使用 ES6 写更好的 JavaScript part III:好用的集合和反引号

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2016-05-20
原文链接:github.com

简介

ES2015 发生了一些重大变革,像 promisesgenerators. 但并非新标准的一切都高不可攀。 – 相当一部分新特性可以快速上手。

在这篇文章里,我们来看下新特性带来的好处:

  • 新的集合: mapweakmapsetweakset
  • 大部分的 new String methods
  • 模板字符串。

我们开始这个系列的最后一章吧。

标注: 这是 the Better JavaScript 系列的第三章。 前两章在这儿:

模板字符串

模板字符串 解决了三个痛点,允许你做如下操作:

  1. 定义在字符串内部的表达式,称为 字符串插值
  2. 写多行字符串无须用换行符 (\n) 拼接。
  3. 使用 “raw” 字符串 – 在反斜杠内的字符串不会被转义,视为常量。

    “use strict”;

    /* 三个模板字符串的例子:

    • 字符串插值,多行字符串,raw 字符串。
    • ================================= */

    // ==================================
    // 1. 字符串插值 :: 解析任何一个字符串中的表达式。
    console.log(1 + 1 = ${1 + 1});

    // ==================================
    // 2. 多行字符串 :: 这样写:
    let childe_roland =
    I saw them and I knew them all. And yet
    Dauntless the slug-horn to my lips I set,
    And blew “Childe Roland to the Dark Tower came.”

    // … 代替下面的写法:
    child_roland =
    ‘I saw them and I knew them all. And yet\n’ +
    ‘Dauntless the slug-horn to my lips I set,\n’ +
    ‘And blew “Childe Roland to the Dark Tower came.”’;

    // ==================================
    // 3. raw 字符串 :: 在字符串前加 raw 前缀,javascript 会忽略转义字符。
    // 依然会解析包在 ${} 的表达式
    const unescaped = String.rawThis ${string()} doesn't contain a newline!\n

    function string () { return “string”; }

    console.log(unescaped); // ‘This string doesn’t contain a newline!\n’ – 注意 \n 会被原样输出

    // 你可以像 React 使用 JSX 一样,用模板字符串创建 HTML 模板
    const template =
    `

    Example

    I’m a pure JS & HTML template!

    `

    function getClass () {
    // Check application state, calculate a class based on that state
    return “some-stateful-class”;
    }

    console.log(template); // 这样使用略显笨,自己试试吧!

    // 另一个常用的例子是打印变量名:
    const user = { name : ‘Joe’ };

    console.log(“User’s name is ” + user.name + “.”); // 有点冗长
    console.log(User's name is ${user.name}.); // 这样稍好一些

  4. 使用字符串插值,用反引号代替引号包裹字符串,并把我们想要的表达式嵌入在${}中。

  5. 对于多行字符串,只需要把你要写的字符串包裹在反引号里,在要换行的地方直接换行。 JavaScript 会在换行处插入新行。
  6. 使用原生字符串,在模板字符串前加前缀String.raw,仍然使用反引号包裹字符串。

模板字符串或许只不过是一种语法糖 … 但它比语法糖略胜一筹。

新的字符串方法

ES2015 也给 String 新增了一些方法。他们主要归为两类:

  1. 通用的便捷方法
  2. 扩充 Unicode 支持的方法。

在本文里我们只讲第一类,同时 unicode 特定方法也有相当好的用例 。如果你感兴趣的话,这是地址 在 MDN 的文档里,有一个关于字符串新方法的完整列表

startsWith & endsWith

对新手而言,我们有 String.prototype.startsWith。 它对任何字符串都有效,它需要两个参数:

  1. 一个是 search string 还有
  2. 整形的位置参数 n。这是可选的。

String.prototype.startsWith 方法会检查以 nth 位起的字符串是否以 search string 开始。如果没有位置参数,则默认从头开始。

如果字符串以要搜索的字符串开头返回 true,否则返回 false

"use strict";

const contrived_example = "This is one impressively contrived example!";

// 这个字符串是以 "This is one" 开头吗?
console.log(contrived_example.startsWith("This is one")); // true

// 这个字符串的第四个字符以 "is" 开头?
console.log(contrived_example.startsWith("is", 4)); // false

// 这个字符串的第五个字符以 "is" 开始?
console.log(contrived_example.startsWith("is", 5)); // true

endsWith

String.prototype.endsWith 和startswith相似: 它也需要两个参数:一个是要搜索的字符串,一个是位置。

然而 String.prototype.endsWith 位置参数会告诉函数要搜索的字符串在原始字符串中被当做结尾处理。

换句话说,它会切掉 nth 后的所有字符串,并检查是否以要搜索的字符结尾。

"use strict";

const contrived_example = "This is one impressively contrived example!";

console.log(contrived_example.endsWith("contrived example!")); // true

console.log(contrived_example.slice(0, 11)); // "This is one"
console.log(contrived_example.endsWith("one", 11)); // true

