blog icon indicating copy to clipboard operation
blog copied to clipboard

精读ECMAScript6.0

Open kaindy7633 opened this issue 3 years ago • 0 comments

Table of Contents generated with DocToc

  • 精读ECMAScript 6.0
    • 简介
    • let和const
      • let 命令
      • 块级作用域
      • const 命令
      • 顶层对象的属性
      • globalThis 对象
    • 解构赋值
      • 数组的解构赋值
      • 对象的解构赋值
      • 字符串的解构赋值
      • 数值和布尔值的解构赋值
      • 函数参数的解构赋值
      • 用途
    • 字符串的扩展
      • Unicode表示法
      • 遍历器接口
      • JSON.stringify() 的改造
      • 模板字符串
    • 字符串新增方法
      • String.fromCodePoint()
      • String.raw()
      • 实例方法:codePointAt()
      • 实例方法:normalize()
      • 实例方法:includes(), startsWith(), endsWith()
      • 实例方法:repeat()
      • 实例方法:padStart(),padEnd()
      • 实例方法:trimStart(),trimEnd()
      • 实例方法:matchAll()
    • 正则的扩展
      • RegExp 构造函数
      • 字符串的正则方法
      • u 修饰符
      • RegExp.prototype.unicode 属性
      • y 修饰符
      • RegExp.prototype.sticky 属性
      • RegExp.prototype.flags 属性
      • s 修饰符:dotAll 模式
      • 具名组匹配
      • String.prototype.matchAll()
    • 数值的扩展
      • 二进制和八进制表示法
      • Number.isFinite(), Number.isNaN()
      • Number.parseInt(), Number.parseFloat()
      • Number.isInteger()
      • Number.EPSILON
      • 安全整数和 Number.isSafeInteger()
      • Math 对象的扩展
      • 对数方法
      • 双曲函数方法
      • 指数运算符
      • BigInt 数据类型
      • BigInt 对象
      • BigInt的转换规则
      • 数学运算
    • 函数的扩展
      • 函数参数的默认值
      • rest 参数
      • 严格模式
      • name 属性
      • 箭头函数
      • 尾调用优化
      • 函数参数的尾逗号
      • Function.prototype.toString()
      • catch 命令的参数省略
    • 数组的扩展
      • 扩展运算符
      • Array.from()
      • Array.of()
      • 数组实例的 copyWithin()
      • 数组实例的 find() 和 findIndex()
      • 数组实例的 fill()
      • 数组实例的 entries(),keys() 和 values()
      • 数组实例的 includes()
      • 数组实例的 flat(),flatMap()
      • 数组的空位
      • Array.prototype.sort() 的排序稳定性
    • 对象的扩展
      • 属性的简洁表示法
      • 属性名表达式
      • 方法的 name 属性
      • 属性的可枚举性和遍历
      • super 关键字
      • 对象的扩展运算符
      • 链判断运算符
      • Null 判断运算符
    • 对象的新增方法
      • Object.is()
      • Object.assign()
      • Object.getOwnPropertyDescriptors()
      • __proto__属性,Object.setPrototypeOf(),Object.getPrototypeOf()
        • __proto__属性
        • Object.setPrototypeOf()
        • Object.getPrototypeOf()
      • Object.keys(),Object.values(),Object.entries()
        • Object.keys()
        • Object.values()
        • Object.entries()
      • Object.fromEntries()
    • Symbol
      • Symbol.prototype.description
      • 作为属性名的 Symbol
      • 消除魔术字符串
      • 属性名的遍历
      • Symbol.for(),Symbol.keyFor()
      • 模块的 Singleton 模式
      • 内置的 Symbol 值
        • Symbol.hasInstance
        • Symbol.isConcatSpreadable
        • Symbol.species
        • Symbol.match
        • Symbol.replace
        • Symbol.search
        • Symbol.split
        • Symbol.iterator
        • Symbol.toPrimitive
        • Symbol.toStringTag
        • Symbol.unscopables
    • Set和Map数据结构
      • Set
        • 基本用法
        • Set 实例的属性和方法
        • 遍历操作
      • WeakSet
        • 含义
        • 语法
      • Map
        • 含义和基本用法
        • 实例的属性和操作方法
        • 遍历方法
        • 与其他数据结构的互相转换
      • WeakMap
        • 含义
        • WeakMap 的语法
    • Proxy
      • 概述
      • Proxy 实例的方法
        • get()
        • set()
        • apply()
        • has()
        • construct()
        • deleteProperty()
        • defineProperty()
        • getOwnPropertyDescriptor()
        • getPrototypeOf()
        • isExtensible()
        • ownKeys()
        • preventExtensions()
        • setPrototypeOf()
      • Proxy.revocable()
    • Reflect
      • 概述
      • 静态方法
        • Reflect.get(target, name, receiver)
        • Reflect.set(target, name, value, receiver)
        • Reflect.has(obj, name)
        • Reflect.deleteProperty(obj, name)
        • Reflect.construct(target, args)
        • Reflect.getPrototypeOf(obj)
        • Reflect.setPrototypeOf(obj, newProto)
        • Reflect.apply(func, thisArg, args)
        • Reflect.defineProperty(target, propertyKey, attributes)
        • Reflect.getOwnPropertyDescriptor(target, propertyKey)
        • Reflect.isExtensible (target)
        • Reflect.preventExtensions(target)
        • Reflect.ownKeys (target)
      • 实例:使用 Proxy 实现观察者模式
    • Promise 对象
      • Promise 的含义
      • 基本用法
      • Promise.prototype.then()
      • Promise.prototype.catch()
      • Promise.prototype.finally()
      • Promise.all()
      • Promise.race()
      • Promise.allSettled()
      • Promise.any()
      • Promise.resolve()
        • Promise.reject()
      • 应用
        • 加载图片
        • Generator 函数与 Promise 的结合
    • Iterator 和 for...of 循环
      • Iterator(遍历器)的概念
      • 默认 Iterator 接口
      • 调用 Iterator 接口的场合
      • 字符串的 Iterator 接口
      • Iterator 接口与 Generator 函数
      • 遍历器对象的 return(),throw()
      • for...of 循环
        • 数组
        • Set 和 Map 结构
        • 计算生成的数据结构
        • 类似数组的对象
        • 对象
    • Generator 函数的语法
      • 简介
        • 基本概念
        • yield 表达式
        • 与 Iterator 接口的关系
      • next 方法的参数
      • for...of 循环
      • Generator.prototype.throw()
      • Generator.prototype.return()
      • next()、throw()、return() 的共同点
      • yield* 表达式
    • Generator 函数的异步应用
      • 传统方法
      • 基本概念
        • 异步
        • 回调函数
        • Promise
      • Generator 函数
        • 协程
        • 协程的 Generator 函数实现
        • Generator 函数的数据交换和错误处理
        • 异步任务的封装
      • Thunk 函数
        • 参数的求值策略
        • Thunk 函数的含义
        • JavaScript 语言的 Thunk 函数
        • Generator 函数的流程管理
        • Thunk 函数的自动流程管理
      • co 模块
        • 基本用法
    • async 函数
      • 含义
      • 基本用法
      • 语法
        • 返回 Promise 对象
        • Promise 对象的状态变化
        • await 命令
        • 错误处理
    • Class 的基本语法
      • 简介
        • 类的由来
        • constructor 方法
        • 类的实例
        • 取值函数(getter)和存值函数(setter)
        • 属性表达式
        • Class 表达式
        • 注意点
      • 静态方法
      • 实例属性的新写法
      • 静态属性
      • 私有方法和私有属性
        • 现有的解决方案
        • 私有属性的提案
        • new.target 属性
    • Class 的继承
      • 简介
      • Object.getPrototypeOf()
      • super 关键字
      • 类的 prototype 属性和__proto__属性
      • 原生构造函数的继承
      • Mixin 模式的实现
    • Module 的语法
      • 概述
      • 严格模式
      • export 命令
      • import 命令
      • 模块的整体加载
      • export default 命令
      • import()
    • 编程风格
      • 块级作用域
        • let 取代 var
        • 全局常量和线程安全
      • 字符串
      • 解构赋值
      • 对象
      • 数组
      • 函数
      • Map 结构
      • Class
      • 模块
    • 异步遍历器
      • 同步遍历器的问题
      • 异步遍历的接口
      • for await...of
      • 异步 Generator 函数
      • yield* 语句
    • ArrayBuffer
      • ArrayBuffer 对象
        • 概述
        • ArrayBuffer.prototype.byteLength
        • ArrayBuffer.prototype.slice()
        • ArrayBuffer.isView()
      • TypedArray 视图
        • 概述
        • 构造函数
        • 数组方法
        • 字节序
        • BYTES_PER_ELEMENT 属性
        • ArrayBuffer 与字符串的互相转换
        • 溢出
        • TypedArray.prototype.buffer
        • TypedArray.prototype.byteLength,TypedArray.prototype.byteOffset
        • TypedArray.prototype.length
        • TypedArray.prototype.set()
        • TypedArray.prototype.subarray()
        • TypedArray.prototype.slice()
        • TypedArray.of()
        • TypedArray.from()
      • 复合视图
      • DataView 视图
      • 二进制数组的应用
        • AJAX
        • Canvas
        • WebSocket
        • Fetch API
        • File API
      • SharedArrayBuffer
      • Atomics 对象

精读ECMAScript 6.0

简介

ECMAScript 6.0(以下简称 ES6)是 JavaScript 语言的下一代标准,在2015年6月正式发布。它的目标,是使得 JavaScript 语言可以用来编写复杂的大型应用程序,成为企业级开发语言。

ECMAScript 和 JavaScript 的关系是,前者是后者的规格,后者是前者的一种实现

let和const

let 命令

ES6 新增了 let 命令,用来声明变量,用法类似于 var

不存在变量提升: var 命令会发生“变量提升”现象,即变量可以在声明之前使用,值为 undefined, let命令改变了语法行为,它所声明的变量一定要在声明后使用,否则报错。

暂时性死区:只要块级作用域内存在 let 命令,它所声明的变量就“绑定”(binding)这个区域,不再受外部的影响。

在代码块内,使用 let 命令声明变量之前,该变量都是不可用的。这在语法上,称为“暂时性死区”(temporal dead zone,简称 TDZ)。

ES6 规定暂时性死区和 letconst 语句不出现变量提升,主要是为了减少运行时错误,防止在变量声明前就使用这个变量,从而导致意料之外的行为

let 不允许在相同作用域内,重复声明同一个变量

块级作用域

ES5 只有全局作用域和函数作用域,没有块级作用域,这带来很多不合理的场景

  • 内层变量可能会覆盖外层变量
  • 用来计数的循环变量泄露为全局变量

let实际上为 JavaScript 新增了块级作用域。

ES5 规定,函数只能在顶层作用域和函数作用域之中声明,不能在块级作用域声明,ES6 引入了块级作用域,明确允许在块级作用域之中声明函数

const 命令

const声明一个只读的常量。一旦声明,常量的值就不能改变.

const的作用域与let命令相同:只在声明所在的块级作用域内有效。const命令声明的常量也是不提升,同样存在暂时性死区,只能在声明的位置后面使用。

const实际上保证的,并不是变量的值不得改动,而是变量指向的那个内存地址所保存的数据不得改动。对于简单类型的数据(数值、字符串、布尔值),值就保存在变量指向的那个内存地址,因此等同于常量。但对于复合类型的数据(主要是对象和数组),变量指向的内存地址,保存的只是一个指向实际数据的指针,const只能保证这个指针是固定的(即总是指向另一个固定的地址),至于它指向的数据结构是不是可变的,就完全不能控制了

ES5 只有两种声明变量的方法:var命令和function命令。ES6 除了添加letconst命令,后面还会提到,另外两种声明变量的方法:import命令和class命令。所以,ES6 一共有 6 种声明变量的方法。

顶层对象的属性

顶层对象,在浏览器环境指的是window对象,在Node 指的是global对象

ES6 为了保持兼容性,var命令和function命令声明的全局变量,依旧是顶层对象的属性;另一方面规定,let命令、const命令、class命令声明的全局变量,不属于顶层对象的属性

globalThis 对象

JavaScript 语言存在一个顶层对象,它提供全局环境(即全局作用域),但这个顶层对象在各种实现里面是不统一的

  • 浏览器里面,顶层对象是window,但 NodeWeb Worker 没有window
  • 浏览器和 Web Worker 里面,self也指向顶层对象,但是 Node 没有self
  • Node 里面,顶层对象是global,但其他环境都不支持。

ES2020 在语言标准的层面,引入globalThis作为顶层对象。也就是说,任何环境下,globalThis都是存在的,都可以从它拿到顶层对象,指向全局环境下的this

解构赋值

数组的解构赋值

ES6 允许按照一定模式,从数组和对象中提取值,对变量进行赋值,这被称为解构(Destructuring)

let [a, b, c] = [1, 2, 3];

如果解构不成功,变量的值就等于undefined

对于 Set 结构,也可以使用数组的解构赋值。

let [x, y, z] = new Set(['a', 'b', 'c']);
x // "a"

事实上,只要某种数据结构具有 Iterator 接口,都可以采用数组形式的解构赋值

function* fibs() {
  let a = 0;
  let b = 1;
  while (true) {
    yield a;
    [a, b] = [b, a + b];
  }
}

let [first, second, third, fourth, fifth, sixth] = fibs();
sixth // 5

解构赋值允许指定默认值

let [foo = true] = [];
foo // true

let [x, y = 'b'] = ['a']; // x='a', y='b'
let [x, y = 'b'] = ['a', undefined]; // x='a', y='b'

对象的解构赋值

解构不仅可以用于数组,还可以用于对象

let { foo, bar } = { foo: 'aaa', bar: 'bbb' };
foo // "aaa"
bar // "bbb"

对象的解构与数组有一个重要的不同。数组的元素是按次序排列的,变量的取值由它的位置决定;而对象的属性没有次序,变量必须与属性同名,才能取到正确的值

let { bar, foo } = { foo: 'aaa', bar: 'bbb' };
foo // "aaa"
bar // "bbb"

let { baz } = { foo: 'aaa', bar: 'bbb' };
baz // undefined

对象的解构赋值,可以很方便地将现有对象的方法,赋值到某个变量

// 例一
let { log, sin, cos } = Math;

// 例二
const { log } = console;
log('hello') // hello

对象的解构也可以指定默认值。

var {x = 3} = {};
x // 3

var {x, y = 5} = {x: 1};
x // 1
y // 5

var {x: y = 3} = {};
y // 3

var {x: y = 3} = {x: 5};
y // 5

var { message: msg = 'Something went wrong' } = {};
msg // "Something went wrong"

字符串的解构赋值

字符串也可以解构赋值。这是因为此时,字符串被转换成了一个类似数组的对象

const [a, b, c, d, e] = 'hello';
a // "h"
b // "e"
c // "l"
d // "l"
e // "o"

数值和布尔值的解构赋值

解构赋值时,如果等号右边是数值和布尔值,则会先转为对象

let {toString: s} = 123;
s === Number.prototype.toString // true

let {toString: s} = true;
s === Boolean.prototype.toString // true

函数参数的解构赋值

函数的参数也可以使用解构赋值

function add([x, y]){
  return x + y;
}

add([1, 2]); // 3

用途

  • 交换变量的值

    let x = 1;
    let y = 2;
    
    [x, y] = [y, x];
    
  • 从函数返回多个值

    // 返回一个数组
    
    function example() {
      return [1, 2, 3];
    }
    let [a, b, c] = example();
    
    // 返回一个对象
    
    function example() {
      return {
        foo: 1,
        bar: 2
      };
    }
    let { foo, bar } = example();
    
  • 函数参数的定义

    // 参数是一组有次序的值
    function f([x, y, z]) { ... }
    f([1, 2, 3]);
    
    // 参数是一组无次序的值
    function f({x, y, z}) { ... }
    f({z: 3, y: 2, x: 1});
    
  • 提取 JSON 数据

    let jsonData = {
      id: 42,
      status: "OK",
      data: [867, 5309]
    };
    
    let { id, status, data: number } = jsonData;
    
    console.log(id, status, number);
    // 42, "OK", [867, 5309]
    
  • 函数参数的默认值

    jQuery.ajax = function (url, {
      async = true,
      beforeSend = function () {},
      cache = true,
      complete = function () {},
      crossDomain = false,
      global = true,
      // ... more config
    } = {}) {
      // ... do stuff
    };
    
  • 遍历 Map 结构

    任何部署了 Iterator 接口的对象,都可以用for...of循环遍历。Map 结构原生支持 Iterator 接口,配合变量的解构赋值,获取键名和键值就非常方便

    const map = new Map();
    map.set('first', 'hello');
    map.set('second', 'world');
    
    for (let [key, value] of map) {
      console.log(key + " is " + value);
    }
    // first is hello
    // second is world
    
  • 输入模块的指定方法

    const { SourceMapConsumer, SourceNode } = require("source-map");
    

字符串的扩展

Unicode表示法

ES6 加强了对 Unicode 的支持,允许采用\uxxxx形式表示一个字符,其中xxxx表示字符的 Unicode 码点

"\u0061"
// "a"

但是,这种表示法只限于码点在\u0000~\uFFFF之间的字符,ES6 对这一点做出了改进,只要将码点放入大括号,就能正确解读该字符

"\u{20BB7}"
// "𠮷"

"\u{41}\u{42}\u{43}"
// "ABC"

let hello = 123;
hell\u{6F} // 123

'\u{1F680}' === '\uD83D\uDE80'
// true

遍历器接口

ES6 为字符串添加了遍历器接口,使得字符串可以被for...of循环遍历。

for (let codePoint of 'foo') {
  console.log(codePoint)
}
// "f"
// "o"
// "o"

JSON.stringify() 的改造

根据标准,JSON 数据必须是 UTF-8 编码。但是,现在的JSON.stringify()方法有可能返回不符合 UTF-8 标准的字符串

为了确保返回的是合法的 UTF-8 字符,ES2019 改变了JSON.stringify()的行为。如果遇到0xD8000xDFFF之间的单个码点,或者不存在的配对形式,它会返回转义字符串,留给应用自己决定下一步的处理

模板字符串

ES6 引入了模板字符

$('#result').append(`
  There are <b>${basket.count}</b> items
   in your basket, <em>${basket.onSale}</em>
  are on sale!
`);

模板字符串(template string)是增强版的字符串,用反引号(`)标识。它可以当作普通字符串使用,也可以用来定义多行字符串,或者在字符串中嵌入变量

// 普通字符串
`In JavaScript '\n' is a line-feed.`

// 多行字符串
`In JavaScript this is
 not legal.`

console.log(`string text line 1
string text line 2`);

// 字符串中嵌入变量
let name = "Bob", time = "today";
`Hello ${name}, how are you ${time}?`

模板字符串中嵌入变量,需要将变量名写在${}之中,大括号内部可以放入任意的 JavaScript 表达式,可以进行运算,以及引用对象属性

let x = 1;
let y = 2;

`${x} + ${y} = ${x + y}`
// "1 + 2 = 3"

`${x} + ${y * 2} = ${x + y * 2}`
// "1 + 4 = 5"

let obj = {x: 1, y: 2};
`${obj.x + obj.y}`
// "3"

字符串新增方法

String.fromCodePoint()

ES5 提供 String.fromCharCode() 方法,用于从 Unicode 码点返回对应字符,但是这个方法不能识别码点大于 0xFFFF 的字符

ES6 提供了String.fromCodePoint()方法,可以识别大于0xFFFF的字符,弥补了String.fromCharCode()方法的不足

String.fromCodePoint(0x20BB7)
// "𠮷"
String.fromCodePoint(0x78, 0x1f680, 0x79) === 'x\uD83D\uDE80y'
// true

String.raw()

ES6 还为原生的 String 对象,提供了一个raw()方法。该方法返回一个斜杠都被转义(即斜杠前面再加一个斜杠)的字符串,往往用于模板字符串的处理方法

String.raw`Hi\n${2+3}!`
// 实际返回 "Hi\\n5!",显示的是转义后的结果 "Hi\n5!"

