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阅读《深入理解ES6》书籍,笔记整理(上)

由于全部笔记有接近4W的字数,因此分开为上、下两部分,第二部分内容计划于明后两天更新。
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前言

ECMAScript6标准定稿之前,已经开始出现了一些实验性的转译器(Transpiler),例如谷歌的Traceur,可以将代码从ECMAScript6转换成ECMAScript5。但它们大多功能非常有限,或难以插入现有的JavaScript构建管道。
但是,随后出现了的新型转译器6to5改变了这一切。它易于安装,可以很好的集成现有的工具中,生成的代码可读,于是就像野火一样逐步蔓延开来,6to5也就是现在鼎鼎大名的Babel

ECMAScript6的演变之路

JavaScript核心的语言特性是在标准ECMA-262中被定义,该标准中定义的语言被称作ECMAScript,它是JavaScript的子集。

演变之路:

  • 停滞不前:逐渐兴起的Ajax开创了动态Web引用的新时代,而自1999年第三版ECMA-262发布以来,JavaScript却没有丝毫的改变。
  • 转折点:2007年,TC-39委员会将大量规范草案整合在了ECMAScript4中,其中新增的语言特性涉足甚广,包括:模块、类、类继承、私有对象成员等众多其它的特性。
  • 分歧:然而TC-39组织内部对ECMAScript4草案产生了巨大的分歧,部分成员认为不应该一次性在第四版标准中加入过多的新功能,而来自雅虎、谷歌和微软的技术负责人则共同提交了一份ECMAScript3.1草案作为下一代ECMAScript的可选方案,其中此方案只是对现有标准进行小幅度的增量修改。行为更专注于优化属性特性、支持原生JSON以及为已有对象增加新的方法。
  • 从未面世的ECMAScript4:2008年,JavaScript创始人Brendan Eich宣布TC-39委员一方面会将合理推进ECMAScript3.1的标准化工作,另一方面会暂时将ECMAScript4标准中提出的大部分针对语法及特性的改动搁置。
  • ECMAScript5:经过标准化的ECMAScript3.1最终作为ECMA-262第五版于2009年正式发布,同时被命名为ECMAScript5
  • ECMAScript6:在ECMAScript5发布后,TC-39委员会于2013年冻结了ECMAScript6的草案,不再添加新的功能。2013年ECMAScript6草案发布,在进过12个月各方讨论和反馈后。2015年ECMAScript6正式发布,并命名为ECMAScript 2015

块级作用域绑定

过去JavaScript中的变量声明机制一直令我们感到困惑,大多数类C语言在声明变量的同时也会创建变量,而在以前的JavaScript中,何时创建变量要看如何声明的变量,ES6引入块级作用域可以让我们更好的控制作用域。

var声明和变量提升机制

问:提升机制(hoisting)是什么?
答:在函数作用域或全局作用域中通过关键字var声明的变量,无论实际上是在哪里声明的,都会被当成在当前作用域顶部声明的变量,这就是我们常说的提升机制。
以下实例代码说明了这种提升机制:

function getValue (condition) {
  if (condition) {
    var value = 'value'
    return value
  } else {
    // 这里可以访问到value,只不过值为undefined
    console.log(value)
    return null
  }
}
getValue(false) // 输出undefined
复制代码

你可以在以上代码中看到,当我们传递了false的值,但依然可以访问到value这个变量,这是因为在预编译阶段,JavaScript引擎会将上面函数的代码修改成如下形式:

function getValue (condition) {
  var value
  if (condition) {
    value = 'value'
    return value
  } else {
    console.log(value)
    return null
  }
}
复制代码

经过以上示例,我们可以发现:变量value的声明被提升至函数作用域的顶部,而初始化操作依旧留在原处执行,正因为value变量只是声明了而没有赋值,因此以上代码才会打印出undefined

块级声明

块级声明用于声明在指定的作用于之外无妨访问的变量,块级作用域存在于:函数内部和块中。

let声明:

  • let声明和var声明的用法基本相同。
  • let声明的变量不会被提升。
  • let不能在同一个作用域中重复声明已经存在的变量,会报错。
  • let声明的变量作用域范围仅存在于当前的块中,程序进入块开始时被创建,程序退出块时被销毁。

根据let声明的规则,改动上面的代码后像下面这样:

function getValue (condition) {
  if (condition) {
    // 变量value只存在于这个块中。
    let value = 'value'
    return value
  } else {
    // 访问不到value变量
    console.log(value)
    return null
  }
}
复制代码

const声明:const声明和let声明大多数情况是相同的,唯一的本质区别在于,const是用来声明常量的,其声明后的变量值不能再被修改,即意味着:const声明必须进行初始化。

const MAX_ITEMS = 30
// 报错
MAX_ITEMS = 50
复制代码

我们说的const变量值不可变,需要分两种类型来说: 值类型:变量的值不能改变。 引用类型:变量的地址不能改变,值可以改变。

const num = 23
const arr = [1, 2, 3, 4]
const obj = {
  name: 'why',
  age: 23
}

// 报错
num = 25

// 不报错
arr[0] = 11
obj.age = 32
console.log(arr) // [11, 2, 3, 4]
console.log(obj) // { name: 'why', age: 32 }

// 报错
arr = [4, 3, 2, 1]
复制代码

暂时性死区

因为letconst声明的变量不会进行声明提升,所以在letconst变量声明之前任何访问(即使是typeof也不行)此变量的操作都会引发错误:

if (condition) {
  // 报错
  console.log(typeof value)
  let value = 'value'
}
复制代码

问:为什么会报错?
答:JavaScript引擎在扫描代码发现变量声明时,要么将它们提升至作用域的顶部(var声明),要么将声明放在TDZ(暂时性死区)中(letconst声明)。访问TDZ中的变量会触发错误,只有执行变量声明语句之后,变量才会从TDZ中移出,随后才能正常访问。

全局块作用域绑定

我们都知道:如果我们在全局作用域下通过var声明一个变量,那么这个变量会挂载到全局对象window上:

var name = 'why'
console.log(window.name) // why
复制代码

但如果我们使用let或者const在全局作用域下创建一个新的变量,这个变量不会添加到window上。

const name = 'why'
console.log('name' in window) // false
复制代码

块级绑定最佳实践的进化

ES6早期,人们普遍认为应该默认使用let来代替var,这是因为对于开发者而言,let实际上与他们想要的var一样,直接替换符合逻辑。但随着时代的发展,另一种做法也越来越普及:默认使用const,只有确定变量的值会在后续需要修改时才会使用let声明,因为大部分变量在初始化后不应再改变,而预料以外的变量值改变是很多bug的源头。

字符串

本章节中关于unicode和正则部分未整理。

模块字面量

模板字面量是扩展ECMAScript基础语法的语法糖,其提供了一套生成、查询并操作来自其他语言里内容的DSL,且可以免受XSS注入攻击和SQL注入等等。

ES6之前,JavaScript一直以来缺少许多特性:

  • 多行字符串:一个正式的多行字符串的概念。
  • 基本的字符串格式化:将变量的值嵌入字符串的能力。
  • HTML转义:向HTML插入经过安全转换后的字符串的能力。

而在ECMAScript 6中,通过模板字面量的方式对以上问题进行了填补,一个最简单的模板字面量的用法如下:

const message = `hello,world!`
console.log(message)        // hello,world!
console.log(typeof message) // string
复制代码

一个需要注意的地方就是,如果我们需要在字符串中使用反撇号,需要使用\来进行转义,如下:

const message = `\`hello\`,world!`
console.log(message) // `hello`,world!
复制代码

多行字符串

JavaScript诞生起,开发者们就一直在尝试和创建多行字符串,以下是ES6之前的方法:
在字符串的新行最前方加上\可以承接上一行代码,可以利用这个小bug来创建多行字符串。

const message = 'hello\
,world!'
console.log(message) // hello,world
复制代码

ES6之后,我们可以使用模板字面量,在里面直接换行就可以创建多行字符串,如下:

在模板字面量中,即反撇号中所有空白字符都属于字符串的一部分。

const message = `hello
,world!`
console.log(message) // hello
                     // ,world!
复制代码

字符串占位符

模板字面量于普通字符串最大的区别是模板字符串中的占位符功能,其中占位符中的内容,可以是任意合法的JavaScript表达式,例如:变量,运算式,函数调用,甚至是另外一个模板字面量。

const age = 23
const name = 'why'
const message = `Hello ${name}, you are ${age} years old!`
console.log(message) // Hello why, you are 23 years old!
复制代码

模板字面量嵌套:

const name = 'why'
const message = `Hello, ${`my name is ${name}`}.`
console.log(message) // Hello, my name is why.
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标签模板

标签指的是在模板字面量第一个反撇号前方标注的字符串,每一个模板标签都可以执行模板字面量上的转换并返回最终的字符串值。

// tag就是`Hello world!`模板字面量的标签模板
const message = tag`Hello world!`
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标签可以是一个函数,标签函数通常使用不定参数特性来定义占位符,从而简化数据处理的过程,就像下面这样:

function tag(literals, ...substitutions) {
  // 返回一个字符串
}
const name = 'why'
const age = 23
const message = tag`${name} is ${age} years old!`
复制代码

其中literals是一个数组,它包含:

  • 第一个占位符前的空白字符串:""。
  • 第一个、第二个占位符之间的字符串:" is "。
  • 第二个占位符后的字符串:" years old!"

substitutions也是一个数组:

  • 数组第一项为:name的值,即:why
  • 数组第二项为:age的值,即:23

通过以上规律我们可以发现:

  • literals[0]始终代表字符串的开头。
  • literals总比substitutions多一个。

我们可以通过以上这种模式,将literalssubstitutions这两个数组交织在一起重新组成一个字符串,来模拟模板字面量的默认行为,像下面这样:

function tag(literals, ...substitutions) {
  let result = ''
  for (let i = 0; i< substitutions.length; i++) {
    result += literals[i]
    result += substitutions[i]
  }

  // 合并最后一个
  result += literals[literals.length - 1]
  return result
}
const name = 'why'
const age = 23
const message = tag`${name} is ${age} years old!`
console.log(message) // why is 23 years old!
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原生字符串信息

通过模板标签可以访问到字符串转义被转换成等价字符串前的原生字符串。

const message1 = `Hello\nworld`
const message2 = String.raw`Hello\nworld`
console.log(message1) // Hello
                      // world
console.log(message2) // Hello\nworld
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函数

形参默认值

ES6之前,你可能会通过以下这种模式创建函数并为参数提供默认值:

function makeRequest (url, timeout, callback) {
  timeout = timeout || 2000
  callback = callback || function () {}
}
复制代码

代码分析:在以上示例中,timeoutcallback是可选参数,如果不传入则会使用逻辑或操作符赋予默认值。然而这种方式也有一定的缺陷,如果我们想给timeout传递值为0,虽然这个值是合法的,但因为有或逻辑运算符的存在,最终还是为timeout赋值2000

针对以上情况,我们应该通过一种更安全的做法(使用typeof)来重写一下以上示例:

function makeRequest (url, timeout, callback) {
  timeout = typeof timeout !== 'undefined' ? timeout : 2000
  callback = typeof callback !== 'undefined' ? callback : function () {} 
}
复制代码

代码分析:尽管以上方法更安全一些,但我们任然需要额外的撰写更多的代码来实现这种非常基础的操作。针对以上问题,ES6简化了为形参提供默认值的过程,就像下面这样:

对于默认参数而言,除非不传或者主动传递undefined才会使用参数默认值(如果传递null,这是一个合法的参数,不会使用默认值)。

function makeRequest (url, timeout = 2000, callback = function () {}) {
  // todo
}
// 同时使用timeout和callback默认值
makeRequest('https://www.taobao.com')
// 使用callback默认值
makeRequest('https://www.taobao.com', 500)
// 不使用默认值
makeRequest('https://www.taobao.com', 500, function (res) => {
  console.log(res)
})
复制代码

形参默认值对arguments对象的影响

ES5非严格模式下,如果修改参数的值,这些参数的值会同步反应到arguments对象中,如下:

function mixArgs(first, second) {
  console.log(arguments[0]) // A
  console.log(arguments[1]) // B
  first = 'a'
  second = 'b'
  console.log(arguments[0]) // a
  console.log(arguments[1]) // b
}
mixArgs('A', 'B')
复制代码

而在ES5严格模式下,修改参数的值不再反应到arguments对象中,如下:

function mixArgs(first, second) {
  'use strict'
  console.log(arguments[0]) // A
  console.log(arguments[1]) // B
  first = 'a'
  second = 'b'
  console.log(arguments[0]) // A
  console.log(arguments[1]) // B
}
mixArgs('A', 'B')
复制代码

对于使用了ES6的形参默认值,arguments对象的行为始终保持和ES5严格模式一样,无论当前是否为严格模式,即:arguments总是等于最初传递的值,不会随着参数的改变而改变,总是可以使用arguments对象将参数还原为最初的值,如下:

function mixArgs(first, second = 'B') {
  console.log(arguments.length) // 1
  console.log(arguments[0])      // A
  console.log(arguments[1])      // undefined
  first = 'a'
  second = 'b'
  console.log(arguments[0])      // A
  console.log(arguments[1])      // undefined
}
// arguments对象始终等于传递的值,形参默认值不会反映在arguments上
mixArgs('A')
复制代码

默认参数表达式

函数形参默认值,除了可以是原始值的默认值,也可以是表达式,即:变量,函数调用也是合法的。

function getValue () {
  return 5
}
function add (first, second = getValue()) {
  return first + second
}
console.log(add(1, 1)) // 2
console.log(add(1))    // 6
复制代码

代码分析:当我们第一次调用add(1,1)函数时,由于未使用参数默认值,所以getValue并不会调用。只有当我们使用了second参数默认值的时候add(1)getValue函数才会被调用。

正因为默认参数是在函数调用时求值,所以我们可以在后定义的参数表达式中使用先定义的参数,即可以把先定义的参数当做变量或者函数调用的参数,如下:

function getValue(value) {
  return value + 5
}
function add (first, second = first + 1) {
  return first + second
}
function reduce (first, second = getValue(first)) {
  return first - second
}
console.log(add(1))     // 3
console.log(reduce(1))  // -5
复制代码

默认参数的暂时性死区

在前面已经提到过letconst存在暂时性死区,即:在letconst变量声明之前尝试访问该变量会触发错误。相同的道理,在函数默认参数中也存在暂时性死区,如下:

function add (first = second, second) {
  return first + second
}
add(1, 1)         // 2
add(undefined, 1) // 抛出错误
复制代码

代码分析:在第一次调用add(1,1)时,我们传递了两个参数,则add函数不会使用参数默认值;在第二次调用add(undefined, 1)时,我们给first参数传递了undefined,则first参数使用参数默认值,而此时second变量还没有初始化,所以被抛出错误。

不定参数

JavaScript的函数语法规定:无论函数已定义的命名参数有多少个,都不限制调用时传入的实际参数的数量。在ES6中,当传入更少的参数时,使用参数默认值来处理;当传入更多数量的参数时,使用不定参数来处理。

我们以underscore.js库中的pick方法为例:

pick方法的用法是:给定一个对象,返回指定属性的对象的副本。

function pick(object) {
  let result = Object.create(null)
  for (let i = 1, len = arguments.length; i < len; i++) {
    let item = arguments[i]
    result[item] = object[item]
  }
  return result
}
const book = {
  title: '深入理解ES6',
  author: '尼古拉斯',
  year: 2016
}
console.log(pick(book, 'title', 'author')) // { title: '深入理解ES6', author: '尼古拉斯' }
复制代码

代码分析:

  • 不容易发现这个函数可以接受任意数量的参数。
  • 当需要查找待拷贝的属性的时候,不得不从索引1开始。

ES6中提供了不定参数,我们可以使用不定参数的特性来重写pick函数:

function pick(object, ...keys) {
  let result = Object.create(null)
  for (let i = 0, len = keys.length; i < len; i++) {
    let item = keys[i]
    result[item] = object[item]
  }
  return result
}
const book = {
  title: '深入理解ES6',
  author: '尼古拉斯',
  year: 2016
}
console.log(pick(book, 'title', 'author')) // { title: '深入理解ES6', author: '尼古拉斯' }
复制代码

不定参数的限制

不定参数在使用的过程中有几点限制:

  • 一个函数最多只能有一个不定参数。
  • 不定参数一定要放在所有参数的最后一个。
  • 不能在对象字面量setter之中使用不定参数。
// 报错,只能有一个不定参数
function add(first, ...rest1, ...rest2) {
  console.log(arguments)
}
// 报错,不定参数只能放在最后一个参数
function add(first, ...rest, three) {
  console.log(arguments)
}
// 报错,不定参数不能用在对象字面量`setter`之中
const object = {
  set name (...val) {
    console.log(val)
  }
}
复制代码

展开运算符

ES6的新功能中,展开运算符和不定参数是最为相似的,不定参数可以让我们指定多个各自独立的参数,并通过整合后的数组来访问;而展开运算符可以让你指定一个数组,将它们打散后作为各自独立的参数传入函数。
ES6之前,我们如果使用Math.max函数比较一个数组中的最大值,则需要像下面这样使用:

const arr = [4, 10, 5, 6, 32]
console.log(Math.max.apply(Math, arr)) // 32
复制代码

代码分析:在ES6之前使用这种方式是没有任何问题的,但关键的地方在于我们要借用apply方法,而且要特别小心的处理this(第一个参数),在ES6中我们有更加简单的方式来达到以上的目的:

const arr = [4, 10, 5, 6, 32]
console.log(Math.max(...arr)) // 32
复制代码

函数name属性

问:为什么ES6会引入函数的name属性。
答:在JavaScript中有多重定义函数的方式,因而辨别函数就是一项具有挑战性的任务,此外匿名函数表达式的广泛使用也加大了调试的难度,为了解决这些问题,在ESCAScript 6中为所有函数新增了name属性。

常规name属性

在函数声明和匿名函数表达式中,函数的name属性相对来说是固定的:

function doSomething () {
  console.log('do something')
}
let doAnotherThing = function () {
  console.log('do another thing')
}
console.log(doSomething.name)    // doSomething
console.log(doAnotherThing.name) // doAnotherThing
复制代码

name属性的特殊情况

尽管确定函数声明和函数表达式的名称很容易,但还是有一些其他情况不是特别容易识别:

  • 匿名函数表达式显示提供函数名的情况:函数名称本身比函数本身被赋值的变量的权重高。
  • 对象字面量:在不提供函数名称的情况下,取对象字面量的名称;提供函数名称的情况下就是提供的名称
  • 属性的gettersetter:在对象上存在get + 属性get或者set方法。
  • 通过bind:通过bind函数创建的函数,name为会带有bound前缀
  • 通过构造函数:函数名称固定为anonymous
let doSomething = function doSomethingElse () {
  console.log('do something else')
}
let person = {
  // person对象上存在name为get firstName的方法
  get firstName () {
    return 'why'
  },
  sayName: function () {
    console.log('why')
  },
  sayAge: function sayNewAge () {
    console.log(23)
  }
}
console.log(doSomething.name)         // doSomethingElse
console.log(person.sayName.name)      // sayName
console.log(person.sayAge.name)       // sayNewAge
console.log(doSomething.bind().name)  // bound doSomethingElse
console.log(new Function().name)      // anonymous
复制代码

函数的多种用途

JavaScript中函数具有多重功能,可以结合new使用,函数内的this值指向一个新对象,函数最终会返回这个新对象,如下:

function Person (name) {
  this.name = name
}
const person = new Person('why')
console.log(person.toString()) // [object Object]
复制代码

ES6中,函数有两个不同的内部方法,分别是:

具有[[Construct]]方法的函数被称为构造函数,但并不是所有的函数都有[[Construct]]方法,例如:箭头函数。

  • [[Call]]:如果不通过new关键字进行调用函数,则执行[[Call]]函数,从而直接执行代码中的函数体。
  • [[Construct]]:当通过new关键字调用函数时,执行的是[[Construct]]函数,它负责创建一个新对象,然后再执行函数体,将this绑定到实例上。

ES6之前,如果要判断一个函数是否通过new关键词调用,最流行的方法是使用instanceof来判断,例如:

function Person (name) {
  if (this instanceof Person) {
    this.name = name
  } else {
    throw new Error('必须通过new关键词来调用Person')
  }
}
const person = new Person('why')
const notPerson = Person('why') // 抛出错误
复制代码

代码分析:这段代码中,首先会判断this的值,看是否是Person的实例,如果是则继续执行,如果不是则抛出错误。通常来说这种做法是正确的,但是也不是十分靠谱,有一种方式可以不依赖new关键词也可以把this绑定到Person的实例上,如下:

function Person (name) {
  if (this instanceof Person) {
    this.name = name
  } else {
    throw new Error('必须通过new关键词来调用Person')
  }
}
const person = new Person('why')
const notPerson = Person.call(person, 'why') // 不报错,有效
复制代码

为了解决判断函数是否通过new关键词调用的问题,ES6引入了new.target这个元属性
问:什么是元属性?
答:元属性是指非对象的属性,其可以提供非对象目标的补充信息。当调用函数的[[Construct]]方法时,new.target被赋值为new操作符的目标,通常是新创建对象的实例,也就是函数体内this的构造函数;如果调用[[Call]]方法,则new.target的值为undefined

根据以上new.target的特点,我们改写一下上面的代码:

在函数外使用new.target是一个语法错误。

function Person (name) {
  if (typeof new.target !== 'undefined') {
    this.name = name
  } else {
    throw new Error('必须通过new关键词来调用Person')
  }
}
const person = new Person('why')
const notPerson = Person.call(person, 'why') // 抛出错误
复制代码

块级函数

ECMAScript 3和早期版本中,在代码块中声明一个块级函数严格来说是一个语法错误,但是所有的浏览器任然支持这个特性,却又因为浏览器的差异导致支撑程度稍有不同,所以最好不要使用这个特性,如果要用可以使用匿名函数表达式

// ES5严格模式下,在代码块中声明一个函数会报错
// 在ES6下,因为有了块级作用域的概念,所以无论是否处于严格模式,都不会报错。
// 但在ES6中,当处于严格模式时,会将函数声明提升至当前块级作用域的顶部
// 当处于非严格模式时,提升至外层作用域
'use strict'
if (true) {
  function doSomething () {
    console.log('do something')
  }
}
复制代码

箭头函数

ES6中,箭头函数是其中最有趣的新增特性之一,箭头函数是一种使用箭头=>定义函数的新语法,但它和传统的JavaScript函数有些许不同:

  • 没有this、super、arguments和new.target绑定:箭头函数中的thissuperargumentsnew.target这些值由外围最近一层非箭头函数所决定。
  • 不能通过new关键词调用:因为箭头函数没有[[Construct]]函数,所以不能通过new关键词进行调用,如果使用new进行调用会抛出错误。
  • 没有原型:因为不会通过new关键词进行调用,所以没有构建原型的需要,也就没有了prototype这个属性。
  • 不可以改变this的绑定:在箭头函数的内部,this的值不可改变(即不能通过callapply或者bind等方法来改变)。
  • 不支持argument对象:箭头函数没有arguments绑定,所以必须使用命名参数或者不定参数这两种形式访问参数。
  • 不支持重复的命名参数:无论是否处于严格模式,箭头函数都不支持重复的命名参数。

箭头函数的语法

箭头函数的语法多变,根据实际的使用场景有多种形式。所有变种都由函数参数、箭头和函数体组成。

表现形式之一:

// 表现形式之一:没有参数
let reflect = () => 5
// 相当于
let reflect = function () {
  return 5
}
复制代码

表现形式之二:

// 表现形式之二:返回单一值
let reflect = value => value
// 相当于
let reflect = function (value) {
  return value
}
复制代码

表现形式之三:

// 表现形式之三:多个参数
let reflect = (val1, val2) => val1 + val2
// 或者
let reflect = (val, val2) => {
  return val1 + val2
}
// 相当于
let reflect = function (val1, val2) {
  return val1 + val2
}
复制代码

表现形式之四:

// 表现形式之四:返回字面量
let reflect = (id) => ({ id: id, name: 'why' })
// 相当于
let reflect = function (id) {
  return {
    id: id,
    name: 'why'
  }
}
复制代码

箭头函数和数组

箭头函数的语法简洁,非常适用于处理数组。

const arr = [1, 5, 3, 2]
// 非箭头函数排序写法
arr.sort(function(a, b) {
  return a -b
})
// 箭头函数排序写法
arr.sort((a, b) => a - b)
复制代码

尾调用优化

尾调用指的是函数作为另一个函数的最后一条语句被调用。

尾调用示例:

function doSomethingElse () {
  console.log('do something else')
}
function doSomething () {
  return doSomethingElse()
}
复制代码

ECMAScript 5的引擎中,尾调用的实现与其他函数调用的实现类似:创建一个新的栈帧,将其推入调用栈来表示函数调用,即意味着:在循环调用中,每一个未使用完的栈帧都会被保存在内存中,当调用栈变得过大时会造成程序问题。

针对以上可能会出现的问题,ES6缩减了严格模式下尾调用栈的大小,当全部满足以下条件,尾调用不再创建新的栈帧,而是清除并重用当前栈帧:

  • 尾调用不访问当前栈帧的变量(函数不是一个闭包。)
  • 尾调用是最后一条语句
  • 尾调用的结果作为函数返回

满足以上条件的一个尾调用示例:

'use strict'
function doSomethingElse () {
  console.log('do something else')
}
function doSomething () {
  return doSomethingElse()
}
复制代码

不满足以上条件的尾调用示例:

function doSomethingElse () {
  console.log('do something else')
}
function doSomething () {
  // 无法优化,没有返回
  doSomethingElse()
}
function doSomething () {
  // 无法优化,返回值又添加了其它操作
  return 1 + doSomethingElse()
}
function doSomething () {
  // 可能无法优化
  let result = doSomethingElse
  return result
}
function doSomething () {
  let number = 1
  let func = () => number
  // 无法优化,该函数是一个闭包
  return func()
}
复制代码

递归函数是其最主要的应用场景,当递归函数的计算量足够大,尾调用优化可以大幅提升程序的性能。

// 优化前
function factorial (n) {
  if (n <= 1) {
    return 1
  } else {
    // 无法优化
    return n * factorial (n - 1)
  }
}

// 优化后
function factorial (n, p = 1) {
  if (n <= 1) {
    return 1 * p
  } else {
    let result = n * p
    return factorial(n -1, result)
  }
}
复制代码

对象的扩展

对象字面量的扩展

对象字面量扩展包含两部分:

  • 属性初始值的简写:当对象的属性和本地变量同名时,不必再写冒号和值,简单的只写属性即可。
  • 对象方法的简写: 消除了冒号和function关键字。
  • 可计算属性名:在定义对象时,对象的属性值可通过变量来计算。

通过对象方法简写语法创建的方法有一个name属性,其值为小括号前的名称。

const name = 'why'
const firstName = 'first name'
const person = {
  name,
  [firstName]: 'ABC',
  sayName () {
    console.log(this.name)
  }
  
}
// 相当于
const name = 'why'
const person = {
  name: name,
  'first name': 'ABC',
  sayName: function () {
    console.log(this.name)
  }
}
复制代码