// 通常情况下,传一个位置参数向下面这样:
function substringEndsWith (string, search_string, position) {
    // Chop off the end of the string
    const substring = string.slice(0, position);

    // 检查被截取的字符串是否已 search_string 结尾
    return substring.endsWith(search_string);
}

includes

ES2015 也添加了 String.prototype.includes。 你需要用字符串调用它,并且要传递一个搜索项。如果字符串包含搜索项会返回 true,反之返回 false

"use strict";

const contrived_example = "This is one impressively contrived example!";

// 这个字符串是否包含单词 impressively ?
contrived_example.includes("impressively"); // true

ES2015之前,我们只能这样:

"use strict";
contrived_example.indexOf("impressively") !== -1 // true

不算太坏。但是,String.prototype.includes 一个改善,它屏蔽了任意整数返回值为 true 的漏洞。

repeat

还有 String.prototype.repeat。可以对任意字符串使用,像 includes 一样,它会或多或少地完成函数名指示的工作。

它只需要一个参数: 一个整型的 count。使用案例说明一切,上代码:

const na = "na";

console.log(na.repeat(5) + ", Batman!"); // 'nanananana, Batman!'

raw

最后,我们有 String.raw,我们在上面简单介绍过。

一个模板字符串以 String.raw 为前缀,它将不会在字符串中转义:

/* 单右斜线要转义,我们需要双右斜线才能打印一个右斜线,\n 在普通字符串里会被解析为换行
  *   */
console.log('This string \\ has fewer \\ backslashes \\ and \n breaks the line.');

// 不想这样写的话用 raw 字符串
String.raw`This string \\ has too many \\ backslashes \\ and \n doesn't break the line.`

Unicode 方法

虽然我们不涉及剩余的 string 方法,但是如果我不告诉你去这个主题的必读部分就会显得我疏忽。
* Dr Rauschmayer 对于 Unicode in JavaScript 的介绍
* 他关于 ES2015’s Unicode Support in Exploring ES6
* The Absolute Minimum Every Software Developer Needs to Know About Unicode 的讨论。

无论如何我不得不跳过它的最后一部分。虽然有些老但是还是有优点的。

这里是文档中缺失的字符串方法,这样你会知道缺哪些东西了。

集合

ES2015 新增了一些集合类型:

  1. MapWeakMap
  2. SetWeakSet

合适的 Map 和 Set 类型十分方便使用,还有弱变量是一个令人兴奋的改动,虽然它对Javascript来说像舶来品一样。

Map

map 就是简单的键值对。最简单的理解方式就是和 object 类似,一个键对应一个值。

"use strict";

// 我们可以把 foo 当键,bar 当值
const obj = { foo : 'bar' };

// 对象键为 foo 的值为 bar
obj.foo === 'bar'; // true

新的 Map 类型在概念上是相似的,但是可以使用任意的数据类型作为键 – 不止 strings 和 symbols – 还有除了 pitfalls associated with trying to use an objects a map 的一些东西。

下面的片段例举了 Map 的 API.

"use strict";

// 构造器
let scotch_inventory = new Map();

// BASIC API METHODS
// Map.prototype.set (K, V) :: 创建一个键 K,并设置它的值为 V。
scotch_inventory.set('Lagavulin 18', 2);
scotch_inventory.set('The Dalmore', 1);

// 你可以创建一个 map 里面包含一个有两个元素的数组
scotch_inventory = new Map([['Lagavulin 18', 2], ['The Dalmore', 1]]);

// 所有的 map 都有 size 属性,这个属性会告诉你 map 里有多少个键值对。
// 用 Map 或 Set 的时候,一定要使用 size ,不能使用 length
console.log(scotch_inventory.size); // 2

// Map.prototype.get(K) :: 返回键相关的值。如果键不存在返回 undefined
console.log(scotch_inventory.get('The Dalmore')); // 1
console.log(scotch_inventory.get('Glenfiddich 18')); // undefined

// Map.prototype.has(K) :: 如果 map 里包含键 K 返回true,否则返回 false
console.log(scotch_inventory.has('The Dalmore')); // true
console.log(scotch_inventory.has('Glenfiddich 18')); // false

// Map.prototype.delete(K) :: 从 map 里删除键 K。成功返回true,不存在返回 false
console.log(scotch_inventory.delete('The Dalmore')); // true -- breaks my heart