String.raw`Hi\u000A!`;
// 实际返回 "Hi\\u000A!",显示的是转义后的结果 "Hi\u000A!"

实例方法:codePointAt()

JavaScript 内部,字符以 UTF-16 的格式储存,每个字符固定为2个字节。对于那些需要4个字节储存的字符(Unicode 码点大于0xFFFF的字符),JavaScript 会认为它们是两个字符

ES6 提供了codePointAt()方法,能够正确处理 4 个字节储存的字符,返回一个字符的码点

let s = '𠮷a';

s.codePointAt(0) // 134071
s.codePointAt(1) // 57271

s.codePointAt(2) // 97

codePointAt()方法可以用来测试一个字符由两个字节还是由四个字节组成的

function is32Bit(c) {
  return c.codePointAt(0) > 0xFFFF;
}

is32Bit("𠮷") // true
is32Bit("a") // false

实例方法:normalize()

ES6 提供字符串实例的normalize()方法,用来将字符的不同表示方法统一为同样的形式,这称为 Unicode 正规化

'\u01D1'.normalize() === '\u004F\u030C'.normalize()
// true

实例方法:includes(), startsWith(), endsWith()

传统上,JavaScript 只有indexOf方法,可以用来确定一个字符串是否包含在另一个字符串中。ES6 又提供了三种新方法:

  • includes():返回布尔值,表示是否找到了参数字符串。
  • startsWith():返回布尔值,表示参数字符串是否在原字符串的头部。
  • endsWith():返回布尔值,表示参数字符串是否在原字符串的尾部。
let s = 'Hello world!';

s.startsWith('Hello') // true
s.endsWith('!') // true
s.includes('o') // true

这三个方法都支持第二个参数,表示开始搜索的位置

let s = 'Hello world!';

s.startsWith('world', 6) // true
s.endsWith('Hello', 5) // true
s.includes('Hello', 6) // false

实例方法:repeat()

repeat方法返回一个新字符串,表示将原字符串重复n次

'x'.repeat(3) // "xxx"
'hello'.repeat(2) // "hellohello"
'na'.repeat(0) // ""

实例方法:padStart(),padEnd()

ES2017 引入了字符串补全长度的功能。如果某个字符串不够指定长度,会在头部或尾部补全。padStart()用于头部补全,padEnd()用于尾部补全

'x'.padStart(5, 'ab') // 'ababx'
'x'.padStart(4, 'ab') // 'abax'

'x'.padEnd(5, 'ab') // 'xabab'
'x'.padEnd(4, 'ab') // 'xaba'

padStart()padEnd()一共接受两个参数,第一个参数是字符串补全生效的最大长度,第二个参数是用来补全的字符串

实例方法:trimStart(),trimEnd()

ES2019 对字符串实例新增了trimStart()trimEnd()这两个方法。它们的行为与trim()一致,trimStart()消除字符串头部的空格,trimEnd()消除尾部的空格。它们返回的都是新字符串,不会修改原始字符串

const s = '  abc  ';

s.trim() // "abc"
s.trimStart() // "abc  "
s.trimEnd() // "  abc"

实例方法:matchAll()

matchAll()方法返回一个正则表达式在当前字符串的所有匹配

正则的扩展

RegExp 构造函数

ES 中的 RegExp 构造函数的参数有两种情况:

  • 参数是字符串,这时第二个参数表示正则表达式的修饰符(flag

    var regex = new RegExp('xyz', 'i');
    // 等价于
    var regex = /xyz/i;
    
  • 参数是一个正则表示式,这时会返回一个原有正则表达式的拷贝

    var regex = new RegExp(/xyz/i);
    // 等价于
    var regex = /xyz/i;
    

ES6 中,如果RegExp构造函数第一个参数是一个正则对象,那么可以使用第二个参数指定修饰符。而且,返回的正则表达式会忽略原有的正则表达式的修饰符,只使用新指定的修饰符

new RegExp(/abc/ig, 'i').flags
// "i"

字符串的正则方法

字符串对象共有 4 个方法,可以使用正则表达式:

  • match() String.prototype.match 调用 RegExp.prototype[Symbol.match]
  • replace() String.prototype.replace 调用 RegExp.prototype[Symbol.replace]
  • search() String.prototype.search 调用 RegExp.prototype[Symbol.search]
  • split() String.prototype.split 调用 RegExp.prototype[Symbol.split]

u 修饰符

ES6 对正则表达式添加了u修饰符,含义为“Unicode 模式”,用来正确处理大于\uFFFFUnicode 字符

/^\uD83D/u.test('\uD83D\uDC2A') // false
/^\uD83D/.test('\uD83D\uDC2A') // true

RegExp.prototype.unicode 属性

正则实例对象新增unicode属性,表示是否设置了u修饰符

const r1 = /hello/;
const r2 = /hello/u;

r1.unicode // false
r2.unicode // true

y 修饰符

ES6 为正则表达式添加了y修饰符,叫做“粘连”(sticky)修饰符

y修饰符的作用与g修饰符类似,也是全局匹配,后一次匹配都从上一次匹配成功的下一个位置开始。不同之处在于,g修饰符只要剩余位置中存在匹配即可,而y修饰符确保匹配必须从剩余的第一个位置开始,这也就是“粘连”的涵义

var s = 'aaa_aa_a';
var r1 = /a+/g;
var r2 = /a+/y;

r1.exec(s) // ["aaa"]
r2.exec(s) // ["aaa"]

r1.exec(s) // ["aa"]
r2.exec(s) // null

RegExp.prototype.sticky 属性

y修饰符相匹配,ES6 的正则实例对象多了sticky属性,表示是否设置了y修饰符。

var r = /hello\d/y;
r.sticky // true

RegExp.prototype.flags 属性

ES6 为正则表达式新增了flags属性,会返回正则表达式的修饰符

// ES5 的 source 属性
// 返回正则表达式的正文
/abc/ig.source
// "abc"

// ES6 的 flags 属性
// 返回正则表达式的修饰符
/abc/ig.flags
// 'gi'

s 修饰符:dotAll 模式

正则表达式中,点(.)是一个特殊字符,代表任意的单个字符,但是有两个例外。一个是四个字节的 UTF-16 字符,这个可以用u修饰符解决;另一个是行终止符(line terminator character)

ES2018 引入s修饰符,使得.可以匹配任意单个字符。

这被称为dotAll模式,即点(dot)代表一切字符。所以,正则表达式还引入了一个dotAll属性,返回一个布尔值,表示该正则表达式是否处在dotAll模式

const re = /foo.bar/s;
// 另一种写法
// const re = new RegExp('foo.bar', 's');

re.test('foo\nbar') // true
re.dotAll // true
re.flags // 's'

具名组匹配

ES2018 引入了具名组匹配(Named Capture Groups),允许为每一个组匹配指定一个名字,既便于阅读代码,又便于引用

const RE_DATE = /(?<year>\d{4})-(?<month>\d{2})-(?<day>\d{2})/;

const matchObj = RE_DATE.exec('1999-12-31');
const year = matchObj.groups.year; // 1999
const month = matchObj.groups.month; // 12
const day = matchObj.groups.day; // 31

如果具名组没有匹配,那么对应的groups对象属性会是undefined

有了具名组匹配以后,可以使用解构赋值直接从匹配结果上为变量赋值

let {groups: {one, two}} = /^(?<one>.*):(?<two>.*)$/u.exec('foo:bar');
one  // foo
two  // bar

String.prototype.matchAll()

ES2020 增加了String.prototype.matchAll()方法,可以一次性取出所有匹配。不过,它返回的是一个遍历器(Iterator),而不是数组

const string = 'test1test2test3';

// g 修饰符加不加都可以
const regex = /t(e)(st(\d?))/g;

for (const match of string.matchAll(regex)) {
  console.log(match);
}
// ["test1", "e", "st1", "1", index: 0, input: "test1test2test3"]
// ["test2", "e", "st2", "2", index: 5, input: "test1test2test3"]
// ["test3", "e", "st3", "3", index: 10, input: "test1test2test3"]

遍历器转为数组是非常简单的,使用...运算符和Array.from()方法就可以了

// 转为数组方法一
[...string.matchAll(regex)]

// 转为数组方法二
Array.from(string.matchAll(regex))

数值的扩展

二进制和八进制表示法

ES6 提供了二进制和八进制数值的新的写法,分别用前缀0b(或0B)和0o(或0O)表示

0b111110111 === 503 // true
0o767 === 503 // true

ES5 开始,在严格模式之中,八进制就不再允许使用前缀0表示,ES6 进一步明确,要使用前缀0o表示

// 非严格模式
(function(){
  console.log(0o11 === 011);
})() // true

// 严格模式
(function(){
  'use strict';
  console.log(0o11 === 011);
})() // Uncaught SyntaxError: Octal literals are not allowed in strict mode

Number.isFinite(), Number.isNaN()

ES6Number对象上,新提供了Number.isFinite()Number.isNaN()两个方法

Number.isFinite()用来检查一个数值是否为有限的(finite),即不是Infinity

Number.isFinite(15); // true
Number.isFinite(0.8); // true
Number.isFinite(NaN); // false
Number.isFinite(Infinity); // false
Number.isFinite(-Infinity); // false
Number.isFinite('foo'); // false
Number.isFinite('15'); // false
Number.isFinite(true); // false

如果参数类型不是数值,Number.isFinite一律返回false

Number.isNaN()用来检查一个值是否为NaN

Number.isNaN(NaN) // true
Number.isNaN(15) // false
Number.isNaN('15') // false
Number.isNaN(true) // false
Number.isNaN(9/NaN) // true
Number.isNaN('true' / 0) // true
Number.isNaN('true' / 'true') // true

Number.parseInt(), Number.parseFloat()

ES6 将全局方法parseInt()parseFloat(),移植到Number对象上面,行为完全保持不变。

// ES5的写法
parseInt('12.34') // 12
parseFloat('123.45#') // 123.45

// ES6的写法
Number.parseInt('12.34') // 12
Number.parseFloat('123.45#') // 123.45

Number.isInteger()

Number.isInteger()用来判断一个数值是否为整数

Number.isInteger(25) // true
Number.isInteger(25.1) // false

JavaScript 内部,整数和浮点数采用的是同样的储存方法,所以 2525.0 被视为同一个值。

Number.isInteger(25) // true
Number.isInteger(25.0) // true

如果参数不是数值,Number.isInteger返回false

如果对数据精度的要求较高,不建议使用Number.isInteger()判断一个数值是否为整数

Number.EPSILON

ES6Number对象上面,新增一个极小的常量Number.EPSILON。根据规格,它表示 1 与大于 1 的最小浮点数之间的差

Number.EPSILON === Math.pow(2, -52)
// true
Number.EPSILON
// 2.220446049250313e-16
Number.EPSILON.toFixed(20)
// "0.00000000000000022204"

·Number.EPSILON可以用来设置“能够接受的误差范围”。比如,误差范围设为 2 的-50 次方(即Number.EPSILON * Math.pow(2, 2)),即如果两个浮点数的差小于这个值,我们就认为这两个浮点数相等。因此,Number.EPSILON`的实质是一个可以接受的最小误差范围

function withinErrorMargin (left, right) {
  return Math.abs(left - right) < Number.EPSILON * Math.pow(2, 2);
}

0.1 + 0.2 === 0.3 // false
withinErrorMargin(0.1 + 0.2, 0.3) // true

1.1 + 1.3 === 2.4 // false
withinErrorMargin(1.1 + 1.3, 2.4) // true

安全整数和 Number.isSafeInteger()

JavaScript 能够准确表示的整数范围在-2^532^53之间(不含两个端点),超过这个范围,无法精确表示这个值

Math.pow(2, 53) // 9007199254740992

9007199254740992  // 9007199254740992
9007199254740993  // 9007199254740992

Math.pow(2, 53) === Math.pow(2, 53) + 1
// true

ES6 引入了Number.MAX_SAFE_INTEGERNumber.MIN_SAFE_INTEGER这两个常量,用来表示这个范围的上下限

Number.MAX_SAFE_INTEGER === Math.pow(2, 53) - 1
// true
Number.MAX_SAFE_INTEGER === 9007199254740991
// true

Number.MIN_SAFE_INTEGER === -Number.MAX_SAFE_INTEGER
// true
Number.MIN_SAFE_INTEGER === -9007199254740991
// true

Number.isSafeInteger()则是用来判断一个整数是否落在这个范围之内

Number.isSafeInteger('a') // false
Number.isSafeInteger(null) // false
Number.isSafeInteger(NaN) // false
Number.isSafeInteger(Infinity) // false
Number.isSafeInteger(-Infinity) // false

Number.isSafeInteger(3) // true
Number.isSafeInteger(1.2) // false
Number.isSafeInteger(9007199254740990) // true
Number.isSafeInteger(9007199254740992) // false

Number.isSafeInteger(Number.MIN_SAFE_INTEGER - 1) // false
Number.isSafeInteger(Number.MIN_SAFE_INTEGER) // true
Number.isSafeInteger(Number.MAX_SAFE_INTEGER) // true
Number.isSafeInteger(Number.MAX_SAFE_INTEGER + 1) // false

Math 对象的扩展

ES6Math 对象上新增了 17 个与数学相关的方法。所有这些方法都是静态方法,只能在 Math 对象上调用

  • Math.trunc()方法用于去除一个数的小数部分,返回整数部分

    Math.trunc(4.1) // 4
    Math.trunc(4.9) // 4
    Math.trunc(-4.1) // -4
    Math.trunc(-4.9) // -4
    Math.trunc(-0.1234) // -0
    
  • Math.sign()方法用来判断一个数到底是正数、负数、还是零。对于非数值,会先将其转换为数值

    它会返回五种值:

    • 参数为正数,返回+1;
    • 参数为负数,返回-1;
    • 参数为 0,返回0;
    • 参数为-0,返回-0;
    • 其他值,返回NaN
    Math.sign(-5) // -1
    Math.sign(5) // +1
    Math.sign(0) // +0
    Math.sign(-0) // -0
    Math.sign(NaN) // NaN
    
  • Math.cbrt()方法用于计算一个数的立方根

    Math.cbrt(-1) // -1
    Math.cbrt(0)  // 0
    Math.cbrt(1)  // 1
    Math.cbrt(2)  // 1.2599210498948732
    
  • Math.clz32()方法将参数转为 32 位无符号整数的形式,然后返回这个 32 位值里面有多少个前导 0

    Math.clz32(0) // 32
    Math.clz32(1) // 31
    Math.clz32(1000) // 22
    Math.clz32(0b01000000000000000000000000000000) // 1
    Math.clz32(0b00100000000000000000000000000000) // 2
    
  • Math.imul()方法返回两个数以 32 位带符号整数形式相乘的结果,返回的也是一个 32 位的带符号整数

    Math.imul(2, 4)   // 8
    Math.imul(-1, 8)  // -8
    Math.imul(-2, -2) // 4
    
  • Math.fround()方法返回一个数的32位单精度浮点数形式

    Math.fround(0)   // 0
    Math.fround(1)   // 1
    Math.fround(2 ** 24 - 1)   // 16777215
    
  • Math.hypot()方法返回所有参数的平方和的平方根

    Math.hypot(3, 4);        // 5
    Math.hypot(3, 4, 5);     // 7.0710678118654755
    Math.hypot();            // 0
    Math.hypot(NaN);         // NaN
    Math.hypot(3, 4, 'foo'); // NaN
    Math.hypot(3, 4, '5');   // 7.0710678118654755
    Math.hypot(-3);          // 3
    

对数方法

ES6 新增了 4 个对数相关方法

  • Math.expm1(x)返回 ex - 1,即Math.exp(x) - 1

    Math.expm1(-1) // -0.6321205588285577
    Math.expm1(0)  // 0
    Math.expm1(1)  // 1.718281828459045
    
  • Math.log1p(x)方法返回1 + x的自然对数,即Math.log(1 + x)。如果x小于-1,返回NaN

    Math.log1p(1)  // 0.6931471805599453
    Math.log1p(0)  // 0
    Math.log1p(-1) // -Infinity
    Math.log1p(-2) // NaN
    
  • Math.log10()返回以 10 为底的x的对数。如果x小于 0,则返回 NaN

    Math.log10(2)      // 0.3010299956639812
    Math.log10(1)      // 0
    Math.log10(0)      // -Infinity
    Math.log10(-2)     // NaN
    Math.log10(100000) // 5
    