新增方法

Object.is

在使用JavaScript比较两个值的时候,我们可能会习惯使用==或者===来进行判断,使用全等===在比较时可以避免触发强制类型转换,所以深受许多人的喜爱。但全等===也并非是完全准确的,例如: +0===-0会返回trueNaN===NaN会返回false。针对以上情况,ES6引入了Object.is方法来弥补。

// ===和Object.is大多数情况下结果是相同的,只有极少数结果不同
console.log(+0 === -0)            // true
console.log(Object.is(+0, -0))    // false
console.log(NaN === NaN)          // false
console.log(Object.is(NaN, NaN))  // true
复制代码

Object.assign

问:什么是Mixin
答:混合MixinJavaScript中实现对象组合最流行的一种模式。在一个mixin中,一个对象接受来自另一个对象的属性和方法(mixin方法为浅拷贝)。

// mixin方法
function mixin(receiver, supplier) {
  Object.keys(supplier).forEach(function(key) {
    receiver[key] = supplier[key]
  })
  return receiver
}
const person1 = {
  age: 23,
  name: 'why'
}
const person2 = mixin({}, person1)
console.log(person2) // { age: 23, name: 'why' }
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由于这种混合模式非常流行,所以ES6引入了Object.assign方法来实现相同的功能,这个方法接受一个接受对象和任意数量的源对象,最终返回接受对象。

如果源对象中有同名的属性,后面的源对象会覆盖前面源对象中的同名属性。

const person1 = {
  age: 23,
  name: 'why'
}
const person2 = {
  age: 32,
  address: '广东广州'
}
const person3 = Object.assign({}, person1, person2)
console.log(person3) // { age: 32, name: 'why', address: '广东广州' }
复制代码

Object.assign方法不能复制属性的get和set。

let receiver = {}
let supplier = {
  get name () {
    return 'why'
  }
}
Object.assign(receiver, supplier)
const descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(receiver, 'name')
console.log(descriptor.value) // why
console.log(descriptor.get)   // undefined
console.log(receiver)         // { name: 'why' }
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重复的对象字面量属性

ECMAScript 5严格模式下,给一个对象添加重复的属性会触发错误:

'use strict'
const person = {
  name: 'AAA',
  name: 'BBB' // ES5环境触发错误
}
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但在ECMAScript 6中,无论当前是否处于严格模式,添加重复的属性都不会报错,而是选取最后一个取值:

'use strict'
const person = {
  name: 'AAA',
  name: 'BBB' // ES6环境不报错
}
console.log(person) // { name: 'BBB' }
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自有属性枚举顺序

ES5中未定义对象属性的枚举顺序,由浏览器厂商自行决定。而在ES6中严格规定了对象自有属性被枚举时的返回顺序。

规则

  • 所有数字键按升序排序。
  • 所有字符键按照它们被加入对象的顺序排序。
  • 所有Symbol键按照它们被加入对象的顺序排序。

根据以上规则,以下这些方法将受到影响:

  • Object.getOwnPropertyNames()
  • Reflect.keys()
  • Object.assign()

不确定的情况:

  • for-in循环依旧由厂商决定枚举顺序。
  • Object.keys()JSON.stringify()也同for-in循环一样由厂商决定枚举顺序。
const obj = {
  a: 1,
  0: 1,
  c: 1,
  2: 1,
  b: 1,
  1: 1
}
obj.d = 1
console.log(Reflect.keys(obj).join('')) // 012acbd
复制代码

增强对象原型

ES5中,对象原型一旦实例化之后保持不变。而在ES6中添加了Object.setPrototypeOf()方法来改变这种情况。

const person = {
  sayHello () {
    return 'Hello'
  }
}
const dog = {
  sayHello () {
    return 'wang wang wang'
  }
}
let friend = Object.create(person)
console.log(friend.sayHello())                        // Hello
console.log(Object.getPrototypeOf(friend) === person) // true
Object.setPrototypeOf(friend, dog)
console.log(friend.sayHello())                        // wang wang wang
console.log(Object.getPrototypeOf(friend) === dog)    // true
复制代码

简化原型访问的Super引用

ES5中,如果我们想重写对象实例的方法,又需要调用与它同名的原型方法,可以像下面这样:

const person = {
  sayHello () {
    return 'Hello'
  }
}
const dog = {
  sayHello () {
    return 'wang wang wang'
  }
}
const friend = {
  sayHello () {
    return Object.getPrototypeOf(this).sayHello.call(this) + '!!!'
  }
}
Object.setPrototypeOf(friend, person)
console.log(friend.sayHello())                        // Hello!!!
console.log(Object.getPrototypeOf(friend) === person) // true
Object.setPrototypeOf(friend, dog)
console.log(friend.sayHello())                        // wang wang wang!!!
console.log(Object.getPrototypeOf(friend) === dog)    // true
复制代码

代码分析:要准确记住如何使用Object.getPrototypeOf()xx.call(this)方法来调用原型上的方法实在是有点复杂。而且存在多继承的情况下,Object.getPrototypeOf()会出现问题。
根据以上问题,ES6引入了super关键字,其中super相当于指向对象原型的指针,所以以上代码可以修改如下:

super关键字只出现在对象简写方法里,普通方法中使用会报错。

const person = {
  sayHello () {
    return 'Hello'
  }
}
const dog = {
  sayHello () {
    return 'wang wang wang'
  }
}
const friend = {
  sayHello () {
    return super.sayHello.call(this) + '!!!'
  }
}
Object.setPrototypeOf(friend, person)
console.log(friend.sayHello())                        // Hello!!!
console.log(Object.getPrototypeOf(friend) === person) // true
Object.setPrototypeOf(friend, dog)
console.log(friend.sayHello())                        // wang wang wang!!!
console.log(Object.getPrototypeOf(friend) === dog)    // true
复制代码

正式的方法定义

ES6之前从未正式定义过"方法"的概念,方法仅仅是一个具有功能而非数据的对象属性。而在ES6中正式将方法定义为一个函数,它会有一个内部[[HomeObject]]属性来容纳这个方法从属的对象。

const person = {
  // 是方法 [[HomeObject]] = person
  sayHello () {
    return 'Hello'
  }
}
// 不是方法
function sayBye () {
  return 'goodbye'
}
复制代码

根据以上[[HomeObject]]的规则,我们可以得出super是如何工作的:

  • [[HomeObject]]属性上调用Object.getPrototypeOf()方法来检索原型的引用。
  • 搜索原型找到同名函数。
  • 设置this绑定并且调用相应的方法。
const person = {
  sayHello () {
    return 'Hello'
  }
}
const friend = {
  sayHello () {
    return super.sayHello() + '!!!'
  }
}
Object.setPrototypeOf(friend, person)
console.log(friend.sayHello()) // Hello!!!
复制代码

代码分析:

  • friend.sayHello()方法的[[HomeObject]]属性值为friend
  • friend的原型是person
  • super.sayHello()相当于person.sayHello.call(this)

解构

解构是一种打破数据结构,将其拆分为更小部分的过程。

为何使用解构功能

ECMAScript 5及其早期版本中,为了从对象或者数组中获取特定数据并赋值给变量,编写了许多看起来同质化的代码:

const person = {
  name: 'AAA',
  age: 23
}
const name = person.name
const age = person.age
复制代码

代码分析:我们必须从person对象中提取nameage的值,并把其值赋值给对应的同名变量,过程极其相似。假设我们要提取许多变量,这种过程会重复更多次,如果其中还包含嵌套结构,只靠遍历是找不到真实信息的。

针对以上问题,ES6引入了解构的概念,按场景可分为:

  • 对象解构
  • 数组解构
  • 混合解构
  • 解构参数

对象解构

我们使用ES6中的对象结构,改写以上示例:

const person = {
  name: 'AAA',
  age: 23
}
const { name, age } = person
console.log(name) // AAA
console.log(age)  // 23
复制代码

必须为解构赋值提供初始化程序,同时如果解构右侧为null或者undefined,解构会发生错误。

// 以下代码为错误示例,会报错
var { name, age }
let { name, age }
const { name, age }
const { name, age } = null
const { name, age } = undefined
复制代码

解构赋值

我们不仅可以在解构时重新定义变量,还可以解构赋值已存在的变量:

const person = {
  name: 'AAA',
  age: 23
}
let name, age
// 必须添加(),因为如果不加,{}代表是一个代码块,而语法规定代码块不能出现在赋值语句的左侧。
({ name, age } = person)
console.log(name) // AAA
console.log(age)  // 23
复制代码

解构默认值

使用解构赋值表达式时,如果指定的局部变量名称在对象中不存在,那么这个局部变量会被赋值为undefined,此时可以随意指定一个默认值。

const person = {
  name: 'AAA',
  age: 23
}
let { name, age, sex = '男' } = person
console.log(sex) // 男
复制代码

为非同名变量赋值

目前为止我们解构赋值时,待解构的键和待赋值的变量是同名的,但如何为非同名变量解构赋值呢?

const person = {
  name: 'AAA',
  age: 23
}
let { name, age } = person
// 相当于
let { name: name, age: age } = person
复制代码

let { name: name, age: age } = person含义是:在person对象中取键为nameage的值,并分别赋值给name变量和age变量。
那么,我们根据以上的思路,为非同名变量赋值可以改写成如下形式:

const person = {
  name: 'AAA',
  age: 23
}
let { name: newName, age: newAge } = person
console.log(newName) // AAA
console.log(newAge)  // 23
复制代码