// Map.prototype.clear() :: 清楚 map 中的所有键值对
scotch_inventory.clear();
console.log( scotch_inventory ); // Map {} -- long night

// 遍历方法
// Map 提供了多种方法遍历键值。 
//  重置值,继续探索
scotch_inventory.set('Lagavulin 18', 1);
scotch_inventory.set('Glenfiddich 18', 1);

/* Map.prototype.forEach(callback[, thisArg]) :: 对 map 里的每个键值对执行一个回调函数 
  *   你可以在回调函数内部设置 'this' 的值,通过传递一个 thisArg 参数,那是可选的而且没有太大必要那样做
  *   最后,注意回调函数已经被传了键和值 */
scotch_inventory.forEach(function (quantity, scotch) {
    console.log(`Excuse me while I sip this ${scotch}.`);
});

// Map.prototype.keys() :: 返回一个 map 中的所有键
const scotch_names = scotch_inventory.keys();
for (let name of scotch_names) {
    console.log(`We've got ${name} in the cellar.`);
}

// Map.prototype.values() :: 返回 map 中的所有值
const quantities = scotch_inventory.values();
for (let quantity of quantities) {
    console.log(`I just drank ${quantity} of . . . Uh . . . I forget`);
}

// Map.prototype.entries() :: 返回 map 的所有键值对,提供一个包含两个元素的数组 
//   以后会经常看到 map 里的键值对和 "entries" 关联 
const entries = scotch_inventory.entries();
for (let entry of entries) {
    console.log(`I remember! I drank ${entry[1]} bottle of ${entry[0]}!`);
}

但是 Object 在保存键值对的时候仍然有用。 如果符合下面的全部条件,你可能还是想用 Object:

  1. 当你写代码的时候,你知道你的键值对。
  2. 你知道你可能不会去增加或删除你的键值对。
  3. 你使用的键全都是 string 或 symbol。

另一方面,如果符合以下任意条件,你可能会想使用一个 map。

  1. 你需要遍历整个map – 然而这对 object 来说是难以置信的.
  2. 当你写代码的时候不需要知道键的名字或数量。
  3. 你需要复杂的键,像 Object 或 别的 Map (!).

像遍历一个 map 一样遍历一个 object 是可行的,但奇妙的是 – 还会有一些坑潜伏在暗处。 Map 更容易使用,并且增加了一些可集成的优势。然而 object 是以随机顺序遍历的,map 是以插入的顺序遍历的

添加随意动态键名的键值对给一个 object 是可行的。但奇妙的是: 比如说如果你曾经遍历过一个伪 map ,你需要记住手动更新条目数。

最后一条,如果你要设置的键名不是 string 或 symbol,你除了选择 Map 别无选择。

上面的这些只是一些指导性的意见,并不是最好的规则。

WeakMap

你可能听说过一个特别棒的特性 垃圾回收器,它会定期地检查不再使用的对象并清除。

To quote Dr Rauschmayer:

WeakMap 不会阻止它的键值被垃圾回收。那意味着你可以把数据和对象关联起来不用担心内存泄漏。

换句换说,就是你的程序丢掉了 WeakMap 的所有外部引用,他能自动垃圾回收他们的值。

尽管大大简化了用例,考虑到 SPA(单页面应用) 就是用来展示用户希望展示的东西,像一些物品描述和一张图片,我们可以理解为 API 返回的 JSON。

理论上来说我们可以通过缓存响应结果来减少请求服务器的次数。我们可以这样用 Map :

"use strict";

const cache = new Map();

function put (element, result) {
    cache.set(element, result);
}

function retrieve (element) {
    return cache.get(element);
}

… 这是行得通的,但是有内存泄漏的危险。

因为这是一个 SPA,用户或许想离开这个视图,这样的话我们的 “视图” object 就会失效,会被垃圾回收。

不幸的是,如果你使用的是正常的 Map ,当这些 object 不使用时,你必须自行清除。

使用 WeakMap 替代就可以解决上面的问题:

"use strict";

const cache = new WeakMap(); // 不会再有内存泄露了

// 剩下的都一样

这样当应用失去不需要的元素的引用时,垃圾回收系统可以自动重用那些元素。

WeakMap 的API 和Map 相似,但有如下几点不同:

  1. 在 WeakMap 里你可以使用 object 作为键。 这意味着不能以 String 和 Symbol 做键。
  2. WeakMap 只有 setgethas,和 delete 方法 – 那意味着 你不能遍历 weak map.
  3. WeakMaps 没有 size 属性。

不能遍历或检查 WeakMap 的长度的原因是,在遍历过程中可能会遇到垃圾回收系统的运行: 这一瞬间是满的,下一秒就没了。

这种不可预测的行为需要谨慎对待,TC39(ECMA第39届技术委员会) 曾试图避免禁止 WeakMap 的遍历和长度检测。

其他的案例,可以在这里找到 Use Cases for WeakMap,来自 Exploring ES6.