  • Math.log2()返回以 2 为底的x的对数。如果x小于 0,则返回 NaN

    Math.log2(3)       // 1.584962500721156
    Math.log2(2)       // 1
    Math.log2(1)       // 0
    Math.log2(0)       // -Infinity
    Math.log2(-2)      // NaN
    Math.log2(1024)    // 10
    Math.log2(1 << 29) // 29
    

双曲函数方法

ES6 新增了 6 个双曲函数方法。

  • Math.sinh(x) 返回x的双曲正弦(hyperbolic sine)
  • Math.cosh(x) 返回x的双曲余弦(hyperbolic cosine)
  • Math.tanh(x) 返回x的双曲正切(hyperbolic tangent)
  • Math.asinh(x) 返回x的反双曲正弦(inverse hyperbolic sine)
  • Math.acosh(x) 返回x的反双曲余弦(inverse hyperbolic cosine)
  • Math.atanh(x) 返回x的反双曲正切(inverse hyperbolic tangent)

指数运算符

ES2016 新增了一个指数运算符(**

2 ** 2 // 4
2 ** 3 // 8

BigInt 数据类型

JavaScript 所有数字都保存成 64 位浮点数,这给数值的表示带来了两大限制。

一是数值的精度只能到 53 个二进制位(相当于 16 个十进制位),大于这个范围的整数,JavaScript 是无法精确表示的,这使得 JavaScript 不适合进行科学和金融方面的精确计算。二是大于或等于2的1024次方的数值,JavaScript 无法表示,会返回Infinity

ES2020 引入了一种新的数据类型 BigInt(大整数),来解决这个问题。BigInt 只用来表示整数,没有位数的限制,任何位数的整数都可以精确表示。

const a = 2172141653n;
const b = 15346349309n;

// BigInt 可以保持精度
a * b // 33334444555566667777n

// 普通整数无法保持精度
Number(a) * Number(b) // 33334444555566670000

为了与 Number 类型区别,BigInt 类型的数据必须添加后缀n

BigInt 与普通整数是两种值,它们之间并不相等。

42n === 42 // false

typeof运算符对于 BigInt 类型的数据返回bigint

typeof 123n // 'bigint'

BigInt 可以使用负号(-),但是不能使用正号(+),因为会与 asm.js 冲突。

-42n // 正确
+42n // 报错

BigInt 对象

JavaScript 原生提供BigInt对象,可以用作构造函数生成 BigInt 类型的数值

BigInt(123) // 123n
BigInt('123') // 123n
BigInt(false) // 0n
BigInt(true) // 1n

BigInt 对象继承了 Object 对象的两个实例方法:

  • BigInt.prototype.toString()
  • BigInt.prototype.valueOf()

继承了 Number 对象的一个实例方法:

  • BigInt.prototype.toLocaleString()

此外,还提供了三个静态方法。

  • BigInt.asUintN(width, BigInt): 给定的 BigInt 转为 0 到 2width - 1 之间对应的值。
  • BigInt.asIntN(width, BigInt):给定的 BigInt 转为 -2width - 1 到 2width - 1 - 1 之间对应的值。
  • BigInt.parseInt(string[, radix]):近似于Number.parseInt(),将一个字符串转换成指定进制的 BigInt。
const max = 2n ** (64n - 1n) - 1n;

BigInt.asIntN(64, max)
// 9223372036854775807n
BigInt.asIntN(64, max + 1n)
// -9223372036854775808n
BigInt.asUintN(64, max + 1n)
// 9223372036854775808n

BigInt的转换规则

可以使用Boolean()Number()String()这三个方法,将 BigInt 可以转为布尔值、数值和字符串类型

Boolean(0n) // false
Boolean(1n) // true
Number(1n)  // 1
String(1n)  // "1"

数学运算

BigInt 类型的+-***这四个二元运算符,与 Number 类型的行为一致。除法运算/会舍去小数部分,返回一个整数

9n / 5n
// 1n

函数的扩展

函数参数的默认值

ES6 允许为函数的参数设置默认值,即直接写在参数定义的后面

function log(x, y = 'World') {
  console.log(x, y);
}

log('Hello') // Hello World
log('Hello', 'China') // Hello China
log('Hello', '') // Hello

参数变量是默认声明的,所以不能用letconst再次声明

function foo(x = 5) {
  let x = 1; // error
  const x = 2; // error
}

使用参数默认值时,函数不能有同名参数

参数默认值可以与解构赋值的默认值,结合起来使用

function foo({x, y = 5}) {
  console.log(x, y);
}

foo({}) // undefined 5
foo({x: 1}) // 1 5
foo({x: 1, y: 2}) // 1 2
foo() // TypeError: Cannot read property 'x' of undefined

通常情况下,定义了默认值的参数,应该是函数的尾参数

// 例一
function f(x = 1, y) {
  return [x, y];
}

f() // [1, undefined]
f(2) // [2, undefined]
f(, 1) // 报错
f(undefined, 1) // [1, 1]

// 例二
function f(x, y = 5, z) {
  return [x, y, z];
}

f() // [undefined, 5, undefined]
f(1) // [1, 5, undefined]
f(1, ,2) // 报错
f(1, undefined, 2) // [1, 5, 2]

指定了默认值以后,函数的length属性,将返回没有指定默认值的参数个数。也就是说,指定了默认值后,length属性将失真

(function (a) {}).length // 1
(function (a = 5) {}).length // 0
(function (a, b, c = 5) {}).length // 2

rest 参数

ES6 引入 rest 参数(形式为...变量名),用于获取函数的多余参数,这样就不需要使用arguments对象了。rest 参数搭配的变量是一个数组,该变量将多余的参数放入数组中

function add(...values) {
  let sum = 0;

  for (var val of values) {
    sum += val;
  }

  return sum;
}

add(2, 5, 3) // 10

注意,rest 参数之后不能再有其他参数(即只能是最后一个参数),否则会报错

// 报错
function f(a, ...b, c) {
  // ...
}

严格模式

ES5 开始,函数内部可以设定为严格模式, ES2016 做了一点修改,规定只要函数参数使用了默认值、解构赋值、或者扩展运算符,那么函数内部就不能显式设定为严格模式,否则会报错

// 报错
function doSomething(a, b = a) {
  'use strict';
  // code
}

// 报错
const doSomething = function ({a, b}) {
  'use strict';
  // code
};

// 报错
const doSomething = (...a) => {
  'use strict';
  // code
};

const obj = {
  // 报错
  doSomething({a, b}) {
    'use strict';
    // code
  }
};

name 属性

ES6 对函数的 name 的行为做出了一些修改。如果将一个匿名函数赋值给一个变量,ES5name属性,会返回空字符串,而 ES6name属性会返回实际的函数名

var f = function () {};

// ES5
f.name // ""

// ES6
f.name // "f"

箭头函数

ES6 允许使用“箭头”(=>)定义函数

var f = v => v;

// 等同于
var f = function (v) {
  return v;
};

如果箭头函数不需要参数或需要多个参数,就使用一个圆括号代表参数部分

var f = () => 5;
// 等同于
var f = function () { return 5 };

var sum = (num1, num2) => num1 + num2;
// 等同于
var sum = function(num1, num2) {
  return num1 + num2;
};

箭头函数可以与变量解构结合使用

const full = ({ first, last }) => first + ' ' + last;

// 等同于
function full(person) {
  return person.first + ' ' + person.last;
}

箭头函数的一个用处是简化回调函数

// 正常函数写法
[1,2,3].map(function (x) {
  return x * x;
});

// 箭头函数写法
[1,2,3].map(x => x * x);
// 正常函数写法
var result = values.sort(function (a, b) {
  return a - b;
});

// 箭头函数写法
var result = values.sort((a, b) => a - b);

箭头函数有几个使用注意点。

  • 函数体内的this对象,就是定义时所在的对象,而不是使用时所在的对象。

  • 不可以当作构造函数,也就是说,不可以使用new命令,否则会抛出一个错误。

  • 不可以使用arguments对象,该对象在函数体内不存在。如果要用,可以用 rest 参数代替。

  • 不可以使用yield命令,因此箭头函数不能用作 Generator 函数

尾调用优化

尾调用(Tail Call)是函数式编程的一个重要概念,就是指某个函数的最后一步是调用另一个函数

function f(x){
  return g(x);
}

尾调用之所以与其他调用不同,就在于它的特殊的调用位置。

我们知道,函数调用会在内存形成一个“调用记录”,又称“调用帧”(call frame),保存调用位置和内部变量等信息。如果在函数A的内部调用函数B,那么在A的调用帧上方,还会形成一个B的调用帧。等到B运行结束,将结果返回到AB的调用帧才会消失。如果函数B内部还调用函数C,那就还有一个C的调用帧,以此类推。所有的调用帧,就形成一个“调用栈”(call stack)

尾调用由于是函数的最后一步操作,所以不需要保留外层函数的调用帧,因为调用位置、内部变量等信息都不会再用到了,只要直接用内层函数的调用帧,取代外层函数的调用帧就可以了

function f() {
  let m = 1;
  let n = 2;
  return g(m + n);
}
f();

// 等同于
function f() {
  return g(3);
}
f();

// 等同于
g(3);

这就叫做“尾调用优化”(Tail call optimization),即只保留内层函数的调用帧。如果所有函数都是尾调用,那么完全可以做到每次执行时,调用帧只有一项,这将大大节省内存。这就是“尾调用优化”的意义

函数调用自身,称为递归。如果尾调用自身,就称为尾递归

function factorial(n) {
  if (n === 1) return 1;
  return n * factorial(n - 1);
}

factorial(5) // 120

我们将上面的阶乘函数优化成尾递归

function factorial(n, total) {
  if (n === 1) return total;
  return factorial(n - 1, n * total);
}

factorial(5, 1) // 120

来看看斐波拉契数列的例子:

function Fibonacci (n) {
  if ( n <= 1 ) {return 1};

  return Fibonacci(n - 1) + Fibonacci(n - 2);
}

Fibonacci(10) // 89
Fibonacci(100) // 超时
Fibonacci(500) // 超时

尾递归优化过的 Fibonacci 数列实现如下

function Fibonacci2 (n , ac1 = 1 , ac2 = 1) {
  if( n <= 1 ) {return ac2};

  return Fibonacci2 (n - 1, ac2, ac1 + ac2);
}

Fibonacci2(100) // 573147844013817200000
Fibonacci2(1000) // 7.0330367711422765e+208
Fibonacci2(10000) // Infinity

ES6 明确规定,所有 ECMAScript 的实现,都必须部署“尾调用优化”。这就是说,ES6 中只要使用尾递归,就不会发生栈溢出

尾递归的实现,往往需要改写递归函数,确保最后一步只调用自身, 这很不直观,解决这个问题有两个方法:

  • 在尾递归函数之外,再提供一个正常形式的函数

    function tailFactorial(n, total) {
      if (n === 1) return total;
      return tailFactorial(n - 1, n * total);
    }
    
    function factorial(n) {
      return tailFactorial(n, 1);
    }
    
    factorial(5) // 120
    

    或者通过柯里化的方式,柯里化(currying),是将多参数的函数转换成单参数的形式

    function currying(fn, n) {
      return function (m) {
        return fn.call(this, m, n);
      };
    }
    
    function tailFactorial(n, total) {
      if (n === 1) return total;
      return tailFactorial(n - 1, n * total);
    }
    
    const factorial = currying(tailFactorial, 1);
    
    factorial(5) // 120
    
  • 采用 ES6 的函数默认值

    function factorial(n, total = 1) {
      if (n === 1) return total;
      return factorial(n - 1, n * total);
    }
    
    factorial(5) // 120
    

ES6 的尾调用优化只在严格模式下开启,正常模式是无效的

尾递归优化只在严格模式下生效,那么正常模式下,就自己实现尾递归优化。它的原理非常简单,尾递归之所以需要优化,原因是调用栈太多,造成溢出,那么只要减少调用栈,就不会溢出。怎么做可以减少调用栈呢?就是采用“循环”换掉“递归”。

// 递归函数
function sum(x, y) {
  if (y > 0) {
    return sum(x + 1, y - 1);
  } else {
    return x;
  }
}

sum(1, 100000)
// Uncaught RangeError: Maximum call stack size exceeded(…)

// 使用蹦床函数(trampoline)可以将递归执行转为循环执行
function trampoline(f) {
  while (f && f instanceof Function) {
    f = f();
  }
  return f;
}

// 改写上面的 sum 递归
function sum(x, y) {
  if (y > 0) {
    return sum.bind(null, x + 1, y - 1);
  } else {
    return x;
  }
}

// 现在使用蹦床函数执行
trampoline(sum(1, 100000))
// 100001

然后,蹦床函数并不是真正的尾递归优化,下面的代码实现才是

function tco(f) {
  var value;
  var active = false;
  var accumulated = [];

  return function accumulator() {
    accumulated.push(arguments);
    if (!active) {
      active = true;
      while (accumulated.length) {
        value = f.apply(this, accumulated.shift());
      }
      active = false;
      return value;
    }
  };
}

var sum = tco(function(x, y) {
  if (y > 0) {
    return sum(x + 1, y - 1)
  }
  else {
    return x
  }
});

sum(1, 100000)
// 100001

函数参数的尾逗号

ES2017 允许函数的最后一个参数有尾逗号(trailing comma)

function clownsEverywhere(
  param1,
  param2,
) { /* ... */ }

clownsEverywhere(
  'foo',
  'bar',
);

Function.prototype.toString()

ES2019 对函数实例的toString()方法做出了修改。toString()方法返回函数代码本身,以前会省略注释和空格, 修改后的toString()方法,明确要求返回一模一样的原始代码

function /* foo comment */ foo () {}

foo.toString()
// "function /* foo comment */ foo () {}"

catch 命令的参数省略

JavaScript 语言的try...catch结构,以前明确要求catch命令后面必须跟参数,接受try代码块抛出的错误对象, ES2019 做出了改变,允许catch语句省略参数

try {
  // ...
} catch {
  // ...
}

数组的扩展

扩展运算符

扩展运算符(spread)是三个点(...)。它好比 rest 参数的逆运算,将一个数组转为用逗号分隔的参数序列

console.log(...[1, 2, 3])
// 1 2 3

console.log(1, ...[2, 3, 4], 5)
// 1 2 3 4 5

[...document.querySelectorAll('div')]
// [<div>, <div>, <div>]

该运算符主要用于函数调用

function push(array, ...items) {
  array.push(...items);
}

function add(x, y) {
  return x + y;
}

const numbers = [4, 38];
add(...numbers) // 42

扩展运算符后面还可以放置表达式

const arr = [
  ...(x > 0 ? ['a'] : []),
  'b',
];

由于扩展运算符可以展开数组,所以不再需要apply方法,将数组转为函数的参数了。

// ES5 的写法
function f(x, y, z) {
  // ...
}
var args = [0, 1, 2];
f.apply(null, args);

// ES6的写法
function f(x, y, z) {
  // ...
}
let args = [0, 1, 2];
f(...args);

求数组中的最大值

Math.max(...[14, 3, 77])

通过push函数,将一个数组添加到另一个数组的尾部

let arr1 = [0, 1, 2];
let arr2 = [3, 4, 5];
arr1.push(...arr2);

扩展运算符有以下应用:

  • 复制数组,用扩展运算符复制数组,得到的是副本,而非地址值的拷贝

    const a1 = [1, 2];
    // 写法一
    const a2 = [...a1];
    // 写法二
    const [...a2] = a1;
    
  • 合并数组

    [...arr1, ...arr2, ...arr3]
    
  • 与解构赋值结合, 扩展运算符可以与解构赋值结合起来,用于生成数组

    // ES5
    a = list[0], rest = list.slice(1)
    // ES6
    [a, ...rest] = list
    
    const [first, ...rest] = [1, 2, 3, 4, 5];
    first // 1
    rest  // [2, 3, 4, 5]
    
    const [first, ...rest] = [];
    first // undefined
    rest  // []
    
    const [first, ...rest] = ["foo"];
    first  // "foo"
    rest   // []
    
  • 扩展运算符还可以将字符串转为真正的数组

    [...'hello']
    // [ "h", "e", "l", "l", "o" ]
    
  • 实现了 Iterator 接口的对象

    任何定义了遍历器(Iterator)接口的对象,都可以用扩展运算符转为真正的数组

    let nodeList = document.querySelectorAll('div');
    let array = [...nodeList];
    
  • MapSet 结构,Generator 函数

    let map = new Map([
      [1, 'one'],
      [2, 'two'],
      [3, 'three'],
    ]);
    
    let arr = [...map.keys()]; // [1, 2, 3]
    

    Generator 函数运行后,返回一个遍历器对象,因此也可以使用扩展运算符

    const go = function*(){
      yield 1;
      yield 2;
      yield 3;
    };
    
    [...go()] // [1, 2, 3]
    

Array.from()

Array.from方法用于将两类对象转为真正的数组:类似数组的对象(array-like object)和可遍历(iterable)的对象(包括 ES6 新增的数据结构 SetMap

let arrayLike = {
    '0': 'a',
    '1': 'b',
    '2': 'c',
    length: 3
};

// ES5的写法
var arr1 = [].slice.call(arrayLike); // ['a', 'b', 'c']

// ES6的写法
let arr2 = Array.from(arrayLike); // ['a', 'b', 'c']

实际应用中,常见的类似数组的对象是 DOM 操作返回的 NodeList 集合,以及函数内部的arguments对象。Array.from都可以将它们转为真正的数组

// NodeList对象
let ps = document.querySelectorAll('p');
Array.from(ps).filter(p => {
  return p.textContent.length > 100;
});

// arguments对象
function foo() {
  var args = Array.from(arguments);
  // ...
}

Array.from还可以接受第二个参数,作用类似于数组的map方法,用来对每个元素进行处理,将处理后的值放入返回的数组

Array.from(arrayLike, x => x * x);
// 等同于
Array.from(arrayLike).map(x => x * x);

Array.from([1, 2, 3], (x) => x * x)
// [1, 4, 9]

Array.of()