嵌套对象结构

解构嵌套对象任然与对象字面量语法相似,只是我们可以将对象拆解成我们想要的样子。

const person = {
  name: 'AAA',
  age: 23,
  job: {
    name: 'FE',
    salary: 1000
  },
  department: {
    group: {
      number: 1000,
      isMain: true
    }
  }
}
let { job, department: { group } } = person
console.log(job)    // { name: 'FE', salary: 1000 }
console.log(group)  // { number: 1000, isMain: true }
复制代码

let { job, department: { group } } = person含义是:在person中提取键为job、在person的嵌套对象department中提取键为group的值,并把其赋值给对应的变量。

数组解构

数组的解构赋值与对象解构的语法相似,但简单许多,它使用的是数组字面量,且解构操作全部在数组内完成,解构的过程是按值在数组中的位置进行提取的。

const colors = ['red', 'green', 'blue']
let [firstColor, secondColor] = colors
// 按需解构
let [,,threeColor] = colors
console.log(firstColor)   // red
console.log(secondColor)  // green
console.log(threeColor)   // blue
复制代码

与对象一样,解构数组也能解构赋值给已经存在的变量,只是可以不需要像对象一样额外的添加括号:

const colors = ['red', 'green', 'blue']
let firstColor, secondColor
[firstColor, secondColor] = colors
console.log(firstColor)   // red
console.log(secondColor)  // green
复制代码

按以上原理,我们可以轻松扩展一下解构赋值的功能(快速交换两个变量的值):

let a = 1;
let b = 2;
[a, b] = [b, a];
console.log(a); // 2
console.log(b); // 1
复制代码

与对象一样,数组解构也可以设置解构默认值:

const colors = ['red']
const [firstColor, secondColor = 'green'] = colors
console.log(firstColor)   // red
console.log(secondColor)  // green
复制代码

当存在嵌套数组时,我们也可以使用和解构嵌套对象的思路来解决:

const colors = ['red', ['green', 'lightgreen'], 'blue']
const [firstColor, [secondColor]] = colors
console.log(firstColor)   // red
console.log(secondColor)  // green
复制代码

不定参数

在解构数组时,不定元素只能放在最后一个,在后面继续添加逗号会导致报错。

在数组解构中,有一个和函数的不定参数相似的功能:在解构数组时,可以使用...语法将数组中剩余元素赋值给一个特定的变量:

let colors = ['red', 'green', 'blue']
let [firstColor, ...restColors] = colors
console.log(firstColor) // red
console.log(restColors) // ['green', 'blue']
复制代码

根据以上解构数组中的不定元素的原理,我们可以实现同concat一样的数组复制功能:

const colors = ['red', 'green', 'blue']
const concatColors = colors.concat()
const [...restColors] = colors
console.log(concatColors) // ['red', 'green', 'blue']
console.log(restColors)   // ['red', 'green', 'blue']
复制代码

解构参数

当我们定一个需要接受大量参数的函数时,通常我们会创建可以可选的对象,将额外的参数定义为这个对象的属性:

function setCookie (name, value, options) {
  options = options || {}
  let path = options.path,
      domain = options.domain,
      expires = options.expires
  // 其它代码
}

// 使用解构参数
function setCookie (name, value, { path, domain, expires } = {}) {
  // 其它代码
}
复制代码

代码分析:{ path, domain, expires } = {}必须提供一个默认值,如果不提供默认值,则不传递第三个参数会报错:

function setCookie (name, value, { path, domain, expires }) {
  // 其它代码
}
// 报错
setCookie('type', 'js')
// 相当于解构了undefined,所以会报错
{ path, domain, expires } = undefined
复制代码

Symbol及其Symbol属性

ES6之前,JavaScript语言只有五种原始类型:stringnumberbooleannullundefiend。在ES6中,添加了第六种原始类型:Symbol

可以使用typeof来检测Symbol类型:

const symbol = Symbol('Symbol Test')
console.log(typeof symbol) // symbol
复制代码

创建Symbol

可以通过全局的Symbol函数来创建一个Symbol

const firstName = Symbol()
const person = {}
person[firstName] = 'AAA'
console.log(person[firstName]) // AAA
复制代码

可以在Symbol()中传递一个可选的参数,可以让我们添加一段文本描述我们创建的Symbol,其中文本是存储在内部属性[[Description]]中,只有当调用SymboltoString()方法时才可以读取这个属性。

const firstName = Symbol('Symbol Description')
const person = {}
person[firstName] = 'AAA'
console.log(person[firstName]) // AAA
console.log(firstName)         // Symbol('Symbol Description')
复制代码

Symbol的使用方法

所有可以使用可计算属性名的地方,都可以使用Symbol

let firstName = Symbol('first name')
let lastName = Symbol('last name')
const person = {
  [firstName]: 'AAA'
}
Object.defineProperty(person, firstName, {
  writable: false
})
Object.defineProperties(person, {
  [lastName]: {
    value: 'BBB',
    writable: false
  }
})
console.log(person[firstName])  // AAA
console.log(person[lastName])   // BBB
复制代码

Symbol共享体系

ES6提供了一个可以随时访问的全局Symbol注册表来让我们可以创建共享Symbol的能力,可以使用Symbol.for()方法来创建一个共享的Symbol

// Symbol.for方法的参数,也被用做Symbol的描述内容
const uid = Symbol.for('uid')
const object = {
  [uid]: 12345
}
console.log(person[uid]) // 12345
console.log(uid)         // Symbol(uid)
复制代码

代码分析:

  • Symbol.for()方法首先会在全局Symbol注册变中搜索键为uidSymbol是否存在。
  • 存在,直接返回已有的Symbol
  • 不存在,则创建一个新的Symbol,并使用这个键在Symbol全局注册变中注册,随后返回新创建的Symbol

还有一个和Symbol共享有关的特性,可以使用Symbol.keyFor()方法在Symbol全局注册表中检索与Symbol有关的键,如果存在则返回,不存在则返回undefined

const uid = Symbol.for('uid')
const uid1 = Symbol('uid1')
console.log(Symbol.keyFor(uid))   // uid
console.log(Symbol.keyFor(uid1))  // undefined
复制代码

Symbol与类型强制转换

其它原始类型没有与Symbol逻辑相等的值,尤其是不能将Symbol强制转换为字符串和数字。

const uid = Symbol.for('uid')
console.log(uid)
console.log(String(uid))
// 报错
uid = uid + ''
uid = uid / 1
复制代码

代码分析:我们使用console.log()方法打印Symbol,会调用SymbolString()方法,因此也可以直接调用String()方法输出Symbol。然而尝试将Symbol和一个字符串拼接,会导致程序抛出异常,Symbol也不能和每一个数学运算符混合使用,否则同样会抛出错误。

Symbol属性检索

Object.keys()Object.getOwnPropertyNames()方法可以检索对象中所有的属性名,其中Object.keys返回所有可以枚举的属性,Object.getOwnPropertyNames()无论属性是否可以枚举都返回,但是这两个方法都无法返回Symbol属性。因此ES6引入了一个新的方法Object.getOwnPropertySymbols()方法。

const uid = Symbol.for('uid')
let object = {
  [uid]: 123
}
const symbols = Object.getOwnPropertySymbols(object)
console.log(symbols.length) // 1
console.log(symbols[0])     // Symbol(uid)
复制代码

Symbol暴露内部的操作

ES6通过在原型链上定义与Symbol相关的属性来暴露更多的语言内部逻辑,这些内部操作如下:

  • Symbol.hasInstance:一个在执行instanceof时调用的内部方法,用于检测对象的继承信息。
  • Symbol.isConcatSpreadable:一个布尔值,用于表示当传递一个集合作为Array.prototype.concat()方法的参数时,是否应该将集合内的元素规整到同一层级。
  • Symbol.iterator:一个返回迭代器的方法。
  • Symbol.match:一个在调用String.prototype.match()方法时调用的方法,用于比较字符串。
  • Symbol.replace:一个在调用String.prototype.replace()方法时调用的方法,用于替换字符串中的子串。
  • Symbol.search:一个在调用String,prototype.search()方法时调用的方法,用于在字符串中定位子串。
  • Symbol.split:一个在调用String.prototype.split()方法时调用的方法,用于分割字符串。
  • Symbol.species:用于创建派生对象的构造函数。
  • Symbol.toPrimitive:一个返回对象原始值的方法。
  • Symbol.toStringTag:一个在调用Object.prototype.toString()方法时使用的字符串,用于创建对象描述。
  • Symbol.unscopables:一个定义了一些不可被with语句引用的对象属性名称的对象集合。

重写一个由well-known Symbol定义的方法,会导致对象内部的默认行为被改变,从而一个普通对象会变为一个奇异对象。

Symbol.hasInstance

每一个函数都有Symbol.hasInstance方法,用于确定对象是否为函数的实例,并且该方法不可被枚举、不可被写和不可被配置。

function MyObject () {
  // 空函数
}
Object.defineProperty(MyObject, Symbol.hasInstance, {
  value: function () {
    return false
  }
})
let obj = new MyObject()
console.log(obj instanceof MyObject) // false
复制代码

