Person('张三');
p1.setAge(25);
p1.getAge() // 25

上面代码中,函数Person的内部变量_age,通过闭包getAgesetAge,变成了返回对象p1的私有变量。

注意,外层函数每次运行,都会生成一个新的闭包,而这个闭包又会保留外层函数的内部变量,所以内存消耗很大。因此不能滥用闭包,否则会造成网页的性能问题。


立即调用的函数表达式(IIFE)

在 JavaScript 中,圆括号()是一种运算符,跟在函数名之后,表示调用该函数。比如,print()就表示调用print函数。

有时,我们需要在定义函数之后,立即调用该函数。这时,你不能在函数的定义之后加上圆括号,这会产生语法错误。

function(){ /* code */ }();
// SyntaxError: Unexpected token (

产生这个错误的原因是,function这个关键字即可以当作语句,也可以当作表达式。

// 语句
function f() {}

// 表达式
var f = function f() {}

为了避免解析上的歧义,JavaScript 引擎规定,如果function关键字出现在行首,一律解释成语句。因此,JavaScript 引擎看到行首是function关键字之后,认为这一段都是函数的定义,不应该以圆括号结尾,所以就报错了。

解决方法就是不要让function出现在行首,让引擎将其理解成一个表达式。最简单的处理,就是将其放在一个圆括号里面。

(function(){ /* code */ }());
// 或者
(function(){ /* code */ })();

上面两种写法都是以圆括号开头,引擎就会认为后面跟的是一个表示式,而不是函数定义语句,所以就避免了错误。这就叫做“立即调用的函数表达式”(Immediately-Invoked Function Expression),简称 IIFE。

注意,上面两种写法最后的分号都是必须的。如果省略分号,遇到连着两个 IIFE,可能就会报错。

// 报错
(function(){ /* code */ }())
(function(){ /* code */ }())

上面代码的两行之间没有分号,JavaScript 会将它们连在一起解释,将第二行解释为第一行的参数。

推而广之,任何让解释器以表达式来处理函数定义的方法,都能产生同样的效果,比如下面三种写法。

var i = function(){ return 10; }();
true && function(){ /* code */ }();
0, function(){ /* code */ }();

甚至像下面这样写,也是可以的。

!function () { /* code */ }();
~function () { /* code */ }();
-function () { /* code */ }();
+function () { /* code */ }();

通常情况下,只对匿名函数使用这种“立即执行的函数表达式”。它的目的有两个:一是不必为函数命名,避免了污染全局变量;二是 IIFE 内部形成了一个单独的作用域,可以封装一些外部无法读取的私有变量。


类数组对象

数组的slice方法可以将“类似数组的对象”变成真正的数组。

var arr = Array.prototype.slice.call(arrayLike);

除了转为真正的数组,“类似数组的对象”还有一个办法可以使用数组的方法,就是通过call()把数组的方法放到对象上面。

function print(value, index) {
  console.log(index + ' : ' + value);
}

Array.prototype.forEach.call(arrayLike, print);

上面代码中,arrayLike代表一个类似数组的对象,本来是不可以使用数组的forEach()方法的,但是通过call(),可以把forEach()嫁接到arrayLike上面调用。

下面的例子就是通过这种方法,在arguments对象上面调用forEach方法。

// forEach 方法
function logArgs() {
  Array.prototype.forEach.call(arguments, function (elem, i) {
    console.log(i + '. ' + elem);
  });
}

// 等同于 for 循环
function logArgs() {
  for (var i = 0; i < arguments.length; i++) {
    console.log(i + '. ' + arguments[i]);
  }
}

字符串也是类似数组的对象,所以也可以用Array.prototype.forEach.call遍历。

Array.prototype.forEach.call('abc', function (chr) {
  console.log(chr);
});
// a
// b
// c

注意,这种方法比直接使用数组原生的forEach要慢,所以最好还是先将“类似数组的对象”转为真正的数组,然后再直接调用数组的forEach方法。


强制类型转换

Number()