Array.of方法用于将一组值,转换为数组

Array.of(3, 11, 8) // [3,11,8]
Array.of(3) // [3]
Array.of(3).length // 1

Array.of基本上可以用来替代Array()new Array(),并且不存在由于参数不同而导致的重载。它的行为非常统一

Array.of总是返回参数值组成的数组。如果没有参数,就返回一个空数组

数组实例的 copyWithin()

数组实例的copyWithin()方法,在当前数组内部,将指定位置的成员复制到其他位置(会覆盖原有成员),然后返回当前数组

Array.prototype.copyWithin(target, start = 0, end = this.length)

它接受三个参数:

  • target(必需):从该位置开始替换数据。如果为负值,表示倒数。
  • start(可选):从该位置开始读取数据,默认为 0。如果为负值,表示从末尾开始计算。
  • end(可选):到该位置前停止读取数据,默认等于数组长度。如果为负值,表示从末尾开始计算。

这三个参数都应该是数值,如果不是,会自动转为数值, 下面是一些例子:

// 将3号位复制到0号位
[1, 2, 3, 4, 5].copyWithin(0, 3, 4)
// [4, 2, 3, 4, 5]

// -2相当于3号位,-1相当于4号位
[1, 2, 3, 4, 5].copyWithin(0, -2, -1)
// [4, 2, 3, 4, 5]

// 将3号位复制到0号位
[].copyWithin.call({length: 5, 3: 1}, 0, 3)
// {0: 1, 3: 1, length: 5}

// 将2号位到数组结束,复制到0号位
let i32a = new Int32Array([1, 2, 3, 4, 5]);
i32a.copyWithin(0, 2);
// Int32Array [3, 4, 5, 4, 5]

// 对于没有部署 TypedArray 的 copyWithin 方法的平台
// 需要采用下面的写法
[].copyWithin.call(new Int32Array([1, 2, 3, 4, 5]), 0, 3, 4);
// Int32Array [4, 2, 3, 4, 5]

数组实例的 find() 和 findIndex()

数组实例的find方法,用于找出第一个符合条件的数组成员。它的参数是一个回调函数,所有数组成员依次执行该回调函数,直到找出第一个返回值为true的成员,然后返回该成员。如果没有符合条件的成员,则返回undefined

[1, 4, -5, 10].find((n) => n < 0)
// -5

find方法的回调函数可以接受三个参数,依次为当前的值、当前的位置和原数组

[1, 5, 10, 15].find(function(value, index, arr) {
  return value > 9;
}) // 10

数组实例的findIndex方法的用法与find方法非常类似,返回第一个符合条件的数组成员的位置,如果所有成员都不符合条件,则返回-1

[1, 5, 10, 15].findIndex(function(value, index, arr) {
  return value > 9;
}) // 2

这两个方法都可以接受第二个参数,用来绑定回调函数的this对象

function f(v){
  return v > this.age;
}
let person = {name: 'John', age: 20};
[10, 12, 26, 15].find(f, person);    // 26

数组实例的 fill()

fill方法使用给定值,填充一个数组

['a', 'b', 'c'].fill(7)
// [7, 7, 7]

new Array(3).fill(7)
// [7, 7, 7]

fill方法还可以接受第二个和第三个参数,用于指定填充的起始位置和结束位置

['a', 'b', 'c'].fill(7, 1, 2)
// ['a', 7, 'c']

数组实例的 entries(),keys() 和 values()

ES6 提供三个新的方法——entries()keys()values()——用于遍历数组。它们都返回一个遍历器对象,可以用for...of循环进行遍历,唯一的区别是keys()是对键名的遍历、values()是对键值的遍历,entries()是对键值对的遍历

for (let index of ['a', 'b'].keys()) {
  console.log(index);
}
// 0
// 1

for (let elem of ['a', 'b'].values()) {
  console.log(elem);
}
// 'a'
// 'b'

for (let [index, elem] of ['a', 'b'].entries()) {
  console.log(index, elem);
}
// 0 "a"
// 1 "b"

也可以手动调用遍历器对象的next方法,进行遍历

let letter = ['a', 'b', 'c'];
let entries = letter.entries();
console.log(entries.next().value); // [0, 'a']
console.log(entries.next().value); // [1, 'b']
console.log(entries.next().value); // [2, 'c']

数组实例的 includes()

Array.prototype.includes方法返回一个布尔值,表示某个数组是否包含给定的值,与字符串的includes方法类似。ES2016 引入了该方法

[1, 2, 3].includes(2)     // true
[1, 2, 3].includes(4)     // false
[1, 2, NaN].includes(NaN) // true

该方法的第二个参数表示搜索的起始位置,默认为0。如果第二个参数为负数,则表示倒数的位置,如果这时它大于数组长度(比如第二个参数为-4,但数组长度为3),则会重置为从0开始

数组实例的 flat(),flatMap()

数组的成员有时还是数组,Array.prototype.flat()用于将嵌套的数组“拉平”,变成一维的数组。该方法返回一个新数组,对原数据没有影响。

[1, 2, [3, 4]].flat()
// [1, 2, 3, 4]

flat()默认只会“拉平”一层,如果想要“拉平”多层的嵌套数组,可以将flat()方法的参数写成一个整数,表示想要拉平的层数,默认为1

[1, 2, [3, [4, 5]]].flat()
// [1, 2, 3, [4, 5]]

[1, 2, [3, [4, 5]]].flat(2)
// [1, 2, 3, 4, 5]

数组的空位

数组的空位指,数组的某一个位置没有任何值。比如,Array构造函数返回的数组都是空位。

Array(3) // [, , ,]

Array.prototype.sort() 的排序稳定性

排序稳定性(stable sorting)是排序算法的重要属性,指的是排序关键字相同的项目,排序前后的顺序不变

const arr = [
  'peach',
  'straw',
  'apple',
  'spork'
];

const stableSorting = (s1, s2) => {
  if (s1[0] < s2[0]) return -1;
  return 1;
};

arr.sort(stableSorting)
// ["apple", "peach", "straw", "spork"]

常见的排序算法之中,插入排序、合并排序、冒泡排序等都是稳定的,堆排序、快速排序等是不稳定的。不稳定排序的主要缺点是,多重排序时可能会产生问题, ES2019 明确规定,Array.prototype.sort()的默认排序算法必须稳定

对象的扩展

属性的简洁表示法

ES6 允许在大括号里面,直接写入变量和函数,作为对象的属性和方法

const foo = 'bar';
const baz = {foo};
baz // {foo: "bar"}

// 等同于
const baz = {foo: foo};

除了属性简写,方法也可以简写

const o = {
  method() {
    return "Hello!";
  }
};

// 等同于

const o = {
  method: function() {
    return "Hello!";
  }
};

属性名表达式

JavaScript 定义对象的属性,有两种方法

// 方法一
obj.foo = true;

// 方法二
obj['a' + 'bc'] = 123;

ES6 允许字面量定义对象时,用方法二(表达式)作为对象的属性名,即把表达式放在方括号内。

let propKey = 'foo';

let obj = {
  [propKey]: true,
  ['a' + 'bc']: 123
};

方法的 name 属性

函数的name属性,返回函数名。对象方法也是函数,因此也有name属性

const person = {
  sayName() {
    console.log('hello!');
  },
};

person.sayName.name   // "sayName"

属性的可枚举性和遍历

对象的每个属性都有一个描述对象(Descriptor),用来控制该属性的行为。Object.getOwnPropertyDescriptor方法可以获取该属性的描述对象

let obj = { foo: 123 };
Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, 'foo')
//  {
//    value: 123,
//    writable: true,
//    enumerable: true,
//    configurable: true
//  }

描述对象的enumerable属性,称为“可枚举性”,如果该属性为false,就表示某些操作会忽略当前属性。

目前,有四个操作会忽略enumerablefalse的属性。

  • for...in循环:只遍历对象自身的和继承的可枚举的属性。
  • Object.keys():返回对象自身的所有可枚举的属性的键名。
  • JSON.stringify():只串行化对象自身的可枚举的属性。
  • Object.assign(): 忽略enumerablefalse的属性,只拷贝对象自身的可枚举的属性。

总的来说,操作中引入继承的属性会让问题复杂化,大多数时候,我们只关心对象自身的属性。所以,尽量不要用for...in循环,而用Object.keys()代替

ES6 一共有 5 种方法可以遍历对象的属性:

  • for...in循环遍历对象自身的和继承的可枚举属性(不含 Symbol 属性)
  • Object.keys返回一个数组,包括对象自身的(不含继承的)所有可枚举属性(不含 Symbol 属性)的键名。
  • Object.getOwnPropertyNames返回一个数组,包含对象自身的所有属性(不含 Symbol 属性,但是包括不可枚举属性)的键名
  • Object.getOwnPropertySymbols返回一个数组,包含对象自身的所有 Symbol 属性的键名。
  • Reflect.ownKeys返回一个数组,包含对象自身的(不含继承的)所有键名,不管键名是 Symbol 或字符串,也不管是否可枚举

super 关键字

ES6 新增了关键字super,它指向当前对象的原型对象

const proto = {
  foo: 'hello'
};

const obj = {
  foo: 'world',
  find() {
    return super.foo;
  }
};

Object.setPrototypeOf(obj, proto);
obj.find() // "hello"

对象的扩展运算符

ES2018 将这个扩展运算符引入了对象

对象的解构赋值用于从一个对象取值,相当于将目标对象自身的所有可遍历的(enumerable)、但尚未被读取的属性,分配到指定的对象上面。所有的键和它们的值,都会拷贝到新对象上面

let { x, y, ...z } = { x: 1, y: 2, a: 3, b: 4 };
x // 1
y // 2
z // { a: 3, b: 4 }

注意: 解构赋值的拷贝是浅拷贝,即如果一个键的值是复合类型的值(数组、对象、函数)、那么解构赋值拷贝的是这个值的引用,而��是这个值的副本

对象的扩展运算符(...)用于取出参数对象的所有可遍历属性,拷贝到当前对象之中。

let z = { a: 3, b: 4 };
let n = { ...z };
n // { a: 3, b: 4 }

数组是特殊的对象,所以对象的扩展运算符也可以用于数组。

let foo = { ...['a', 'b', 'c'] };
foo
// {0: "a", 1: "b", 2: "c"}

如果扩展运算符后面是一个空对象,则没有任何效果。

{...{}, a: 1}
// { a: 1 }

如果扩展运算符后面不是对象,则会自动将其转为对象。

// 等同于 {...Object(1)}
{...1} // {}

对象的扩展运算符等同于使用Object.assign()方法

let aClone = { ...a };
// 等同于
let aClone = Object.assign({}, a);

扩展运算符可以用于合并两个对象。

let ab = { ...a, ...b };
// 等同于
let ab = Object.assign({}, a, b);

与数组的扩展运算符一样,对象的扩展运算符后面可以跟表达式。

const obj = {
  ...(x > 1 ? {a: 1} : {}),
  b: 2,
};

链判断运算符

ES2020 引入了“链判断运算符”(optional chaining operator)?.

const firstName = message?.body?.user?.firstName || 'default';
const fooValue = myForm.querySelector('input[name=foo]')?.value

链判断运算符有三种用法:

  • obj?.prop // 对象属性
  • obj?.[expr] // 同上
  • func?.(...args) // 函数或对象方法的调用
// 判断对象方法是否存在,如果存在则立即执行
iterator.return?.()

下面是这个运算符常见的使用形式:

a?.b
// 等同于
a == null ? undefined : a.b

a?.[x]
// 等同于
a == null ? undefined : a[x]

a?.b()
// 等同于
a == null ? undefined : a.b()

a?.()
// 等同于
a == null ? undefined : a()

Null 判断运算符

ES2020 引入了一个新的 Null 判断运算符??。它的行为类似||,但是只有运算符左侧的值为nullundefined时,才会返回右侧的值

const headerText = response.settings.headerText ?? 'Hello, world!';
const animationDuration = response.settings.animationDuration ?? 300;
const showSplashScreen = response.settings.showSplashScreen ?? true;

这个运算符跟链判断运算符 ?. 配合使用,为nullundefined的值设置默认值。

const animationDuration = response.settings?.animationDuration ?? 300;

对象的新增方法

Object.is()

ES6 提出“Same-value equality”(同值相等)算法, Object.is就是部署这个算法的新方法。它用来比较两个值是否严格相等,与严格比较运算符(===)的行为基本一致

Object.is('foo', 'foo')
// true
Object.is({}, {})
// false

同时它也解决了 ES5 中的两个问题:+0不等于-0,NaN等于自身

// ES5
+0 === -0 //true
NaN === NaN // false

Object.is(+0, -0) // false
Object.is(NaN, NaN) // true

Object.assign()

Object.assign方法用于对象的合并,将源对象(source)的所有可枚举属性,复制到目标对象(target

const target = { a: 1 };

const source1 = { b: 2 };
const source2 = { c: 3 };

Object.assign(target, source1, source2);
target // {a:1, b:2, c:3}

Object.assign方法的第一个参数是目标对象,后面的参数都是源对象

如果只有一个参数,Object.assign会直接返回该参数。

const obj = {a: 1};
Object.assign(obj) === obj // true

如果该参数不是对象,则会先转成对象,然后返回。

typeof Object.assign(2) // "object"

由于undefinednull无法转成对象,所以如果它们作为参数,就会报错。

Object.assign(undefined) // 报错
Object.assign(null) // 报错

Object.assign拷贝的属性是有限制的,只拷贝源对象的自身属性(不拷贝继承属性),也不拷贝不可枚举的属性(enumerable: false

Object.assign({b: 'c'},
  Object.defineProperty({}, 'invisible', {
    enumerable: false,
    value: 'hello'
  })
)
// { b: 'c' }

注意点:

  • Object.assign方法实行的是浅拷贝,而不是深拷贝。也就是说,如果源对象某个属性的值是对象,那么目标对象拷贝得到的是这个对象的引用

    const obj1 = {a: {b: 1}};
    const obj2 = Object.assign({}, obj1);
    
    obj1.a.b = 2;
    obj2.a.b // 2
    
  • 对于这种嵌套的对象,一旦遇到同名属性,Object.assign的处理方法是替换,而不是添加

    const target = { a: { b: 'c', d: 'e' } }
    const source = { a: { b: 'hello' } }
    Object.assign(target, source)
    // { a: { b: 'hello' } }
    
  • Object.assign可以用来处理数组,但是会把数组视为对象

    Object.assign([1, 2, 3], [4, 5])
    // [4, 5, 3]
    
  • Object.assign只能进行值的复制,如果要复制的值是一个取值函数,那么将求值后再复制

    const source = {
      get foo() { return 1 }
    };
    const target = {};
    
    Object.assign(target, source)
    // { foo: 1 }
    

常见用途:

  • 为对象添加属性

    class Point {
      constructor(x, y) {
        Object.assign(this, {x, y});
      }
    }
    
  • 为对象添加方法

    Object.assign(SomeClass.prototype, {
      someMethod(arg1, arg2) {
        ···
      },
      anotherMethod() {
        ···
      }
    });
    
    // 等同于下面的写法
    SomeClass.prototype.someMethod = function (arg1, arg2) {
      ···
    };
    SomeClass.prototype.anotherMethod = function () {
      ···
    };
    
  • 克隆对象

    function clone(origin) {
      return Object.assign({}, origin);
    }
    
  • 合并多个对象

    const merge =
      (target, ...sources) => Object.assign(target, ...sources);
    
  • 为属性指定默认值

    const DEFAULTS = {
      logLevel: 0,
      outputFormat: 'html'
    };
    
    function processContent(options) {
      options = Object.assign({}, DEFAULTS, options);
      console.log(options);
      // ...
    }
    

Object.getOwnPropertyDescriptors()

ES5Object.getOwnPropertyDescriptor()方法会返回某个对象属性的描述对象(descriptor)。ES2017 引入了Object.getOwnPropertyDescriptors()方法,返回指定对象所有自身属性(非继承属性)的描述对象

const obj = {
  foo: 123,
  get bar() { return 'abc' }
};

Object.getOwnPropertyDescriptors(obj)
// { foo:
//    { value: 123,
//      writable: true,
//      enumerable: true,
//      configurable: true },
//   bar:
//    { get: [Function: get bar],
//      set: undefined,
//      enumerable: true,
//      configurable: true } }

该方法的引入目的,主要是为了解决Object.assign()无法正确拷贝get属性和set属性的问题

__proto__属性,Object.setPrototypeOf(),Object.getPrototypeOf()

JavaScript 语言的对象继承是通过原型链实现的。ES6 提供了更多原型对象的操作方法

__proto__属性

__proto__属性(前后各两个下划线),用来读取或设置当前对象的原型对象(prototype)。目前,所有浏览器(包括 IE11)都部署了这个属性

// es5 的写法
const obj = {
  method: function() { ... }
};
obj.__proto__ = someOtherObj;

// es6 的写法
var obj = Object.create(someOtherObj);
obj.method = function() { ... };

虽然 __proto__ 属性已成为 ES6 的标准,但无论从语义的角度,还是从兼容性的角度,都不要使用这个属性,而是使用以下API:

  • Object.setPrototypeOf()(写操作)
  • Object.getPrototypeOf()(读操作)
  • Object.create()(生成操作)

Object.setPrototypeOf()

Object.setPrototypeOf()方法的作用与__proto__相同,用来设置一个对象的原型对象(prototype),返回参数对象本身。它是 ES6 正式推荐的设置原型对象的方法。

// 格式
Object.setPrototypeOf(object, prototype)

// 用法
const o = Object.setPrototypeOf({}, null);

例子:

let proto = {};
let obj = { x: 10 };
Object.setPrototypeOf(obj, proto);

proto.y = 20;
proto.z = 40;

obj.x // 10
obj.y // 20
obj.z // 40

Object.getPrototypeOf()

该方法与Object.setPrototypeOf方法配套,用于读取一个对象的原型对象

function Rectangle() {
  // ...
}

const rec = new Rectangle();

Object.getPrototypeOf(rec) === Rectangle.prototype
// true

Object.setPrototypeOf(rec, Object.prototype);
Object.getPrototypeOf(rec) === Rectangle.prototype
// false