代码分析:使用Object.defineProperty方法,在MyObject函数上改写Symbol.hasInstance,为其定义一个总是返回false的新函数,即使obj确实是MyObject的实例,但依然在进行instanceof判断时返回了false

注意如果要触发Symbol.hasInstance调用,instanceof的左操作符必须是一个对象,如果为非对象则会导致instanceof始终返回false。

Symbol.isConcatSpreadable

JavaScript数组中concat()方法被用于拼接两个数组:

const colors1 = ['red', 'green']
const colors2 = ['blue']
console.log(colors1.concat(colors2, 'brown')) // ['red', 'green', 'blue', 'brown']
复制代码

concat()方法中,我们传递了第二个参数,它是一个非数组元素。如果Symbol.isConcatSpreadabletrue,那么表示对象有length属性和数字键,故它的数值型键会被独立添加到concat调用的结果中,它是对象的可选属性,用于增强作用于特定对象类型的concat方法的功能,有效简化其默认特性:

const obj = {
  0: 'hello',
  1: 'world',
  length: 2,
  [Symbol.isConcatSpreadable]: true
}
const message = ['Hi'].concat(obj)
console.log(message) // ['Hi', 'hello', 'world']
复制代码

Symbol.match,Symbol.replace,Symbol.search,Symbol.split

JavaScript中,字符串与正则表达式经常一起出现,尤其是字符串类型的几个方法,可以接受正则表达式作为参数:

  • match:确定给定字符串是否匹配正则表达式。
  • replace:将字符串中匹配正则表达式的部分替换为给定的字符串。
  • search:在字符串中定位匹配正则表示位置的索引。
  • split:按照匹配正则表达式的元素将字符串进行分割,并将分割结果存入数组中。

ES6之前,以上几个方法无法使用我们自己定义的对象来替代正则表达式进行字符串匹配,而在ES6之后,引入了与上述几个方法相对应Symbol,将语言内建的Regex对象的原生特性完全外包出来。

const hasLengthOf10 = {
  [Symbol.match] (value) {
    return value.length === 10 ? [value] : null
  },
  [Symbol.replace] (value, replacement) {
    return value.length === 10 ? replacement : value
  },
  [Symbol.search] (value) {
    return value.length === 10 ? 0 : -1
  },
  [Symbol.split] (value) {
    return value.length === 10 ? [,] : [value]
  }
}
const message1 = 'Hello world'
const message2 = 'Hello John'
const match1 = message1.match(hasLengthOf10)
const match2 = message2.match(hasLengthOf10)
const replace1 = message1.replace(hasLengthOf10)
const replace2 = message2.replace(hasLengthOf10, 'AAA')
const search1 = message1.search(hasLengthOf10)
const search2 = message2.search(hasLengthOf10)
const split1 = message1.split(hasLengthOf10)
const split2 = message2.split(hasLengthOf10)
console.log(match1)     // null
console.log(match2)     // [Hello John]
console.log(replace1)   // Hello world
console.log(replace2)   // AAA
console.log(search1)    // -1
console.log(search2)    // 0
console.log(split1)     // [Hello John]
console.log(split2)     // [,]
复制代码

Symbol.toPrimitive

Symbol.toPrimitive方法被定义在每一个标准类型的原型上,并且规定了当对象被转换为原始值时应该执行的操作,每当执行原始值转换时,总会调用Symbol.toPrimitive方法并传入一个值作为参数。
对于大多数标准对象,数字模式有以下特性,根据优先级的顺序排序如下:

  • 调用valueOf()方法,如果结果为原始值,则返回。
  • 否则,调用toString()方法,如果结果为原始值,则返回。
  • 如果再无可选值,则抛出错误。

同样对于大多数标准对象,字符串模式有以下有限级顺序:

  • 调用toString()方法,如果结果为原始值,则返回。
  • 否则,调用valueOf()方法,如果结果为原始值,则返回。
  • 如果再无可选值,则抛出错误。

在大多数情况下,标准对象会将默认模式按数字模式处理(除Date对象,在这种情况下,会将默认模式按字符串模式处理),如果自定义了Symbol.toPrimitive方法,则可以覆盖这些默认的强制转换行为。

function Temperature (degress) {
  this.degress = degress
}
Temperature.prototype[Symbol.toPrimitive] = function (hint) {
  switch (hint) {
    case 'string':
      return this.degress + '℃'
    case 'number':
      return this.degress
    case 'default':
      return this.deress + ' degress'
  }
}
const freezing = new Temperature(32)
console.log(freezing + '')      // 32 degress
console.log(freezing / 2)       // 16
console.log(String(freezing))   // 32℃
复制代码

代码分析:我们在对象Temperature原型上重写了Symbol.toPrimitive,新方法根据参数hint指定的模式返回不同的值,其中hint参数由JavaScript引擎传入。其中+运算符触发默认模式,hint被设置为default;/运算符触发数字模式,hint被设置为number;String()函数触发字符串模式,hint被设置为string

Symbol.toStringTag

JavaScript中,如果我们同时存在多个全局执行环境,例如在浏览器中一个页面包含iframe标签,因为iframe和它外层的页面分别代表不同的领域,每一个领域都有自己的全局作用域,有自己的全局对象,在任何领域中创建的数组,都是一个正规的数组。然而,如果将这个数字传递到另外一个领域中,instanceof Array语句的检测结果会返回false,此时Array已经是另一个领域的构造函数,显然被检测的数组不是由这个构造函数创建的。

针对以上问题,我们很快找到了一个相对来说比较实用的解决方案:

function isArray(value) {
  return Object.prototype.toString.call(value) === '[object Array]'
}
console.log(isArray([])) // true
复制代码

与上述问题有一个类似的案例,在ES5之前我们可能会引入第三方库来创建全局的JSON对象,而在浏览器开始实现JSON全局对象后,就有必要区分JSON对象是JavaScript环境本身提供的还是由第三方库提供的:

function supportsNativeJSON () {
  return typeof JSON !== 'undefined' && Object.prototype.toString.call(JSON) === '[object JSON]'
}
复制代码

ES6中,通过Symbol.toStringTag这个Symbol改变了调用Object.prototype.toString()时返回的身份标识,其定义了调用对象的Object.prototype.toString.call()方法时返回的值:

function Person (name) {
  this.name = name
}
Person.prototype[Symbol.toStringTag] = 'Person'
const person = new Person('AAA')
console.log(person.toString())                        // [object Person]
console.log(Object.prototype.toString.call(person))   // [object Person]
复制代码

Set和Map集合

Set集合是一种无重复元素的列表,通常用来检测给定的值是否在某个集合中;Map集合内含多组键值对,集合中每个元素分别存放着可访问的键名和它对应的值,Map集合经常被用来缓存频繁取用的数据。

ES5中的Set和Map集合

ES6还没有正式引入Set集合和Map集合之前,开发者们已经开始使用对象属性来模拟这两种集合了:

const set = Object.create(null)
const map = Object.create(null)
set.foo = true
map.bar = 'bar'
// set检查
if (set.foo) {
  console.log('存在')
}
// map取值
console.log(map.bar) // bar
复制代码

以上程序很简单,确实可以使用对象属性来模拟Set集合和Map集合,但却在实际使用的过程中有诸多的不方便:

  • 对象属性名必须为字符串:
const map = Object.create(null)
map[5] = 'foo'
// 本意是使用数字5作为键名,但被自动转换为了字符串
console.log(map['5']) // foo
复制代码
  • 对象不能作为属性名:
const map = Object.create(null)
const key1 = {}
const key2 = {}
map[key1] = 'foo'
// 本意是使用key1对象作为属性名,但却被自动转换为[object Object]
// 因此map[key1] = map[key2] = map['[object Object]']
console.log(map[key2]) // foo
复制代码
  • 不可控制的强制类型转换:
const map = Object.create(null)
map.count = 1
// 本意是检查count属性是否存在,实际检查的确是map.count属性的值是否为真
if (map.count) {
  console.log(map.count)
}
复制代码

ES6中的Set集合

Set集合是一种有序列表,其中含有一些相互独立的非重复值,在Set集合中,不会对所存的值进行强制类型转换。

其中Set集合涉及到的属性和方法有:

  • Set构造函数:可以使用此构造函数创建一个Set集合。
  • add方法:可以向Set集合中添加一个元素。
  • delete方法:可以移除Set集合中的某一个元素。
  • clear方法:可以移除Set集合中所有的元素。
  • has方法:判断给定的元素是否在Set集合中。
  • size属性:Set集合的长度。

创建Set集合

Set集合的构造函数可以接受任何可迭代对象作为参数,例如:数组、Set集合或者Map集合。

const set = new Set()
set.add(5)
set.add('5')
// 重复添加的值会被忽略
set.add(5)
console.log(set.size) // 2
复制代码

移除元素

使用delete()方法可以移除集合中的某一个值,使用clear()方法可以移除集合中所有的元素。

const set = new Set()
set.add(5)
set.add('5')
console.log(set.has(5)) // true
set.delete(5)
console.log(set.has(5)) // false
console.log(set.size)   // 1
set.clear()
console.log(set.size)   // 0
复制代码