使用Number函数,可以将任意类型的值转化成数值。

下面分成两种情况讨论,一种是参数是原始类型的值,另一种是参数是对象。

(1)原始类型值

原始类型值的转换规则如下。

// 数值:转换后还是原来的值
Number(324) // 324

// 字符串:如果可以被解析为数值,则转换为相应的数值
Number('324') // 324

// 字符串:如果不可以被解析为数值,返回 NaN
Number('324abc') // NaN

// 空字符串转为0
Number('') // 0

// 布尔值:true 转成 1,false 转成 0
Number(true) // 1
Number(false) // 0

// undefined:转成 NaN
Number(undefined) // NaN

// null:转成0
Number(null) // 0

Number函数将字符串转为数值,要比parseInt函数严格很多。基本上,只要有一个字符无法转成数值,整个字符串就会被转为NaN

parseInt('42 cats') // 42
Number('42 cats') // NaN

上面代码中,parseInt逐个解析字符,而Number函数整体转换字符串的类型。

另外,parseIntNumber函数都会自动过滤一个字符串前导和后缀的空格。

parseInt('\t\v\r12.34\n') // 12
Number('\t\v\r12.34\n') // 12.34

(2)对象

简单的规则是,Number方法的参数是对象时,将返回NaN,除非是包含单个数值的数组。

Number({a: 1}) // NaN
Number([1, 2, 3]) // NaN
Number([5]) // 5

之所以会这样,是因为Number背后的转换规则比较复杂。

  1. 调用对象自身的valueOf方法。如果返回原始类型的值,则直接对该值使用Number函数,不再进行后续步骤。
  2. 如果valueOf方法返回的还是对象,则改为调用对象自身的toString方法。如果toString方法返回原始类型的值,则对该值使用Number函数,不再进行后续步骤。
  3. 第三步,如果toString方法返回的是对象,就报错。
String()

String函数可以将任意类型的值转化成字符串,转换规则如下。

(1)原始类型值

  • 数值:转为相应的字符串。
  • 字符串:转换后还是原来的值。
  • 布尔值true转为字符串"true"false转为字符串"false"
  • undefined:转为字符串"undefined"
  • null:转为字符串"null"
String(123) // "123"
String('abc') // "abc"
String(true) // "true"
String(undefined) // "undefined"
String(null) // "null"

(2)对象

String方法的参数如果是对象,返回一个类型字符串;如果是数组,返回该数组的字符串形式。

String({a: 1}) // "[object Object]"
String([1, 2, 3]) // "1,2,3"

String方法背后的转换规则,与Number方法基本相同,只是互换了valueOf方法和toString方法的执行顺序。

  1. 先调用对象自身的toString方法。如果返回原始类型的值,则对该值使用String函数,不再进行以下步骤。
  2. 如果toString方法返回的是对象,再调用原对象的valueOf方法。如果valueOf方法返回原始类型的值,则对该值使用String函数,不再进行以下步骤。
  3. 如果valueOf方法返回的是对象,就报错。
Bolean()

Boolean()函数可以将任意类型的值转为布尔值。

它的转换规则相对简单:除了以下五个值的转换结果为false,其他的值全部为true

  • undefined
  • null
  • 0(包含-0+0
  • NaN
  • ''(空字符串)

new 命令的原理

使用new命令时,它后面的函数依次执行下面的步骤。

  1. 创建一个空对象,作为将要返回的对象实例。
  2. 将这个空对象的原型,指向构造函数的prototype属性。
  3. 将这个空对象赋值给函数内部的this关键字。
  4. 开始执行构造函数内部的代码。

也就是说,构造函数内部,this指的是一个新生成的空对象,所有针对this的操作,都会发生在这个空对象上。构造函数之所以叫“构造函数”,就是说这个函数的目的,就是操作一个空对象(即this对象),将其“构造”为需要的样子。

如果构造函数内部有return语句,而且return后面跟着一个对象,new命令会返回return语句指定的对象;否则,就会不管return语句,返回this对象。

var Vehicle = function () {
  this.price = 1000;
  return 1000;
};

(new Vehicle()) === 1000
// false

上面代码中,构造函数Vehiclereturn语句返回一个数值。这时,new命令就会忽略这个return语句,返回“构造”后的this对象。

但是,如果return语句返回的是一个跟this无关的新对象,new命令会返回这个新对象,而不是this对象。这一点需要特别引起注意。

var Vehicle = function (){
  this.price = 1000;
  return { price: 2000 };
};

(new Vehicle()).price
// 2000

上面代码中,构造函数Vehiclereturn语句,返回的是一个新对象。new命令会返回这个对象,而不是this对象。

另一方面,如果对普通函数(内部没有this关键字的函数)使用new命令,则会返回一个空对象。

function getMessage() {
  return 'this is a message';
}

var msg = new getMessage();

msg // {}
typeof msg // "object"

上面代码中,getMessage是一个普通函数,返回一个字符串。对它使用new命令,会得到一个空对象。这是因为new命令总是返回一个对象,要么是实例对象,要么是return语句指定的对象。本例中,return语句返回的是字符串,所以new命令就忽略了该语句。

new命令简化的内部流程,可以用下面的代码表示。

function _new(/* 构造函数 */ constructor, /* 构造函数参数 */ params) {
  // 将 arguments 对象转为数组
  var args = [].slice.call(arguments);
  // 取出构造函数
  var constructor = args.shift();
  // 创建一个空对象,继承构造函数的 prototype 属性
  var context = Object.create(constructor.prototype);
  // 执行构造函数
  var result = constructor.apply(context, args);
  // 如果返回结果是对象,就直接返回,否则返回 context 对象
  return (typeof result === 'object' && result != null) ? result : context;
}

// 实例
var actor = _new(Person, '张三', 28);

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