Object.keys(),Object.values(),Object.entries()

Object.keys()

ES5 引入了Object.keys方法,返回一个数组,成员是参数对象自身的(不含继承的)所有可遍历(enumerable)属性的键名

var obj = { foo: 'bar', baz: 42 };
Object.keys(obj)
// ["foo", "baz"]

ES2017 引入了跟Object.keys配套的Object.valuesObject.entries,作为遍历一个对象的补充手段,供for...of循环使用

let {keys, values, entries} = Object;
let obj = { a: 1, b: 2, c: 3 };

for (let key of keys(obj)) {
  console.log(key); // 'a', 'b', 'c'
}

for (let value of values(obj)) {
  console.log(value); // 1, 2, 3
}

for (let [key, value] of entries(obj)) {
  console.log([key, value]); // ['a', 1], ['b', 2], ['c', 3]
}

Object.values()

Object.values方法返回一个数组,成员是参数对象自身的(不含继承的)所有可遍历(enumerable)属性的键值

const obj = { foo: 'bar', baz: 42 };
Object.values(obj)
// ["bar", 42]

Object.values只返回对象自身的可遍历属性。

const obj = Object.create({}, {p: {value: 42}});
Object.values(obj) // []

Object.entries()

Object.entries()方法返回一个数组,成员是参数对象自身的(不含继承的)所有可遍历(enumerable)属性的键值对数组。

const obj = { foo: 'bar', baz: 42 };
Object.entries(obj)
// [ ["foo", "bar"], ["baz", 42] ]

Object.entries的基本用途是遍历对象的属性

let obj = { one: 1, two: 2 };
for (let [k, v] of Object.entries(obj)) {
  console.log(
    `${JSON.stringify(k)}: ${JSON.stringify(v)}`
  );
}
// "one": 1
// "two": 2

Object.entries方法的另一个用处是,将对象转为真正的Map结构。

const obj = { foo: 'bar', baz: 42 };
const map = new Map(Object.entries(obj));
map // Map { foo: "bar", baz: 42 }

Object.fromEntries()

Object.fromEntries()方法是Object.entries()的逆操作,用于将一个键值对数组转为对象。

Object.fromEntries([
  ['foo', 'bar'],
  ['baz', 42]
])
// { foo: "bar", baz: 42 }

Symbol

ES6 引入Symbol, 是为了解决对象属性可能会重复的问题

ES6 引入了一种新的原始数据类型Symbol,表示独一无二的值。它是 JavaScript 语言的第七种数据类型,前六种是:undefinednull、布尔值(Boolean)、字符串(String)、数值(Number)、对象(Object)。

Symbol 值通过Symbol函数生成。这就是说,对象的属性名现在可以有两种类型,一种是原来就有的字符串,另一种就是新增的 Symbol 类型

let s = Symbol();

typeof s
// "symbol"

Symbol函数前不能使用new命令,否则会报错

Symbol函数可以接受一个字符串作为参数,表示对 Symbol 实例的描述,主要是为了在控制台显示,或者转为字符串时,比较容易区分

let s1 = Symbol('foo');
let s2 = Symbol('bar');

s1 // Symbol(foo)
s2 // Symbol(bar)

s1.toString() // "Symbol(foo)"
s2.toString() // "Symbol(bar)"

Symbol.prototype.description

创建 Symbol 的时候,可以添加一个描述。

const sym = Symbol('foo');

ES2019 提供了一个实例属性description,直接返回 Symbol 的描述。

const sym = Symbol('foo');

sym.description // "foo"

作为属性名的 Symbol

由于每一个 Symbol 值都是不相等的,这意味着 Symbol 值可以作为标识符,用于对象的属性名,就能保证不会出现同名的属性

let mySymbol = Symbol();

// 第一种写法
let a = {};
a[mySymbol] = 'Hello!';

// 第二种写法
let a = {
  [mySymbol]: 'Hello!'
};

// 第三种写法
let a = {};
Object.defineProperty(a, mySymbol, { value: 'Hello!' });

// 以上写法都得到同样结果
a[mySymbol] // "Hello!"

Symbol 类型还可以用于定义一组常量,保证这组常量的值都是不相等的

const log = {};

log.levels = {
  DEBUG: Symbol('debug'),
  INFO: Symbol('info'),
  WARN: Symbol('warn')
};
console.log(log.levels.DEBUG, 'debug message');
console.log(log.levels.INFO, 'info message');

消除魔术字符串

魔术字符串指的是,在代码之中多次出现、与代码形成强耦合的某一个具体的字符串或者数值。风格良好的代码,应该尽量消除魔术字符串,改由含义清晰的变量代替, 常用的消除魔术字符串的方法,就是把它写成一个变量

const shapeType = {
  triangle: 'Triangle'
};

function getArea(shape, options) {
  let area = 0;
  switch (shape) {
    case shapeType.triangle:
      area = .5 * options.width * options.height;
      break;
  }
  return area;
}

getArea(shapeType.triangle, { width: 100, height: 100 });

属性名的遍历

Symbol 作为属性名,遍历对象的时候,该属性不会出现在for...infor...of循环中,也不会被Object.keys()Object.getOwnPropertyNames()JSON.stringify()返回

Object.getOwnPropertySymbols()方法,可以获取指定对象的所有 Symbol 属性名。该方法返回一个数组,成员是当前对象的所有用作属性名的 Symbol

const obj = {};
let a = Symbol('a');
let b = Symbol('b');

obj[a] = 'Hello';
obj[b] = 'World';

const objectSymbols = Object.getOwnPropertySymbols(obj);

objectSymbols
// [Symbol(a), Symbol(b)]

使用for...in循环和Object.getOwnPropertyNames()方法都得不到 Symbol 键名,需要使用Object.getOwnPropertySymbols()方法

另一个新的 API,Reflect.ownKeys()方法可以返回所有类型的键名,包括常规键名和 Symbol 键名

let obj = {
  [Symbol('my_key')]: 1,
  enum: 2,
  nonEnum: 3
};

Reflect.ownKeys(obj)
//  ["enum", "nonEnum", Symbol(my_key)]

Symbol.for(),Symbol.keyFor()

Symbol.for()方法接受一个字符串作为参数,然后搜索有没有以该参数作为名称的 Symbol 值。如果有,就返回这个 Symbol 值,否则就新建一个以该字符串为名称的 Symbol 值,并将其注册到全局。

let s1 = Symbol.for('foo');
let s2 = Symbol.for('foo');

s1 === s2 // true

Symbol.for()Symbol()这两种写法,都会生成新的 Symbol。它们的区别是,前者会被登记在全局环境中供搜索,后者不会

Symbol.keyFor()方法返回一个已登记的 Symbol 类型值的key

let s1 = Symbol.for("foo");
Symbol.keyFor(s1) // "foo"

let s2 = Symbol("foo");
Symbol.keyFor(s2) // undefined

模块的 Singleton 模式

Singleton 模式指的是调用一个类,任何时候返回的都是同一个实例

Nodejs 中实现 Singleton 模式,只需要把实例放到顶层对象 Global 里就可以了,但问题是这个放在顶层对象中的实例可以被修改,此时可以通过 Symbol 来实现

内置的 Symbol 值

ES6 还提供了 11 个内置的 Symbol 值,指向语言内部使用的方法

Symbol.hasInstance

对象的Symbol.hasInstance属性,指向一个内部方法。当其他对象使用instanceof运算符,判断是否为该对象的实例时,会调用这个方法

class MyClass {
  [Symbol.hasInstance](foo) {
    return foo instanceof Array;
  }
}

[1, 2, 3] instanceof new MyClass() // true

Symbol.isConcatSpreadable

对象的Symbol.isConcatSpreadable属性等于一个布尔值,表示该对象用于Array.prototype.concat()时,是否可以展开

let arr1 = ['c', 'd'];
['a', 'b'].concat(arr1, 'e') // ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
arr1[Symbol.isConcatSpreadable] // undefined

let arr2 = ['c', 'd'];
arr2[Symbol.isConcatSpreadable] = false;
['a', 'b'].concat(arr2, 'e') // ['a', 'b', ['c','d'], 'e']

Symbol.species

对象的Symbol.species属性,指向一个构造函数。创建衍生对象时,会使用该属性

class MyArray extends Array {
}

const a = new MyArray(1, 2, 3);
const b = a.map(x => x);
const c = a.filter(x => x > 1);

b instanceof MyArray // true
c instanceof MyArray // true
class MyArray extends Array {
  static get [Symbol.species]() { return Array; }
}

上面代码中,由于定义了Symbol.species属性,创建衍生对象时就会使用这个属性返回的函数,作为构造函数

Symbol.match

对象的Symbol.match属性,指向一个函数。当执行str.match(myObject)时,如果该属性存在,会调用它,返回该方法的返回值

String.prototype.match(regexp)
// 等同于
regexp[Symbol.match](this)

class MyMatcher {
  [Symbol.match](string) {
    return 'hello world'.indexOf(string);
  }
}

'e'.match(new MyMatcher()) // 1

Symbol.replace

对象的Symbol.replace属性,指向一个方法,当该对象被String.prototype.replace方法调用时,会返回该方法的返回值。

String.prototype.replace(searchValue, replaceValue)
// 等同于
searchValue[Symbol.replace](this, replaceValue)

Symbol.search

对象的Symbol.search属性,指向一个方法,当该对象被String.prototype.search方法调用时,会返回该方法的返回值。

String.prototype.search(regexp)
// 等同于
regexp[Symbol.search](this)

class MySearch {
  constructor(value) {
    this.value = value;
  }
  [Symbol.search](string) {
    return string.indexOf(this.value);
  }
}
'foobar'.search(new MySearch('foo')) // 0

Symbol.split

对象的Symbol.split属性,指向一个方法,当该对象被String.prototype.split方法调用时,会返回该方法的返回值。

String.prototype.split(separator, limit)
// 等同于
separator[Symbol.split](this, limit)

Symbol.iterator

对象的Symbol.iterator属性,指向该对象的默认遍历器方法

const myIterable = {};
myIterable[Symbol.iterator] = function* () {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
};

[...myIterable] // [1, 2, 3]

Symbol.toPrimitive

对象的Symbol.toPrimitive属性,指向一个方法。该对象被转为原始类型的值时,会调用这个方法,返回该对象对应的原始类型值

Symbol.toPrimitive被调用时,会接受一个字符串参数,表示当前运算的模式,一共有三种模式。

  • Number:该场合需要转成数值
  • String:该场合需要转成字符串
  • Default:该场合可以转成数值,也可以转成字符串
let obj = {
  [Symbol.toPrimitive](hint) {
    switch (hint) {
      case 'number':
        return 123;
      case 'string':
        return 'str';
      case 'default':
        return 'default';
      default:
        throw new Error();
     }
   }
};

2 * obj // 246
3 + obj // '3default'
obj == 'default' // true
String(obj) // 'str'

Symbol.toStringTag

对象的Symbol.toStringTag属性,指向一个方法。在该对象上面调用Object.prototype.toString方法时,如果这个属性存在,它的返回值会出现在toString方法返回的字符串之中,表示对象的类型

Symbol.unscopables

对象的Symbol.unscopables属性,指向一个对象。该对象指定了使用with关键字时,哪些属性会被with环境排除

Set和Map数据结构

Set

基本用法

ES6 提供了新的数据结构 Set。它类似于数组,但是成员的值都是唯一的,没有重复的值。

Set本身是一个构造函数,用来生成 Set 数据结构

const s = new Set();

[2, 3, 5, 4, 5, 2, 2].forEach(x => s.add(x));

for (let i of s) {
  console.log(i);
}
// 2 3 5 4

Set函数可以接受一个数组(或者具有 iterable 接口的其他数据结构)作为参数,用来初始化。

// 例一
const set = new Set([1, 2, 3, 4, 4]);
[...set]
// [1, 2, 3, 4]

// 例二
const items = new Set([1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 5]);
items.size // 5

// 例三
const set = new Set(document.querySelectorAll('div'));
set.size // 56

// 类似于
const set = new Set();
document
 .querySelectorAll('div')
 .forEach(div => set.add(div));
set.size // 56

Set也成为一种去除数组重复成员的方法

// 去除数组的重复成员
[...new Set(array)]

也可以用于去除字符串里面的重复字符

[...new Set('ababbc')].join('')
// "abc"

Set 实例的属性和方法

Set 结构的实例有以下属性:

  • Set.prototype.constructor:构造函数,默认就是Set函数。
  • Set.prototype.size:返回Set实例的成员总数。

Set 实例的方法分为两大类:操作方法(用于操作数据)和遍历方法(用于遍历成员)。下面先介绍四个操作方法。

  • Set.prototype.add(value):添加某个值,返回 Set 结构本身。
  • Set.prototype.delete(value):删除某个值,返回一个布尔值,表示删除是否成功。
  • Set.prototype.has(value):返回一个布尔值,表示该值是否为Set的成员。
  • Set.prototype.clear():清除所有成员,没有返回值
s.add(1).add(2).add(2);
// 注意2被加入了两次

s.size // 2

s.has(1) // true
s.has(2) // true
s.has(3) // false

s.delete(2);
s.has(2) // false

Array.from方法可以将 Set 结构转为数组

const items = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
const array = Array.from(items);

遍历操作

Set 结构的实例有四个遍历方法,可以用于遍历成员。

  • Set.prototype.keys():返回键名的遍历器
  • Set.prototype.values():返回键值的遍历器
  • Set.prototype.entries():返回键值对的遍历器
  • Set.prototype.forEach():使用回调函数遍历每个成员

keys方法、values方法、entries方法返回的都是遍历器对象

let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);

for (let item of set.keys()) {
  console.log(item);
}
// red
// green
// blue

for (let item of set.values()) {
  console.log(item);
}
// red
// green
// blue

for (let item of set.entries()) {
  console.log(item);
}
// ["red", "red"]
// ["green", "green"]
// ["blue", "blue"]

Set 结构可以直接用for...of循环遍历

let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);

for (let x of set) {
  console.log(x);
}
// red
// green
// blue

Set 结构的实例与数组一样,也拥有forEach方法,用于对每个成员执行某种操作,没有返回值

let set = new Set([1, 4, 9]);
set.forEach((value, key) => console.log(key + ' : ' + value))
// 1 : 1
// 4 : 4
// 9 : 9

扩展运算符(...)内部使用for...of循环,所以也可以用于 Set 结构

let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
let arr = [...set];
// ['red', 'green', 'blue']

扩展运算符和 Set 结构相结合,就可以去除数组的重复成员。

let arr = [3, 5, 2, 2, 5, 5];
let unique = [...new Set(arr)];
// [3, 5, 2]

数组的mapfilter方法也可以间接用于 Set

let set = new Set([1, 2, 3]);
set = new Set([...set].map(x => x * 2));
// 返回Set结构:{2, 4, 6}

let set = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
set = new Set([...set].filter(x => (x % 2) == 0));
// 返回Set结构:{2, 4}

使用 Set 可以很容易地实现并集(Union)、交集(Intersect)和差集(Difference

let a = new Set([1, 2, 3]);
let b = new Set([4, 3, 2]);

// 并集
let union = new Set([...a, ...b]);
// Set {1, 2, 3, 4}

// 交集
let intersect = new Set([...a].filter(x => b.has(x)));
// set {2, 3}

// (a 相对于 b 的)差集
let difference = new Set([...a].filter(x => !b.has(x)));
// Set {1}

WeakSet

含义

WeakSet 的成员只能是对象,而不能是其他类型的值

const ws = new WeakSet();
ws.add(1)
// TypeError: Invalid value used in weak set
ws.add(Symbol())
// TypeError: invalid value used in weak set

WeakSet 中的对象都是弱引用,即垃圾回收机制不考虑 WeakSet 对该对象的引用,也就是说,如果其他对象都不再引用该对象,那么垃圾回收机制会自动回收该对象所占用的内存,不考虑该对象还存在于 WeakSet 之中

ES6 规定 WeakSet 不可遍历

语法

WeakSet 是一个构造函数,可以使用new命令,创建 WeakSet 数据结构

const ws = new WeakSet();

作为构造函数,WeakSet 可以接受一个数组或类似数组的对象作为参数, 该数组的所有成员,都会自动成为 WeakSet 实例对象的成员。

const a = [[1, 2], [3, 4]];
const ws = new WeakSet(a);
// WeakSet {[1, 2], [3, 4]}

WeakSet 结构有以下三个方法:

  • WeakSet.prototype.add(value):向 WeakSet 实例添加一个新成员。
  • WeakSet.prototype.delete(value):清除 WeakSet 实例的指定成员。
  • WeakSet.prototype.has(value):返回一个布尔值,表示某个值是否在 WeakSet 实例之中。
const ws = new WeakSet();
const obj = {};
const foo = {};

ws.add(window);
ws.add(obj);

ws.has(window); // true
ws.has(foo);    // false

ws.delete(window);
ws.has(window);    // false

WeakSet 没有size属性,没有办法遍历它的成员

WeakSet 的一个用处,是储存 DOM 节点,而不用担心这些节点从文档移除时,会引发内存泄漏

Map

含义和基本用法

JavaScript 的对象(Object),本质上是键值对的集合(Hash 结构),但是传统上只能用字符串当作键

ES6 提供了 Map 数据结构。它类似于对象,也是键值对的集合,但是“键”的范围不限于字符串,各种类型的值(包括对象)都可以当作键

const m = new Map();
const o = {p: 'Hello World'};

m.set(o, 'content')
m.get(o) // "content"

m.has(o) // true
m.delete(o) // true
m.has(o) // false

作为构造函数,Map 也可以接受一个数组作为参数。该数组的成员是一个个表示键值对的数组

const map = new Map([
  ['name', '张三'],
  ['title', 'Author']
]);

map.size // 2
map.has('name') // true
map.get('name') // "张三"
map.has('title') // true
map.get('title') // "Author"

不仅仅是数组,任何具有 Iterator 接口、且每个成员都是一个双元素的数组的数据结构都可以当作Map构造函数的参数

const set = new Set([
  ['foo', 1],
  ['bar', 2]
]);
const m1 = new Map(set);
m1.get('foo') // 1

const m2 = new Map([['baz', 3]]);
const m3 = new Map(m2);
m3.get('baz') // 3

实例的属性和操作方法

  • size属性返回 Map 结构的成员总数

    const map = new Map();
    map.set('foo', true);
    map.set('bar', false);
    
    map.size // 2
    
  • Map.prototype.set(key, value), set方法设置键名key对应的键值为value,然后返回整个 Map 结构。如果key已经有值,则键值会被更新,否则就新生成该键

    const m = new Map();
    
    m.set('edition', 6)        // 键是字符串
    m.set(262, 'standard')     // 键是数值
    m.set(undefined, 'nah')    // 键是 undefined
    
  • Map.prototype.get(key), get方法读取key对应的键值,如果找不到key,返回undefined

    const m = new Map();
    
    const hello = function() {console.log('hello');};
    m.set(hello, 'Hello ES6!') // 键是函数
    
    m.get(hello)  // Hello ES6!
    