Set集合的forEach()方法

Set集合的forEach()方法和数组的forEach()方法是一样的,唯一的区别在于Set集合在遍历时,第一和第二个参数是一样的。

const set = new Set([1, 2])
set.forEach((value, key, arr) => {
  console.log(`${value} ${key}`)
  console.log(arr === set)
})
// 1 1
// true
// 2 2
// true
复制代码

Set集合转换为数组

因为Set集合不可以像数组那样通过索引去访问元素,最好的做法是将Set集合转换为数组。

const set = new Set([1, 2, 3, 4])
// 方法一:展开运算符
const arr1 = [...set]
// 方法二:Array.from方法
const arr2 = Array.from(set)
console.log(arr1) // [1, 2, 3, 4]
console.log(arr2) // [1, 2, 3, 4]
复制代码

Weak Set集合

通过以上对Set集合的梳理,我们可以发现:只要Set实例中的引用存在,垃圾回收机制就不能释放该对象的内存空间,所以我们把Set集合看作是一个强引用的集合。为了更好的处理Set集合的垃圾回收,引入了一个叫Weak Set的集合:

Weak Set集合只支持三种方法:add、has和delete。

const weakSet = new WeakSet()
const key = {}
weakSet.add(key)
console.log(weakSet.has(key)) // true
weakSet.delete(key)
console.log(weakSet.has(key)) // false
复制代码

Set集合和Weak Set集合有许多共同的特性,但它们之间还是有一定的差别的:

  • Weak Set集合只能存储对象元素,向其添加非对象元素会导致抛出错误,同理has()delete()传递非对象也同样会报错。
  • Weak Set集合不可迭代,也不暴露任何迭代器,因此也不支持forEach()方法。
  • Weak Set集合不支持size属性。

ES6中的Map集合

ES6中的Map类型是一种存储着许多键值对的有序列表,其中的键名和对应的值支持所有的数据类型,键名的等价性判断是通过调用Object.is方法来实现的。

const map = new Map()
const key1 = {
  name: 'key1'
}
const key2 = {
  name: 'key2'
}
map.set(5, 5)
map.set('5', '5')
map.set(key1, key2)
console.log(map.get(5))     // 5
console.log(map.get('5'))   // '5'
console.log(map.get(key1))  // {name:'key2'}
复制代码

Map集合支持的方法

Set集合类似,Map集合也支持以下几种方法:

  • has:判断指定的键名是否在Map集合中存在。
  • delete:在Map集合中移除指定键名及其对应的值。
  • clear:移除Map集合中所有的键值对。
const map = new Map()
map.set('name', 'AAA')
map.set('age', 23)
console.log(map.size)        // 2
console.log(map.has('name')) // true
console.log(map.get('name')) // AAA
map.delete('name')
console.log(map.has('name')) // false
map.clear()
console.log(map.size)        // 0
复制代码

Map集合的初始化方法

在初始化Map集合的时候,也可以像Set集合传入数组,但此时数组中的每一个元素都是一个子数组,子数组中包含一个键值对的键名和值两个元素。

const map = new Map([['name', 'AAA'], ['age', 23]])
console.log(map.has('name'))  // true
console.log(map.has('age'))   // true
console.log(map.size)         // 2
console.log(map.get('name'))  // AAA
console.log(map.get('age'))   // 23
复制代码

Map集合的forEach()方法

Map集合中的forEach()方法的回调参数和数组类似,每一个参数的解释如下:

  • 第一个参数是键名
  • 第二个参数是值
  • 第三个参数是Map集合本身
const map = new Map([['name', 'AAA'], ['age', 23]])
map.forEach((key, value, ownMap) => {
  console.log(`${key} ${value}`)
  console.log(ownMap === map)
})
// name AAA
// true
// age 23
// true
复制代码

Weak Map集合

Weak Map它是一种存储着许多键值对的无序列表,集合中的键名必须是一个对象,如果使用非对象键名会报错。

Weak Map集合只支持set()、get()、has()和delete()。

const key1 = {}
const key2 = {}
const key3 = {}
const weakMap = new WeakMap([[key1, 'AAA'], [key2, 23]])
weakMap.set(key3, '广东')

console.log(weakMap.has(key1)) // true
console.log(weakMap.get(key1)) // AAA
weakMap.delete(key1)
console.log(weakMap.has(key)) // false
复制代码

Map集合和Weak Map集合有许多共同的特性,但它们之间还是有一定的差别的:

  • Weak Map集合的键名必须为对象,添加非对象会报错。
  • Weak Map集合不可迭代,因此不支持forEach()方法。
  • Weak Map集合不支持clear方法。
  • Weak Map集合不支持size属性。

迭代器(Iterator)和生成器(Generator)

循环语句的问题

我们在日常的开发过程中,很可能写过下面这样的代码:

var colors = ['red', 'gree', 'blue']
for(var i = 0, len = colors.length; i < len; i++) {
  console.log(colors[i])
}
// red
// green
// blue
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代码分析:虽然循环语句的语法简单,但是如果将多个循环嵌套则需要追踪多个变量,代码复杂度会大大增加,一不小心就会错误使用了其它for循环的跟踪变量,从而造成程序出错,而ES6引入迭代器的宗旨就是消除这种复杂性并减少循环中的错误。

什么是迭代器

问:什么是迭代器?
答:迭代器是一种特殊的对象,它具有一些专门为迭代过程设计的专有接口,所有迭代器都有一个叫next的方法,每次调用都返回一个结果对象。结果对象有两个属性,一个是value表示下一次将要返回的值;另外一个是done,它是一个布尔类型的值,当没有更多可返回的数据时返回true。迭代器还会保存一个内部指针,用来指向当前集合中值的位置,每调用一次next方法,都会返回下一个可用的值。

在了解迭代器的概念后,我们使用ES5语法来创建一个迭代器:

function createIterator (items) {
  var i = 0
  return {
    next: function () {
      var done = i >= items.length
      var value = !done ? items[i++] : undefined
      return {
        done: done,
        value: value
      }
    }
  }
}
var iterator = createIterator([1, 2, 3])
console.log(iterator.next())  // { value: 1, done: false }
console.log(iterator.next())  // { value: 2, done: false }
console.log(iterator.next())  // { value: 3, done: false }
console.log(iterator.next())  // { value: undefined, done: true }
复制代码

正如上面那样,我们使用了ES5语法来创建我们自己的迭代器,它的内部实现很复杂,而ES6除了引入了迭代器的概念还引入了一个叫生成器的概念,使用它我们可以让创建迭代器的过程更加简单一点。

什么是生成器

问:什么是生成器?
答:生成器是一种返回迭代器的函数,通过function关键字后的*号来表示,函数中会用到新的关键词yield

function * createIterator () {
  yield 1
  yield 2
  yield 3
}
const iterator = createIterator()
console.log(iterator.next().value)  // 1
console.log(iterator.next().value)  // 2
console.log(iterator.next().value)  // 3
复制代码

正如我们上面的输出结果一样,它和我们使用ES5语法创建的迭代器输出结果是一致的。

生成器函数最重要的一点是:每执行完一条yield语句,函数就会自动终止:我们在ES6之前,函数一旦开始执行,则一直会向下执行,一直到函数return语句都不会中断,但生成器函数却打破了这一惯例:当执行完一条yield语句时,函数会自动停止执行,除非代码手动调用迭代器的next方法。

我们也可以在循环中使用生成器:

function * createIterator (items) {
  for(let i = 0, len = items.length; i < len; i++) {
    yield items[i]
  }
}
const it = createIterator([1, 2, 3])
console.log(it.next())  // { done: false, value: 1 }
console.log(it.next())  // { done: false, value: 2 }
console.log(it.next())  // { done: false, value: 3 }
console.log(it.next())  // { done: true, value: undefined }
复制代码

yield关键字只能在生成器内部使用,在其他地方使用会导致抛出错误,即使是在生成器内部的函数中使用也是如此。

function * createIterator (items) {
  items.forEach(item => {
    // 抛出错误
    yield item + 1
  })
}
复制代码

可迭代对象和for-of循环

问:可迭代对象有什么特点?
答:可迭代对象具有Symbol.iterator属性,是一种与迭代器密切相关的对象。Symbol.iterator通过指定的函数可以返回一个作用于附属对象的迭代器。在ES6中,所有的集合对象(数组、Set集合以及Map集合)和字符串都是可迭代对象,这些对象中都有默认的迭代器。由于生成器默认会为Symbol.iterator属性赋值,因此所有通过生成器创建的迭代器都是可迭代对象。

ES6新引入了for-of循环每执行一次都会调用可迭代对象的next方法,并将迭代器返回的结果对象的value属性存储在一个变量中,循环将持续执行这一过程直到返回对象的done属性的值为true

const value = [1, 2, 3]
for (let num of value) {
  console.log(num);
}
// 1
// 2
// 3
复制代码

访问默认的迭代器

可以通过Symbol.iterator来访问对象的默认迭代器

const values = [1, 2, 3]
const it = values[Symbol.iterator]()
console.log(it.next())  // {done:false, value:1}
console.log(it.next())  // {done:false, value:2}
console.log(it.next())  // {done:false, value:3}
console.log(it.next())  // {done:true, value:undefined}
复制代码