Set

Set 就是只包含一个值的集合。换句换说,每个 set 的元素只会出现一次。

这是一个有用的数据类型,如果你要追踪唯一并且固定的 object ,比如说聊天室的当前用户。

Set 和 Map 有完全相同的 API。主要的不同是 Set 没有 set 方法,因为它不能存储键值对。剩下的几乎相同。

"use strict";

// 构造器
let scotch_collection = new Set();

// 基本的 API 方法
// Set.prototype.add (O) :: 和 set 一样,添加一个对象
scotch_collection.add('Lagavulin 18');
scotch_collection.add('The Dalmore');

// 你也可以用数组构造一个 set
scotch_collection = new Set(['Lagavulin 18', 'The Dalmore']);

// 所有的 set 都有一个 length 属性。这个属性会告诉你 set 里有多少对象
//   用 set 或 map 的时候,一定记住用 size,不用 length
console.log(scotch_collection.size); // 2

// Set.prototype.has(O) :: 包含对象 O 返回 true 否则返回 false
console.log(scotch_collection.has('The Dalmore')); // true
console.log(scotch_collection.has('Glenfiddich 18')); // false

// Set.prototype.delete(O) :: 删除 set 中的 O 对象,成功返回 true,不存在返回 false
scotch_collection.delete('The Dalmore'); // true -- break my heart

// Set.prototype.clear() :: 删除 set 中的所有对象
scotch_collection.clear();
console.log( scotch_collection ); // Set {} -- long night.

/* 迭代方法
 * Set 提供了多种方法遍历
 *  重新设置值,继续探索 */
scotch_collection.add('Lagavulin 18');
scotch_collection.add('Glenfiddich 18');

/* Set.prototype.forEach(callback[, thisArg]) :: 执行一个函数,回调函数
 *  set 里在每个的键值对。 You can set the value of 'this' inside 
 *  the callback by passing a thisArg, but that's optional and seldom necessary. */
scotch_collection.forEach(function (scotch) {
    console.log(`Excuse me while I sip this ${scotch}.`);
});

// Set.prototype.values() :: 返回 set 中的所有值
let scotch_names = scotch_collection.values();
for (let name of scotch_names) {
    console.log(`I just drank ${name} . . . I think.`);
}

// Set.prototype.keys() ::  对 set 来说,和 Set.prototype.values() 方法一致
scotch_names = scotch_collection.keys();
for (let name of scotch_names) {
    console.log(`I just drank ${name} . . . I think.`);
}

/* Set.prototype.entries() :: 返回 map 的所有键值对,提供一个包含两个元素的数组 
 *   这有点多余,但是这种方法可以保留 map API 的可操作性
 *    */
const entries = scotch_collection.entries();
for (let entry of entries) {
    console.log(`I got some ${entry[0]} in my cup and more ${entry[1]} in my flask!`);
}

WeakSet

WeakSet 相对于 Set 就像 WeakMap 相对于 Map :

  1. 在 WeakSet 里 object 的引用是弱类型的。
  2. WeakSet 没有 property 属性。
  3. 不能遍历 WeakSet。

Weak set的用例并不多,但是这儿有一些 Domenic Denicola 称呼它们为 “perfect for branding” – 意思就是标记一个对象以满足其他需求。

这儿是他给的例子:

/* 下面这个例子来自 Weakset 使用案例的邮件讨论 
  *    邮件的内容和讨论的其余部分在这儿:
  *      https://mail.mozilla.org/pipermail/es-discuss/2015-June/043027.html
  */

const foos = new WeakSet();

class Foo {
  constructor() {
    foos.add(this);
  }

  method() {
    if (!foos.has(this)) {
      throw new TypeError("Foo.prototype.method called on an incompatible object!");
    }
  }
}

这是一个轻量科学的方法防止大家在一个 没有Foo 构造出的 object 上使用 method

使用的 WeakSet 的优势是允许 foo 里的 object 使用完后被垃圾回收。

总结

这篇文章里,我们已经了解了 ES2015 带来的一些好处,从 string 的便捷方法和模板变量到适当的Map 和 Set 实现。

String 方法 和 模板字符串易于上手。同时你很快也就不用到处用 weak set 了,我认为你很快就会喜欢上 Set 和 Map。

如何你有任何问题,请在下方留言,或在 Twitter(@PelekeS 上跟我联系– 我会逐一答复。

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