  • Map.prototype.has(key), has方法返回一个布尔值,表示某个键是否在当前 Map 对象之中。

    const m = new Map();
    
    m.set('edition', 6);
    m.set(262, 'standard');
    m.set(undefined, 'nah');
    
    m.has('edition')     // true
    m.has('years')       // false
    m.has(262)           // true
    m.has(undefined)     // true
    
  • Map.prototype.delete(key), delete方法删除某个键,返回true。如果删除失败,返回false

    const m = new Map();
    m.set(undefined, 'nah');
    m.has(undefined)     // true
    
    m.delete(undefined)
    m.has(undefined)       // false
    
  • Map.prototype.clear(), clear方法清除所有成员,没有返回值。

    let map = new Map();
    map.set('foo', true);
    map.set('bar', false);
    
    map.size // 2
    map.clear()
    map.size // 0
    

遍历方法

Map 结构原生提供三个遍历器生成函数和一个遍历方法。

  • Map.prototype.keys():返回键名的遍历器。
  • Map.prototype.values():返回键值的遍历器。
  • Map.prototype.entries():返回所有成员的遍历器。
  • Map.prototype.forEach():遍历 Map 的所有成员。
const map = new Map([
  ['F', 'no'],
  ['T',  'yes'],
]);

for (let key of map.keys()) {
  console.log(key);
}
// "F"
// "T"

for (let value of map.values()) {
  console.log(value);
}
// "no"
// "yes"

for (let item of map.entries()) {
  console.log(item[0], item[1]);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"

// 或者
for (let [key, value] of map.entries()) {
  console.log(key, value);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"

// 等同于使用map.entries()
for (let [key, value] of map) {
  console.log(key, value);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"

Map 结构转为数组结构,比较快速的方法是使用扩展运算符(...)。

const map = new Map([
  [1, 'one'],
  [2, 'two'],
  [3, 'three'],
]);

[...map.keys()]
// [1, 2, 3]

[...map.values()]
// ['one', 'two', 'three']

[...map.entries()]
// [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']]

[...map]
// [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']]

结合数组的map方法、filter方法,可以实现 Map 的遍历和过滤

const map0 = new Map()
  .set(1, 'a')
  .set(2, 'b')
  .set(3, 'c');

const map1 = new Map(
  [...map0].filter(([k, v]) => k < 3)
);
// 产生 Map 结构 {1 => 'a', 2 => 'b'}

const map2 = new Map(
  [...map0].map(([k, v]) => [k * 2, '_' + v])
    );
// 产生 Map 结构 {2 => '_a', 4 => '_b', 6 => '_c'}

与其他数据结构的互相转换

  • Map 转为数组, Map 转为数组最方便的方法,就是使用扩展运算符(...)。

    const myMap = new Map()
      .set(true, 7)
      .set({foo: 3}, ['abc']);
    [...myMap]
    // [ [ true, 7 ], [ { foo: 3 }, [ 'abc' ] ] ]
    
  • 数组 转为 Map, 将数组传入 Map 构造函数,就可以转为 Map

    new Map([
      [true, 7],
      [{foo: 3}, ['abc']]
    ])
    // Map {
    //   true => 7,
    //   Object {foo: 3} => ['abc']
    // }
    
  • Map 转为对象, 如果所有 Map 的键都是字符串,它可以无损地转为对象。

    function strMapToObj(strMap) {
      let obj = Object.create(null);
      for (let [k,v] of strMap) {
        obj[k] = v;
      }
      return obj;
    }
    
    const myMap = new Map()
      .set('yes', true)
      .set('no', false);
    strMapToObj(myMap)
    // { yes: true, no: false }
    
  • 对象转为 Map, 对象转为 Map 可以通过Object.entries()

    let obj = {"a":1, "b":2};
    let map = new Map(Object.entries(obj));
    
  • Map 转为 JSON

    Map 转为 JSON 要区分两种情况。一种情况是,Map 的键名都是字符串,这时可以选择转为对象 JSON

    function strMapToJson(strMap) {
      return JSON.stringify(strMapToObj(strMap));
    }
    
    let myMap = new Map().set('yes', true).set('no', false);
    strMapToJson(myMap)
    // '{"yes":true,"no":false}'
    

    另一种情况是,Map 的键名有非字符串,这时可以选择转为数组 JSON

    function mapToArrayJson(map) {
      return JSON.stringify([...map]);
    }
    
    let myMap = new Map().set(true, 7).set({foo: 3}, ['abc']);
    mapToArrayJson(myMap)
    // '[[true,7],[{"foo":3},["abc"]]]'
    
  • JSON 转为 Map

    JSON 转为 Map,正常情况下,所有键名都是字符串。

    function jsonToStrMap(jsonStr) {
      return objToStrMap(JSON.parse(jsonStr));
    }
    
    jsonToStrMap('{"yes": true, "no": false}')
    // Map {'yes' => true, 'no' => false}
    

WeakMap

含义

WeakMap结构与Map结构类似,也是用于生成键值对的集合。

// WeakMap 可以使用 set 方法添加成员
const wm1 = new WeakMap();
const key = {foo: 1};
wm1.set(key, 2);
wm1.get(key) // 2

// WeakMap 也可以接受一个数组,
// 作为构造函数的参数
const k1 = [1, 2, 3];
const k2 = [4, 5, 6];
const wm2 = new WeakMap([[k1, 'foo'], [k2, 'bar']]);
wm2.get(k2) // "bar"

WeakMapMap的区别有两点:

  • WeakMap只接受对象作为键名(null除外),不接受其他类型的值作为键名。

    const map = new WeakMap();
    map.set(1, 2)
    // TypeError: 1 is not an object!
    map.set(Symbol(), 2)
    // TypeError: Invalid value used as weak map key
    map.set(null, 2)
    // TypeError: Invalid value used as weak map key
    
  • WeakMap的键名所指向的对象,不计入垃圾回收机制

WeakMap 键名所引用的对象都是弱引用,即垃圾回收机制不将该引用考虑在内。因此,只要所引用的对象的其他引用都被清除,垃圾回收机制就会释放该对象所占用的内存

基本上,如果你要往对象上添加数据,又不想干扰垃圾回收机制,就可以使用 WeakMap。一个典型应用场景是,在网页的 DOM 元素上添加数据,就可以使用WeakMap结构。当该 DOM 元素被清除,其所对应的WeakMap记录就会自动被移除。

const wm = new WeakMap();

const element = document.getElementById('example');

wm.set(element, 'some information');
wm.get(element) // "some information"

注意,WeakMap 弱引用的只是键名,而不是键值。键值依然是正常引用。

const wm = new WeakMap();
let key = {};
let obj = {foo: 1};

wm.set(key, obj);
obj = null;
wm.get(key)
// Object {foo: 1}

WeakMap 的语法

WeakMapMapAPI 上的区别主要是两个,一是没有遍历操作(即没有keys()values()entries()方法),也没有size属性, 无法清空,即不支持clear方法

WeakMap只有四个方法可用:get()set()has()delete()

const wm = new WeakMap();

// size、forEach、clear 方法都不存在
wm.size // undefined
wm.forEach // undefined
wm.clear // undefined

Proxy

概述

Proxy 用于修改某些操作的默认行为,等同于在语言层面做出修改,所以属于一种“元编程”(meta programming),即对编程语言进行编程。

Proxy 可以理解成,在目标对象之前架设一层“拦截”,外界对该对象的访问,都必须先通过这层拦截,因此提供了一种机制,可以对外界的访问进行过滤和改写.

var obj = new Proxy({}, {
  get: function (target, propKey, receiver) {
    console.log(`getting ${propKey}!`);
    return Reflect.get(target, propKey, receiver);
  },
  set: function (target, propKey, value, receiver) {
    console.log(`setting ${propKey}!`);
    return Reflect.set(target, propKey, value, receiver);
  }
});

ES6 原生提供 Proxy 构造函数,用来生成 Proxy 实例。

var proxy = new Proxy(target, handler);

Proxy 支持的拦截操作一览,一共 13 种。

  • get(target, propKey, receiver):拦截对象属性的读取,比如proxy.fooproxy['foo']
  • set(target, propKey, value, receiver):拦截对象属性的设置,比如proxy.foo = vproxy['foo'] = v,返回一个布尔值。
  • has(target, propKey):拦截propKey in proxy的操作,返回一个布尔值。
  • deleteProperty(target, propKey):拦截delete proxy[propKey]的操作,返回一个布尔值。
  • ownKeys(target):拦截Object.getOwnPropertyNames(proxy)Object.getOwnPropertySymbols(proxy)、Object.keys(proxy)、for...in循环,返回一个数组。该方法返回目标对象所有自身的属性的属性名,而Object.keys()的返回结果仅包括目标对象自身的可遍历属性。
  • getOwnPropertyDescriptor(target, propKey):拦截Object.getOwnPropertyDescriptor(proxy, propKey),返回属性的描述对象。
  • defineProperty(target, propKey, propDesc):拦截Object.defineProperty(proxy, propKey, propDesc)Object.defineProperties(proxy, propDescs),返回一个布尔值。
  • preventExtensions(target):拦截Object.preventExtensions(proxy),返回一个布尔值。
  • getPrototypeOf(target):拦截Object.getPrototypeOf(proxy),返回一个对象。
  • isExtensible(target):拦截Object.isExtensible(proxy),返回一个布尔值。
  • setPrototypeOf(target, proto):拦截Object.setPrototypeOf(proxy, proto),返回一个布尔值。如果目标对象是函数,那么还有两种额外操作可以拦截。
  • apply(target, object, args):拦截 Proxy 实例作为函数调用的操作,比如proxy(...args)proxy.call(object, ...args)proxy.apply(...)
  • construct(target, args):拦截 Proxy 实例作为构造函数调用的操作,比如new proxy(...args)

Proxy 实例的方法

get()

get方法用于拦截某个属性的读取操作,可以接受三个参数,依次为目标对象、属性名和 proxy 实例本身(严格地说,是操作行为所针对的对象),其中最后一个参数可选。

var person = {
  name: "张三"
};

var proxy = new Proxy(person, {
  get: function(target, propKey) {
    if (propKey in target) {
      return target[propKey];
    } else {
      throw new ReferenceError("Prop name \"" + propKey + "\" does not exist.");
    }
  }
});

proxy.name // "张三"
proxy.age // 抛出一个错误

set()

set方法用来拦截某个属性的赋值操作,可以接受四个参数,依次为目标对象、属性名、属性值和 Proxy 实例本身,其中最后一个参数可选

let validator = {
  set: function(obj, prop, value) {
    if (prop === 'age') {
      if (!Number.isInteger(value)) {
        throw new TypeError('The age is not an integer');
      }
      if (value > 200) {
        throw new RangeError('The age seems invalid');
      }
    }

    // 对于满足条件的 age 属性以及其他属性,直接保存
    obj[prop] = value;
  }
};

let person = new Proxy({}, validator);

person.age = 100;

person.age // 100
person.age = 'young' // 报错
person.age = 300 // 报错

apply()

apply方法拦截函数的调用、callapply操作。

apply方法可以接受三个参数,分别是目标对象、目标对象的上下文对象(this)和目标对象的参数数组。

var handler = {
  apply (target, ctx, args) {
    return Reflect.apply(...arguments);
  }
};
var target = function () { return 'I am the target'; };
var handler = {
  apply: function () {
    return 'I am the proxy';
  }
};

var p = new Proxy(target, handler);

p()
// "I am the proxy"
var twice = {
  apply (target, ctx, args) {
    return Reflect.apply(...arguments) * 2;
  }
};
function sum (left, right) {
  return left + right;
};
var proxy = new Proxy(sum, twice);
proxy(1, 2) // 6
proxy.call(null, 5, 6) // 22
proxy.apply(null, [7, 8]) // 30

has()

has方法用来拦截HasProperty操作,即判断对象是否具有某个属性时,这个方法会生效。典型的操作就是in运算符。

has方法可以接受两个参数,分别是目标对象、需查询的属性名。

下面的例子使用has方法隐藏某些属性,不被in运算符发现

var handler = {
  has (target, key) {
    if (key[0] === '_') {
      return false;
    }
    return key in target;
  }
};
var target = { _prop: 'foo', prop: 'foo' };
var proxy = new Proxy(target, handler);
'_prop' in proxy // false

has方法拦截的是HasProperty操作,而不是HasOwnProperty操作,即has方法不判断一个属性是对象自身的属性,还是继承的属性

construct()

construct方法用于拦截new命令,下面是拦截对象的写法。

var handler = {
  construct (target, args, newTarget) {
    return new target(...args);
  }
};

construct方法可以接受三个参数。

  • target:目标对象
  • args:构造函数的参数对象
  • newTarget:创造实例对象时,new命令作用的构造函数
var p = new Proxy(function () {}, {
  construct: function(target, args) {
    console.log('called: ' + args.join(', '));
    return { value: args[0] * 10 };
  }
});

(new p(1)).value
// "called: 1"
// 10

construct方法返回的必须是一个对象,否则会报错

deleteProperty()

deleteProperty方法用于拦截delete操作,如果这个方法抛出错误或者返回false,当前属性就无法被delete命令删除。

var handler = {
  deleteProperty (target, key) {
    invariant(key, 'delete');
    delete target[key];
    return true;
  }
};
function invariant (key, action) {
  if (key[0] === '_') {
    throw new Error(`Invalid attempt to ${action} private "${key}" property`);
  }
}

var target = { _prop: 'foo' };
var proxy = new Proxy(target, handler);
delete proxy._prop
// Error: Invalid attempt to delete private "_prop" property

defineProperty()

defineProperty()方法拦截了Object.defineProperty()操作。

var handler = {
  defineProperty (target, key, descriptor) {
    return false;
  }
};
var target = {};
var proxy = new Proxy(target, handler);
proxy.foo = 'bar' // 不会生效

getOwnPropertyDescriptor()

getOwnPropertyDescriptor()方法拦截Object.getOwnPropertyDescriptor(),返回一个属性描述对象或者undefined

var handler = {
  getOwnPropertyDescriptor (target, key) {
    if (key[0] === '_') {
      return;
    }
    return Object.getOwnPropertyDescriptor(target, key);
  }
};
var target = { _foo: 'bar', baz: 'tar' };
var proxy = new Proxy(target, handler);
Object.getOwnPropertyDescriptor(proxy, 'wat')
// undefined
Object.getOwnPropertyDescriptor(proxy, '_foo')
// undefined
Object.getOwnPropertyDescriptor(proxy, 'baz')
// { value: 'tar', writable: true, enumerable: true, configurable: true }

getPrototypeOf()

getPrototypeOf()方法主要用来拦截获取对象原型。具体来说,拦截下面这些操作。

  • Object.prototype.__proto__
  • Object.prototype.isPrototypeOf()
  • Object.getPrototypeOf()
  • Reflect.getPrototypeOf()
  • instanceof

下面是一个例子。

var proto = {};
var p = new Proxy({}, {
  getPrototypeOf(target) {
    return proto;
  }
});
Object.getPrototypeOf(p) === proto // true

isExtensible()

isExtensible()方法拦截Object.isExtensible()操作。

var p = new Proxy({}, {
  isExtensible: function(target) {
    console.log("called");
    return true;
  }
});

Object.isExtensible(p)
// "called"
// true

ownKeys()

ownKeys()方法用来拦截对象自身属性的读取操作。具体来说,拦截以下操作。

  • Object.getOwnPropertyNames()
  • Object.getOwnPropertySymbols()
  • Object.keys()
  • for...in循环

下面是拦截Object.keys()的例子。

let target = {
  a: 1,
  b: 2,
  c: 3
};

let handler = {
  ownKeys(target) {
    return ['a'];
  }
};

let proxy = new Proxy(target, handler);

Object.keys(proxy)
// [ 'a' ]

preventExtensions()

preventExtensions()方法拦截Object.preventExtensions()。该方法必须返回一个布尔值,否则会被自动转为布尔值。

这个方法有一个限制,只有目标对象不可扩展时(即Object.isExtensible(proxy)false),proxy.preventExtensions才能返回true,否则会报错。

var proxy = new Proxy({}, {
  preventExtensions: function(target) {
    return true;
  }
});

Object.preventExtensions(proxy)
// Uncaught TypeError: 'preventExtensions' on proxy: trap returned truish but the proxy target is extensible

setPrototypeOf()

setPrototypeOf()方法主要用来拦截Object.setPrototypeOf()方法。

下面是一个例子。

var handler = {
  setPrototypeOf (target, proto) {
    throw new Error('Changing the prototype is forbidden');
  }
};
var proto = {};
var target = function () {};
var proxy = new Proxy(target, handler);
Object.setPrototypeOf(proxy, proto);
// Error: Changing the prototype is forbidden

Proxy.revocable()

Proxy.revocable()方法返回一个可取消的 Proxy 实例。

let target = {};
let handler = {};

let {proxy, revoke} = Proxy.revocable(target, handler);

proxy.foo = 123;
proxy.foo // 123

revoke();
proxy.foo // TypeError: Revoked

Proxy.revocable()的一个使用场景是,目标对象不允许直接访问,必须通过代理访问,一旦访问结束,就收回代理权,不允许再次访问

Reflect

概述

Reflect对象与Proxy对象一样,也是 ES6 为了操作对象而提供的新 API

  • Object对象的一些明显属于语言内部的方法(比如Object.defineProperty),放到Reflect对象上

  • 修改某些Object方法的返回结果,让其变得更合理。比如,Object.defineProperty(obj, name, desc)在无法定义属性时,会抛出一个错误,而Reflect.defineProperty(obj, name, desc)则会返回false