由于具有Symbol.iterator属性的对象都有默认的迭代器对象,因此可以用它来检测对象是否为可迭代对象:

function isIterator (object) {
  return typeof object[Symbol.iterator] === 'function'
}

console.log(isIterator([1, 2, 3]))  // true
console.log(isIterator('hello'))    // true,字符串也可以迭代,原理等同于数组
console.log(isIterator(new Set()))  // true
console.log(isIterator(new Map))    // true
复制代码

创建可迭代对象

默认情况下,我们自己定义的对象都是不可迭代对象,但如果给Symbol.iterator属性添加一个生成器,则可以将其变为可迭代对象。

let collection = {
  items: [1, 2, 3],
  *[Symbol.iterator] () {
    for (let item of this.items) {
      yield item
    }
  }
}
for (let value of collection) {
  console.log(value)
}
// 1
// 2
// 3
复制代码

内建迭代器

集合对象迭代器

ES6中有三种类型的集合对象:数组、Set集合和Map集合,它们都内建了如下三种迭代器:

  • entries:返回一个迭代器,其值为多个键值对。
  • values:返回一个迭代器,其值为集合的值。
  • keys:返回一个迭代器,其值为集合中的所有键名。

entries()迭代器:

const colors = ['red', 'green', 'blue']
const set = new Set([1, 2, 3])
const map = new Map([['name', 'AAA'], ['age', 23], ['address', '广东']])

for (let item of colors.entries()) {
  console.log(item)
  // [0, 'red']
  // [1, 'green']
  // [2, 'blue']
}
for (let item of set.entries()) {
  console.log(item)
  // [1, 1]
  // [2, 2]
  // [3, 3]
}
for (let item of map.entries()) {
  console.log(item)
  // ['name', 'AAA']
  // ['age', 23]
  // ['address', '广东']
}
复制代码

values迭代器:

const colors = ['red', 'green', 'blue']
const set = new Set([1, 2, 3])
const map = new Map([['name', 'AAA'], ['age', 23], ['address', '广东']])

for (let item of colors.values()) {
  console.log(item)
  // red
  // green
  // blue
}
for (let item of set.values()) {
  console.log(item)
  // 1
  // 2
  // 3
}
for (let item of map.values()) {
  console.log(item)
  // AAA
  // 23
  // 广东
}
复制代码

keys迭代器:

const colors = ['red', 'green', 'blue']
const set = new Set([1, 2, 3])
const map = new Map([['name', 'AAA'], ['age', 23], ['address', '广东']])

for (let item of colors.keys()) {
  console.log(item)
  // 0
  // 1
  // 2
}
for (let item of set.keys()) {
  console.log(item)
  // 1
  // 2
  // 3
}
for (let item of map.keys()) {
  console.log(item)
  // name
  // age
  // address
}
复制代码

不同集合类型的默认迭代器:每一个集合类型都有一个默认的迭代器,在for-of循环中,如果没有显示的指定则使用默认的迭代器:

  • 数组和Set集合:默认迭代器为values
  • Map集合:默认为entries
const colors = ['red', 'green', 'blue']
const set = new Set([1, 2, 3])
const map = new Map([['name', 'AAA'], ['age', 23], ['address', '广东']])
for (let item of colors) {
  console.log(item)
  // red
  // green
  // blue
}
for (let item of set) {
  console.log(item)
  // 1
  // 2
  // 3
}
for (let item of map) {
  console.log(item)
  // ['name', 'AAA']
  // ['age', 23]
  // ['address', '广东']
}
复制代码

解构和for-of循环:如果要在for-of循环中使用解构语法,则可以简化编码过程:

const map = new Map([['name', 'AAA'], ['age', 23], ['address', '广东']])
for (let [key, value] of map.entries()) {
  console.log(key, value)
  // name AAA
  // age 23
  // address 广东
}
复制代码

字符串迭代器

ES6发布以来,JavaScript字符串的行为慢慢变得更像数组了:

let message = 'Hello'
for(let i = 0, len = message.length; i < len; i++) {
  console.log(message[i])
  // H
  // e
  // l
  // l
  // o
}
复制代码

NodeList迭代器

DOM标准中有一个NodeList类型,代表页面文档中所有元素的集合。ES6为其添加了默认的迭代器,其行为和数组的默认迭代器一致:

let divs = document.getElementByTagNames('div')
for (let div of divs) {
  console.log(div)
}
复制代码

展开运算符和非数组可迭代对象

我们在前面的知识中已经知道,我们可以使用展开运算符把一个Set集合转换成一个数组,像下面这样:

let set = new Set([1, 2, 3, 4])
let array = [...set]
console.log(array) // [1, 2, 3, 4]
复制代码

代码分析:在我们所用...展开运算符的过程中,它操作的是Set集合的默认可迭代对象(values),从迭代器中读取所有值,然后按照返回顺序将他们依次插入到数组中。

const map = new Map([['name', 'AAA'], ['age', 23], ['address', '广东']])
const array = [...map]
console.log(array) // [['name', 'AAA'], ['age', 23], ['address', '广东']]
复制代码

代码分析:在我们使用...展开运算符的过程中,它操作的是Map集合的默认可迭代对象(entries),从迭代器中读取多组键值对,依次插入数组中。

const arr1 = ['red', 'green', 'blue']
const arr2 = ['yellow', 'white', 'black']
const array = [...arr1, ...arr2]
console.log(array) // ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']
复制代码

代码分析:在使用...展开运算符的过程中,同Set集合一样使用的都是其默认迭代器(values),然后按照返回顺序依次将他们插入到数组中。

高级迭代器功能

给迭代器传递参数

如果给迭代器next()方法传递参数,则这个参数的值就会替代生成器内部上一条yield语句的返回值。

function * createIterator () {
  let first = yield 1
  let second = yield first + 2
  yield second + 3
}
let it = createIterator()
console.log(it.next(11)) // {done: false, value: 1}
console.log(it.next(4))  // {done: false, value: 6}
console.log(it.next(5))  // {done: false, value: 8}
console.log(it.next())   // {done: true, value: undefined}
复制代码

代码分析:除了第一个迭代器,其它几个迭代器我们能很快计算出结果,但为什么第一个next()方法的参数无效呢?这是因为传给next()方法的参数是替代上一次yield的返回值,而在第一次调用next()方法之前不会执行任何yield语句,因此给第一次调用的next()方法传递参数,无论传递任何值都将被舍弃。

在迭代器中抛出错误

除了给迭代器传递数据外,还可以给他传递错误条件,让其恢复执行时抛出一个错误。

function * createIterator () {
  let first = yield 1
  let second = yield first + 2
  // 不会被执行
  yield second + 3
}
let it = createIterator()
console.log(it.next())                    // {done: false, value: 1}
console.log(it.next(4))                   // {done: false, value: 6}
console.log(it.throw(new Error('break'))) // 抛出错误
复制代码

正如我们上面看到的那样,我们想生成器内部传递了一个错误对象,迭代器恢复执行时会抛出一个错误,我们可以使用try-catch语句来捕获这种错误:

function * createIterator () {
  let first = yield 1
  let second
  try {
    second = yield first + 2
  } catch(ex) {
    second = 6
  }
  yield second + 3
}
let it = createIterator()
console.log(it.next())                    // {done: false, value: 1}
console.log(it.next(4))                   // {done: false, value: 6}
console.log(it.throw(new Error('break'))) // {done: false, value: 9}
console.log(it.next())                    // {done: true, value: undefined}
复制代码

生成器返回语句

由于生成器也是函数,因此可以通过return语句提前退出函数执行,对于最后一次next()方法调用,可以主动为其指定一个返回值。

function * createIterator () {
  yield 1
  return 2
  // 不会被执行
  yield 3
  yield 4
}
let it = createIterator()
console.log(it.next())  // {done: false, value: 1}
console.log(it.next())  // {done: false, value: 2}
console.log(it.next())  // {done: true, value: undefined}
复制代码

代码分析:在生成器中,return语句表示所有的操作都已经完成,属性值done会被设置成true,如果同时提供了响应的值,则属性value会被设置为这个值,并且return语句之后的yield不会被执行。

展开运算符和for-of循环会直接忽略通过return语句指定的任何返回值,因为只要done被设置为true,就立即停止读取其他的值。

const obj = {
  items: [1, 2, 3, 4, 5],
  *[Symbol.iterator] () {
    for (let i = 0, len = this.items.length; i < len; i++) {
      if (i === 3) {
        return 300
      } else {
        yield this.items[i]
      }
    } 
  }
}
for (let value of obj) {
  console.log(value)
  // 1
  // 2
  // 3
}
console.log([...obj]) // [1, 2, 3]
复制代码

委托生成器

我们可以将两个迭代器合二为一,这样就可以创建一个生成器,再给yield语句添加一个星号,以达到将生成数据的过程委托给其他迭代器。

function * createColorIterator () {
  yield ['red', 'green', 'blue']
}
function * createNumberIterator () {
  yield [1, 2, 3, 4]
}
function * createCombineIterator () {
  yield * createColorIterator();
  yield * createNumberIterator();
}
let it = createCombineIterator()
console.log(it.next().value)  // ['red', 'green', 'blue']
console.log(it.next().value)  // [1, 2, 3, 4]
console.log(it.next().value)  // undefined
复制代码

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