  • Object操作都变成函数行为。某些Object操作是命令式,比如name in objdelete obj[name],而Reflect.has(obj, name)Reflect.deleteProperty(obj, name)让它们变成了函数行为

    // 老写法
    'assign' in Object // true
    
    // 新写法
    Reflect.has(Object, 'assign') // true
    
  • Reflect对象的方法与Proxy对象的方法一一对应,只要是Proxy对象的方法,就能在Reflect对象上找到对应的方法。这就让Proxy对象可以方便地调用对应的Reflect方法,完成默认行为,作为修改行为的基础。也就是说,不管Proxy怎么修改默认行为,你总可以在Reflect上获取默认行为

静态方法

Reflect对象一共有 13 个静态方法。

  • Reflect.apply(target, thisArg, args)
  • Reflect.construct(target, args)
  • Reflect.get(target, name, receiver)
  • Reflect.set(target, name, value, receiver)
  • Reflect.defineProperty(target, name, desc)
  • Reflect.deleteProperty(target, name)
  • Reflect.has(target, name)
  • Reflect.ownKeys(target)
  • Reflect.isExtensible(target)
  • Reflect.preventExtensions(target)
  • Reflect.getOwnPropertyDescriptor(target, name)
  • Reflect.getPrototypeOf(target)
  • Reflect.setPrototypeOf(target, prototype)

Reflect.get(target, name, receiver)

Reflect.get方法查找并返回target对象的name属性,如果没有该属性,则返回undefined

var myObject = {
  foo: 1,
  bar: 2,
  get baz() {
    return this.foo + this.bar;
  },
}

Reflect.get(myObject, 'foo') // 1
Reflect.get(myObject, 'bar') // 2
Reflect.get(myObject, 'baz') // 3

Reflect.set(target, name, value, receiver)

Reflect.set方法设置target对象的name属性等于value

var myObject = {
  foo: 1,
  set bar(value) {
    return this.foo = value;
  },
}

myObject.foo // 1

Reflect.set(myObject, 'foo', 2);
myObject.foo // 2

Reflect.set(myObject, 'bar', 3)
myObject.foo // 3

Reflect.has(obj, name)

Reflect.has方法对应name in obj里面的in运算符。

var myObject = {
  foo: 1,
};

// 旧写法
'foo' in myObject // true

// 新写法
Reflect.has(myObject, 'foo') // true

Reflect.deleteProperty(obj, name)

Reflect.deleteProperty方法等同于delete obj[name],用于删除对象的属性。

const myObj = { foo: 'bar' };

// 旧写法
delete myObj.foo;

// 新写法
Reflect.deleteProperty(myObj, 'foo');

该方法返回一个布尔值。如果删除成功,或者被删除的属性不存在,返回true;删除失败,被删除的属性依然存在,返回false

Reflect.construct(target, args)

Reflect.construct方法等同于new target(...args),这提供了一种不使用new,来调用构造函数的方法。

function Greeting(name) {
  this.name = name;
}

// new 的写法
const instance = new Greeting('张三');

// Reflect.construct 的写法
const instance = Reflect.construct(Greeting, ['张三']);

Reflect.getPrototypeOf(obj)

Reflect.getPrototypeOf方法用于读取对象的__proto__属性,对应Object.getPrototypeOf(obj)

const myObj = new FancyThing();

// 旧写法
Object.getPrototypeOf(myObj) === FancyThing.prototype;

// 新写法
Reflect.getPrototypeOf(myObj) === FancyThing.prototype;

Reflect.setPrototypeOf(obj, newProto)

Reflect.setPrototypeOf方法用于设置目标对象的原型(prototype),对应Object.setPrototypeOf(obj, newProto)方法。它返回一个布尔值,表示是否设置成功。

const myObj = {};

// 旧写法
Object.setPrototypeOf(myObj, Array.prototype);

// 新写法
Reflect.setPrototypeOf(myObj, Array.prototype);

myObj.length // 0

Reflect.apply(func, thisArg, args)

Reflect.apply方法等同于Function.prototype.apply.call(func, thisArg, args),用于绑定this对象后执行给定函数。

一般来说,如果要绑定一个函数的this对象,可以这样写fn.apply(obj, args),但是如果函数定义了自己的apply方法,就只能写成Function.prototype.apply.call(fn, obj, args),采用Reflect对象可以简化这种操作。

const ages = [11, 33, 12, 54, 18, 96];

// 旧写法
const youngest = Math.min.apply(Math, ages);
const oldest = Math.max.apply(Math, ages);
const type = Object.prototype.toString.call(youngest);

// 新写法
const youngest = Reflect.apply(Math.min, Math, ages);
const oldest = Reflect.apply(Math.max, Math, ages);
const type = Reflect.apply(Object.prototype.toString, youngest, []);

Reflect.defineProperty(target, propertyKey, attributes)

Reflect.defineProperty方法基本等同于Object.defineProperty,用来为对象定义属性。未来,后者会被逐渐废除,请从现在开始就使用Reflect.defineProperty代替它。

function MyDate() {
  /*…*/
}

// 旧写法
Object.defineProperty(MyDate, 'now', {
  value: () => Date.now()
});

// 新写法
Reflect.defineProperty(MyDate, 'now', {
  value: () => Date.now()
});

Reflect.getOwnPropertyDescriptor(target, propertyKey)

Reflect.getOwnPropertyDescriptor基本等同于Object.getOwnPropertyDescriptor,用于得到指定属性的描述对象,将来会替代掉后者。

var myObject = {};
Object.defineProperty(myObject, 'hidden', {
  value: true,
  enumerable: false,
});

// 旧写法
var theDescriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(myObject, 'hidden');

// 新写法
var theDescriptor = Reflect.getOwnPropertyDescriptor(myObject, 'hidden');

Reflect.isExtensible (target)

Reflect.isExtensible方法对应Object.isExtensible,返回一个布尔值,表示当前对象是否可扩展。

const myObject = {};

// 旧写法
Object.isExtensible(myObject) // true

// 新写法
Reflect.isExtensible(myObject) // true

Reflect.preventExtensions(target)

Reflect.preventExtensions对应Object.preventExtensions方法,用于让一个对象变为不可扩展。它返回一个布尔值,表示是否操作成功。

var myObject = {};

// 旧写法
Object.preventExtensions(myObject) // Object {}

// 新写法
Reflect.preventExtensions(myObject) // true

Reflect.ownKeys (target)

Reflect.ownKeys方法用于返回对象的所有属性,基本等同于Object.getOwnPropertyNamesObject.getOwnPropertySymbols之和。

var myObject = {
  foo: 1,
  bar: 2,
  [Symbol.for('baz')]: 3,
  [Symbol.for('bing')]: 4,
};

// 旧写法
Object.getOwnPropertyNames(myObject)
// ['foo', 'bar']

Object.getOwnPropertySymbols(myObject)
//[Symbol(baz), Symbol(bing)]

// 新写法
Reflect.ownKeys(myObject)
// ['foo', 'bar', Symbol(baz), Symbol(bing)]

实例:使用 Proxy 实现观察者模式

观察者模式(Observer mode)指的是函数自动观察数据对象,一旦对象有变化,函数就会自动执行。

const person = observable({
  name: '张三',
  age: 20
});

function print() {
  console.log(`${person.name}, ${person.age}`)
}

observe(print);
person.name = '李四';
// 输出
// 李四, 20

上面代码中,数据对象person是观察目标,函数print是观察者。一旦数据对象发生变化,print就会自动执行。

下面,使用 Proxy 写一个观察者模式的最简单实现,即实现observableobserve这两个函数。思路是observable函数返回一个原始对象的 Proxy 代理,拦截赋值操作,触发充当观察者的各个函数。

const queuedObservers = new Set();

const observe = fn => queuedObservers.add(fn);
const observable = obj => new Proxy(obj, {set});

function set(target, key, value, receiver) {
  const result = Reflect.set(target, key, value, receiver);
  queuedObservers.forEach(observer => observer());
  return result;
}

上面代码中,先定义了一个Set集合,所有观察者函数都放进这个集合。然后,observable函数返回原始对象的代理,拦截赋值操作。拦截函数set之中,会自动执行所有观察者。

Promise 对象

Promise 的含义

Promise 是异步编程的一种解决方案,ES6 将其写进了语言标准,统一了用法,原生提供了Promise对象。

所谓Promise,简单说就是一个容器,里面保存着某个未来才会结束的事件(通常是一个异步操作)的结果。从语法上说,Promise 是一个对象,从它可以获取异步操作的消息。Promise 提供统一的 API,各种异步操作都可以用同样的方法进行处理

Promise对象有以下两个特点。

  • 对象的状态不受外界影响。Promise对象代表一个异步操作,有三种状态:pending(进行中)、fulfilled(已成功)和rejected(已失败)。只有异步操作的结果,可以决定当前是哪一种状态,任何其他操作都无法改变这个状态。

  • 一旦状态改变,就不会再变,任何时候都可以得到这个结果, Promise对象的状态改变,只有两种可能:从pending变为fulfilled和从pending变为rejected

基本用法

ES6 规定,Promise对象是一个构造函数,用来生成Promise实例。

下面代码创造了一个Promise实例。

const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
  // ... some code

  if (/* 异步操作成功 */){
    resolve(value);
  } else {
    reject(error);
  }
});

Promise构造函数接受一个函数作为参数,该函数的两个参数分别是resolvereject

resolve函数的作用是,将Promise对象的状态从“未完成”变为“成功”(即从 pending 变为 resolved),在异步操作成功时调用,并将异步操作的结果,作为参数传递出去;reject函数的作用是,将Promise对象的状态从“未完成”变为“失败”(即从 pending 变为 rejected),在异步操作失败时调用,并将异步操作报出的错误,作为参数传递出去

Promise实例生成以后,可以用then方法分别指定resolved状态和rejected状态的回调函数。

promise.then(function(value) {
  // success
}, function(error) {
  // failure
});

下面是一个Promise对象的简单例子。

function timeout(ms) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(resolve, ms, 'done');
  });
}

timeout(100).then((value) => {
  console.log(value);
});

Promise 新建后就会立即执行。

let promise = new Promise(function(resolve, reject) {
  console.log('Promise');
  resolve();
});

promise.then(function() {
  console.log('resolved.');
});

console.log('Hi!');

// Promise
// Hi!
// resolved

Promise.prototype.then()

Promise 实例具有then方法,也就是说,then方法是定义在原型对象Promise.prototype上的。它的作用是为 Promise 实例添加状态改变时的回调函数。前面说过,then方法的第一个参数是resolved状态的回调函数,第二个参数(可选)是rejected状态的回调函数。

then方法返回的是一个新的Promise实例(注意,不是原来那个Promise实例)。因此可以采用链式写法,即then方法后面再调用另一个then方法。

getJSON("/posts.json").then(function(json) {
  return json.post;
}).then(function(post) {
  // ...
});

Promise.prototype.catch()

Promise.prototype.catch()方法是.then(null, rejection).then(undefined, rejection)的别名,用于指定发生错误时的回调函数。

getJSON('/posts.json').then(function(posts) {
  // ...
}).catch(function(error) {
  // 处理 getJSON 和 前一个回调函数运行时发生的错误
  console.log('发生错误!', error);
});

promise抛出一个错误,就被catch()方法指定的回调函数捕获

Promise 对象的错误具有“冒泡”性质,会一直向后传递,直到被捕获为止。也就是说,错误总是会被下一个catch语句捕获

建议总是使用catch()方法,而不使用then()方法的第二个参数 reject

建议 Promise 对象后面要跟catch()方法,这样可以处理 Promise 内部发生的错误。catch()方法返回的还是一个 Promise 对象,因此后面还可以接着调用then()方法

const someAsyncThing = function() {
  return new Promise(function(resolve, reject) {
    // 下面一行会报错,因为x没有声明
    resolve(x + 2);
  });
};

someAsyncThing()
.catch(function(error) {
  console.log('oh no', error);
})
.then(function() {
  console.log('carry on');
});
// oh no [ReferenceError: x is not defined]
// carry on

Promise.prototype.finally()

finally()方法用于指定不管 Promise 对象最后状态如何,都会执行的操作。该方法是 ES2018 引入标准的。

promise
.then(result => {···})
.catch(error => {···})
.finally(() => {···});

finally方法的回调函数不接受任何参数,这意味着没有办法知道,前面的 Promise 状态到底是fulfilled还是rejected。这表明,finally方法里面的操作,应该是与状态无关的,不依赖于 Promise 的执行结果

Promise.all()

Promise.all()方法用于将多个 Promise 实例,包装成一个新的 Promise 实例。

const p = Promise.all([p1, p2, p3]);

Promise.all()方法接受一个数组作为参数, 另外,Promise.all()方法的参数可以不是数组,但必须具有 Iterator 接口,且返回的每个成员都是 Promise 实例

// 生成一个Promise对象的数组
const promises = [2, 3, 5, 7, 11, 13].map(function (id) {
  return getJSON('/post/' + id + ".json");
});

Promise.all(promises).then(function (posts) {
  // ...
}).catch(function(reason){
  // ...
});

Promise.race()

Promise.race()方法同样是将多个 Promise 实例,包装成一个新的 Promise 实例。

const p = Promise.race([p1, p2, p3]);

上面代码中,只要p1、p2、p3之中有一个实例率先改变状态,p的状态就跟着改变。那个率先改变的 Promise 实例的返回值,就传递给p的回调函数。

Promise.race()方法的参数与Promise.all()方法一样,如果不是 Promise 实例,就会先调用下面讲到的Promise.resolve()方法,将参数转为 Promise 实例,再进一步处理。

Promise.allSettled()

Promise.allSettled()方法接受一组 Promise 实例作为参数,包装成一个新的 Promise 实例。只有等到所有这些参数实例都返回结果,不管是fulfilled还是rejected,包装实例才会结束。该方法由 ES2020 引入。

const promises = [
  fetch('/api-1'),
  fetch('/api-2'),
  fetch('/api-3'),
];

await Promise.allSettled(promises);
removeLoadingIndicator();

该方法返回的新的 Promise 实例,一旦结束,状态总是fulfilled,不会变成rejected。状态变成fulfilled后,Promise 的监听函数接收到的参数是一个数组,每个成员对应一个传入Promise.allSettled()Promise 实例

const resolved = Promise.resolve(42);
const rejected = Promise.reject(-1);

const allSettledPromise = Promise.allSettled([resolved, rejected]);

allSettledPromise.then(function (results) {
  console.log(results);
});
// [
//    { status: 'fulfilled', value: 42 },
//    { status: 'rejected', reason: -1 }
// ]
const promises = [ fetch('index.html'), fetch('https://does-not-exist/') ];
const results = await Promise.allSettled(promises);

// 过滤出成功的请求
const successfulPromises = results.filter(p => p.status === 'fulfilled');

// 过滤出失败的请求,并输出原因
const errors = results
  .filter(p => p.status === 'rejected')
  .map(p => p.reason);

Promise.any()

Promise.any()方法接受一组 Promise 实例作为参数,包装成一个新的 Promise 实例。只要参数实例有一个变成fulfilled状态,包装实例就会变成fulfilled状态;如果所有参数实例都变成rejected状态,包装实例就会变成rejected状态。该方法目前是一个第三阶段的提案 。

Promise.any()Promise.race()方法很像,只有一点不同,就是不会因为某个 Promise 变成rejected状态而结束。

const promises = [
  fetch('/endpoint-a').then(() => 'a'),
  fetch('/endpoint-b').then(() => 'b'),
  fetch('/endpoint-c').then(() => 'c'),
];
try {
  const first = await Promise.any(promises);
  console.log(first);
} catch (error) {
  console.log(error);
}

Promise.resolve()

有时需要将现有对象转为 Promise 对象,Promise.resolve()方法就起到这个作用。

const jsPromise = Promise.resolve($.ajax('/whatever.json'));

Promise.resolve方法的参数分成四种情况。

(1)参数是一个 Promise 实例

如果参数是 Promise 实例,那么Promise.resolve将不做任何修改、原封不动地返回这个实例。

(2)参数是一个thenable对象

thenable对象指的是具有then方法的对象,比如下面这个对象。

let thenable = {
  then: function(resolve, reject) {
    resolve(42);
  }
};

Promise.resolve方法会将这个对象转为 Promise 对象,然后就立即执行thenable对象的then方法。

let thenable = {
  then: function(resolve, reject) {
    resolve(42);
  }
};

let p1 = Promise.resolve(thenable);
p1.then(function(value) {
  console.log(value);  // 42
});

(3)参数不是具有then方法的对象,或根本就不是对象

如果参数是一个原始值,或者是一个不具有then方法的对象,则Promise.resolve方法返回一个新的 Promise 对象,状态为resolved

const p = Promise.resolve('Hello');

p.then(function (s){
  console.log(s)
});
// Hello

(4)不带有任何参数

Promise.resolve()方法允许调用时不带参数,直接返回一个resolved状态的 Promise 对象。

所以,如果希望得到一个 Promise 对象,比较方便的方法就是直接调用Promise.resolve()方法。

const p = Promise.resolve();

p.then(function () {
  // ...
});

Promise.reject()

Promise.reject(reason)方法也会返回一个新的 Promise 实例,该实例的状态为rejected

const p = Promise.reject('出错了');
// 等同于
const p = new Promise((resolve, reject) => reject('出错了'))

p.then(null, function (s) {
  console.log(s)
});
// 出错了

应用

加载图片

我们可以将图片的加载写成一个Promise,一旦加载完成,Promise的状态就发生变化。

const preloadImage = function (path) {
  return new Promise(function (resolve, reject) {
    const image = new Image();
    image.onload  = resolve;
    image.onerror = reject;
    image.src = path;
  });
};

Generator 函数与 Promise 的结合

使用 Generator 函数管理流程,遇到异步操作的时候,通常返回一个Promise对象。

function getFoo () {
  return new Promise(function (resolve, reject){
    resolve('foo');
  });
}

const g = function* () {
  try {
    const foo = yield getFoo();
    console.log(foo);
  } catch (e) {
    console.log(e);
  }
};

function run (generator) {
  const it = generator();

  function go(result) {
    if (result.done) return result.value;

    return result.value.then(function (value) {
      return go(it.next(value));
    }, function (error) {
      return go(it.throw(error));
    });
  }

  go(it.next());
}

run(g);

上面代码的 Generator 函数g之中,有一个异步操作getFoo,它返回的就是一个Promise对象。函数run用来处理这个Promise对象,并调用下一个next方法

Iterator 和 for...of 循环

Iterator(遍历器)的概念

JavaScript 原有的表示“集合”的数据结构,主要是数组(Array)和对象(Object),ES6 又添加了MapSet。这样就有了四种数据集合,用户还可以组合使用它们,定义自己的数据结构。这样就需要一种统一的接口机制,来处理所有不同的数据结构。

遍历器(Iterator)就是这样一种机制。它是一种接口,为各种不同的数据结构提供统一的访问机制。任何数据结构只要部署 Iterator 接口,就可以完成遍历操作(即依次处理该数据结构的所有成员)

Iterator 的作用有三个:

  • 为各种数据结构,提供一个统一的、简便的访问接口
  • 使得数据结构的成员能够按某种次序排列
  • ES6 创造了一种新的遍历命令for...of循环,Iterator 接口主要供for...of消费

默认 Iterator 接口

Iterator 接口的目的,就是为所有数据结构,提供了一种统一的访问机制,即for...of循环。当使用for...of循环遍历某种数据结构时,该循环会自动去寻找 Iterator 接口。

一种数据结构只要部署了 Iterator 接口,我们就称这种数据结构是“可遍历的”(iterable

ES6 规定,默认的 Iterator 接口部署在数据结构的Symbol.iterator属性,或者说,一个数据结构只要具有Symbol.iterator属性,就可以认为是“可遍历的”(iterable

Symbol.iterator属性本身是一个函数,就是当前数据结构默认的遍历器生成函数。执行这个函数,就会返回一个遍历器。至于属性名Symbol.iterator,它是一个表达式,返回Symbol对象的iterator属性,这是一个预定义好的、类型为 Symbol 的特殊值,所以要放在方括号内

const obj = {
  [Symbol.iterator] : function () {
    return {
      next: function () {
        return {
          value: 1,
          done: true
        };
      }
    };
  }
};

ES6 的有些数据结构原生具备 Iterator 接口(比如数组),即不用任何处理,就可以被for...of循环遍历, 另外一些数据结构没有(比如对象)

原生具备 Iterator 接口的数据结构如下。

  • Array
  • Map
  • Set
  • String
  • TypedArray
  • 函数的 arguments 对象
  • NodeList 对象

下面的例子是数组的Symbol.iterator属性。

let arr = ['a', 'b', 'c'];
let iter = arr[Symbol.iterator]();

iter.next() // { value: 'a', done: false }
iter.next() // { value: 'b', done: false }
iter.next() // { value: 'c', done: false }
iter.next() // { value: undefined, done: true }

一个对象如果要具备可被for...of循环调用的 Iterator 接口,就必须在Symbol.iterator的属性上部署遍历器生成方法

class RangeIterator {
  constructor(start, stop) {
    this.value = start;
    this.stop = stop;
  }

  [Symbol.iterator]() { return this; }

  next() {
    var value = this.value;
    if (value < this.stop) {
      this.value++;
      return {done: false, value: value};
    }
    return {done: true, value: undefined};
  }
}

function range(start, stop) {
  return new RangeIterator(start, stop);
}

for (var value of range(0, 3)) {
  console.log(value); // 0, 1, 2
}

调用 Iterator 接口的场合

有一些场合会默认调用 Iterator 接口(即Symbol.iterator方法),除了下文会介绍的for...of循环,还有几个别的场合。

  • 解构赋值: 对数组和 Set 结构进行解构赋值时,会默认调用Symbol.iterator方法。

    let set = new Set().add('a').add('b').add('c');
    
    let [x,y] = set;
    // x='a'; y='b'
    
    let [first, ...rest] = set;
    // first='a'; rest=['b','c'];
    
  • 扩展运算符: 扩展运算符(...)也会调用默认的 Iterator 接口。

    // 例一
    var str = 'hello';
    [...str] //  ['h','e','l','l','o']
    
    // 例二
    let arr = ['b', 'c'];
    ['a', ...arr, 'd']
    // ['a', 'b', 'c', 'd']
    
  • yield*: yield*后面跟的是一个可遍历的结构,它会调用该结构的遍历器接口。

    let generator = function* () {
      yield 1;
      yield* [2,3,4];
      yield 5;
    };
    
    var iterator = generator();
    
    iterator.next() // { value: 1, done: false }
    iterator.next() // { value: 2, done: false }
    iterator.next() // { value: 3, done: false }
    iterator.next() // { value: 4, done: false }
    iterator.next() // { value: 5, done: false }
    iterator.next() // { value: undefined, done: true }
    
  • 其他场合, 由于数组的遍历会调用遍历器接口,所以任何接受数组作为参数的场合,其实都调用了遍历器接口。下面是一些例子。

    • for...of
    • Array.from()
    • Map(), Set(), WeakMap(), WeakSet()(比如new Map([['a',1],['b',2]]))
    • Promise.all()
    • Promise.race()

字符串的 Iterator 接口

字符串是一个类似数组的对象,也原生具有 Iterator 接口。

var someString = "hi";
typeof someString[Symbol.iterator]
// "function"

var iterator = someString[Symbol.iterator]();

iterator.next()  // { value: "h", done: false }
iterator.next()  // { value: "i", done: false }
iterator.next()  // { value: undefined, done: true }

可以覆盖原生的Symbol.iterator方法,达到修改遍历器行为的目的。

var str = new String("hi");

[...str] // ["h", "i"]

str[Symbol.iterator] = function() {
  return {
    next: function() {
      if (this._first) {
        this._first = false;
        return { value: "bye", done: false };
      } else {
        return { done: true };
      }
    },
    _first: true
  };
};

[...str] // ["bye"]
str // "hi"

Iterator 接口与 Generator 函数

Symbol.iterator方法的最简单实现,就是 Generator 函数。

let myIterable = {
  [Symbol.iterator]: function* () {
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
  }
}
[...myIterable] // [1, 2, 3]

// 或者采用下面的简洁写法

let obj = {
  * [Symbol.iterator]() {
    yield 'hello';
    yield 'world';
  }
};

for (let x of obj) {
  console.log(x);
}
// "hello"
// "world"

遍历器对象的 return(),throw()

遍历器对象除了具有next方法,还可以具有return方法和throw方法。如果你自己写遍历器对象生成函数,那么next方法是必须部署的,return方法和throw方法是否部署是可选的。

如果一个对象在完成遍历前,需要清理或释放资源,就可以部署return方法

function readLinesSync(file) {
  return {
    [Symbol.iterator]() {
      return {
        next() {
          return { done: false };
        },
        return() {
          file.close();
          return { done: true };
        }
      };
    },
  };
}

for...of 循环

ES6 借鉴 C++JavaC#Python 语言,引入了for...of循环,作为遍历所有数据结构的统一的方法。

一个数据结构只要部署了Symbol.iterator属性,就被视为具有 iterator 接口,就可以用for...of循环遍历它的成员。也就是说,for...of循环内部调用的是数据结构的Symbol.iterator方法。

for...of循环可以使用的范围包括数组、SetMap 结构、某些类似数组的对象(比如arguments对象、DOM NodeList 对象)、后文的 Generator 对象,以及字符串。

数组

数组原生具备iterator接口(即默认部署了Symbol.iterator属性),for...of循环本质上就是调用这个接口产生的遍历器,可以用下面的代码证明。

const arr = ['red', 'green', 'blue'];

for(let v of arr) {
  console.log(v); // red green blue
}

const obj = {};
obj[Symbol.iterator] = arr[Symbol.iterator].bind(arr);

for(let v of obj) {
  console.log(v); // red green blue
}

for...of循环可以代替数组实例的forEach方法。

const arr = ['red', 'green', 'blue'];

arr.forEach(function (element, index) {
  console.log(element); // red green blue
  console.log(index);   // 0 1 2
});

JavaScript 原有的for...in循环,只能获得对象的键名,不能直接获取键值。ES6 提供for...of循环,允许遍历获得键值。

var arr = ['a', 'b', 'c', 'd'];

for (let a in arr) {
  console.log(a); // 0 1 2 3
}

for (let a of arr) {
  console.log(a); // a b c d
}

Set 和 Map 结构

SetMap 结构也原生具有 Iterator 接口,可以直接使用for...of循环。

var engines = new Set(["Gecko", "Trident", "Webkit", "Webkit"]);
for (var e of engines) {
  console.log(e);
}
// Gecko
// Trident
// Webkit

var es6 = new Map();
es6.set("edition", 6);
es6.set("committee", "TC39");
es6.set("standard", "ECMA-262");
for (var [name, value] of es6) {
  console.log(name + ": " + value);
}
// edition: 6
// committee: TC39
// standard: ECMA-262

计算生成的数据结构

有些数据结构是在现有数据结构的基础上,计算生成的。比如,ES6 的数组、SetMap 都部署了以下三个方法,调用后都返回遍历器对象。

  • entries() 返回一个遍历器对象,用来遍历[键名, 键值]组成的数组。对于数组,键名就是索引值;对于 Set,键名与键值相同。Map 结构的 Iterator 接口,默认就是调用entries方法。
  • keys() 返回一个遍历器对象,用来遍历所有的键名。
  • values() 返回一个遍历器对象,用来遍历所有的键值。

这三个方法调用后生成的遍历器对象,所遍历的都是计算生成的数据结构。

let arr = ['a', 'b', 'c'];
for (let pair of arr.entries()) {
  console.log(pair);
}
// [0, 'a']
// [1, 'b']
// [2, 'c']

类似数组的对象

类似数组的对象包括好几类。下面是for...of循环用于字符串、DOM NodeList 对象、arguments对象的例子。

// 字符串
let str = "hello";

for (let s of str) {
  console.log(s); // h e l l o
}

// DOM NodeList对象
let paras = document.querySelectorAll("p");

for (let p of paras) {
  p.classList.add("test");
}

// arguments对象
function printArgs() {
  for (let x of arguments) {
    console.log(x);
  }
}
printArgs('a', 'b');
// 'a'
// 'b'

对象

对于普通的对象,for...of结构不能直接使用,会报错,必须部署了 Iterator 接口后才能使用。但是,这样情况下,for...in循环依然可以用来遍历键名。

let es6 = {
  edition: 6,
  committee: "TC39",
  standard: "ECMA-262"
};

for (let e in es6) {
  console.log(e);
}
// edition
// committee
// standard

for (let e of es6) {
  console.log(e);
}
// TypeError: es6[Symbol.iterator] is not a function

要获取对象的属性值,有下面两个方法:

  • 使用Object.keys方法将对象的键名生成一个数组,然后遍历这个数组。

    for (var key of Object.keys(someObject)) {
      console.log(key + ': ' + someObject[key]);
    }
    
  • 使用 Generator 函数将对象重新包装一下。

    function* entries(obj) {
      for (let key of Object.keys(obj)) {
        yield [key, obj[key]];
      }
    }
    
    for (let [key, value] of entries(obj)) {
      console.log(key, '->', value);
    }
    // a -> 1
    // b -> 2
    // c -> 3
    

Generator 函数的语法

简介

基本概念

Generator 函数是 ES6 提供的一种异步编程解决方案,语法行为与传统函数完全不同

语法上,首先可以把它理解成一个状态机,封装了多个内部状态。执行 Generator 函数会返回一个遍历器对象,也就是说,Generator 函数除了是状态机,还是一个遍历器对象生成函数。返回的遍历器对象,可以依次遍历 Generator 函数内部的每一个状态。

形式上,Generator 函数是一个普通函数,但是有两个特征。一是,function关键字与函数名之间有一个星号;二是,函数体内部使用yield表达式,定义不同的内部状态。

function* helloWorldGenerator() {
  yield 'hello';
  yield 'world';
  return 'ending';
}

var hw = helloWorldGenerator();

Generator 函数是分段执行的,yield表达式是暂停执行的标记,而next方法可以恢复执行

hw.next()
// { value: 'hello', done: false }

hw.next()
// { value: 'world', done: false }

hw.next()
// { value: 'ending', done: true }

hw.next()
// { value: undefined, done: true }

调用 Generator 函数,返回一个遍历器对象,代表 Generator 函数的内部指针。以后,每次调用遍历器对象的next方法,就会返回一个有着valuedone两个属性的对象。value属性表示当前的内部状态的值,是yield表达式后面那个表达式的值;done属性是一个布尔值,表示是否遍历结束

yield 表达式

由于 Generator 函数返回的遍历器对象,只有调用next方法才会遍历下一个内部状态,所以其实提供了一种可以暂停执行的函数。yield表达式就是暂停标志

yield表达式后面的表达式,只有当调用next方法、内部指针指向该语句时才会执行,因此等于为 JavaScript 提供了手动的“惰性求值”(Lazy Evaluation)的语法功能。

与 Iterator 接口的关系

任意一个对象的Symbol.iterator方法,等于该对象的遍历器生成函数,调用该函数会返回该对象的一个遍历器对象。

由于 Generator 函数就是遍历器生成函数,因此可以把 Generator 赋值给对象的Symbol.iterator属性,从而使得该对象具有 Iterator 接口。

var myIterable = {};
myIterable[Symbol.iterator] = function* () {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
};

[...myIterable] // [1, 2, 3]

Generator 函数执行后,返回一个遍历器对象。该对象本身也具有Symbol.iterator属性,执行后返回自身。

function* gen(){
  // some code
}

var g = gen();

g[Symbol.iterator]() === g
// true

next 方法的参数

yield表达式本身没有返回值,或者说总是返回undefinednext方法可以带一个参数,该参数就会被当作上一个yield表达式的返回值。

function* f() {
  for(var i = 0; true; i++) {
    var reset = yield i;
    if(reset) { i = -1; }
  }
}

var g = f();

g.next() // { value: 0, done: false }
g.next() // { value: 1, done: false }
g.next(true) // { value: 0, done: false }

通过next方法的参数,就可以在 Generator 函数开始运行之后,向函数体内部注入值。也就是说,可以在 Generator 函数运行的不同阶段,从外部向内部注入不同的值,从而调整函数行为

for...of 循环

for...of循环可以自动遍历 Generator 函数运行时生成的Iterator对象,且此时不再需要调用next方法。

function* foo() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
  yield 4;
  yield 5;
  return 6;
}

for (let v of foo()) {
  console.log(v);
}
// 1 2 3 4 5

下面是一个利用 Generator 函数和for...of循环,实现斐波那契数列的例子。

function* fibonacci() {
  let [prev, curr] = [0, 1];
  for (;;) {
    yield curr;
    [prev, curr] = [curr, prev + curr];
  }
}

for (let n of fibonacci()) {
  if (n > 1000) break;
  console.log(n);
}

原生的 JavaScript 对象没有遍历接口,无法使用for...of循环,通过 Generator 函数为它加上这个接口,就可以用了。

function* objectEntries(obj) {
  let propKeys = Reflect.ownKeys(obj);

  for (let propKey of propKeys) {
    yield [propKey, obj[propKey]];
  }
}

let jane = { first: 'Jane', last: 'Doe' };

for (let [key, value] of objectEntries(jane)) {
  console.log(`${key}: ${value}`);
}
// first: Jane
// last: Doe

除了for...of循环以外,扩展运算符(...)、解构赋值和Array.from方法内部调用的,都是遍历器接口。这意味着,它们都可以将 Generator 函数返回的 Iterator 对象,作为参数。

function* numbers () {
  yield 1
  yield 2
  return 3
  yield 4
}

// 扩展运算符
[...numbers()] // [1, 2]

// Array.from 方法
Array.from(numbers()) // [1, 2]

// 解构赋值
let [x, y] = numbers();
x // 1
y // 2

// for...of 循环
for (let n of numbers()) {
  console.log(n)
}
// 1
// 2

Generator.prototype.throw()

Generator 函数返回的遍历器对象,都有一个throw方法,可以在函数体外抛出错误,然后在 Generator 函数体内捕获。

var g = function* () {
  try {
    yield;
  } catch (e) {
    console.log('内部捕获', e);
  }
};

var i = g();
i.next();

try {
  i.throw('a');
  i.throw('b');
} catch (e) {
  console.log('外部捕获', e);
}
// 内部捕获 a
// 外部捕获 b

throw方法可以接受一个参数,该参数会被catch语句接收,建议抛出Error对象的实例。

var g = function* () {
  try {
    yield;
  } catch (e) {
    console.log(e);
  }
};

var i = g();
i.next();
i.throw(new Error('出错了!'));
// Error: 出错了!(…)

Generator.prototype.return()

Generator 函数返回的遍历器对象,还有一个return方法,可以返回给定的值,并且终结遍历 Generator 函数。

function* gen() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
}

var g = gen();

g.next()        // { value: 1, done: false }
g.return('foo') // { value: "foo", done: true }
g.next()        // { value: undefined, done: true }

next()、throw()、return() 的共同点

next()throw()return()这三个方法本质上是同一件事,可以放在一起理解。它们的作用都是让 Generator 函数恢复执行,并且使用不同的语句替换yield表达式。

next()是将yield表达式替换成一个值。

const g = function* (x, y) {
  let result = yield x + y;
  return result;
};

const gen = g(1, 2);
gen.next(); // Object {value: 3, done: false}

gen.next(1); // Object {value: 1, done: true}
// 相当于将 let result = yield x + y
// 替换成 let result = 1;

yield* 表达式

如果在 Generator 函数内部,调用另一个 Generator 函数。需要在前者的函数体内部,自己手动完成遍历。

function* foo() {
  yield 'a';
  yield 'b';
}

function* bar() {
  yield 'x';
  // 手动遍历 foo()
  for (let i of foo()) {
    console.log(i);
  }
  yield 'y';
}

for (let v of bar()){
  console.log(v);
}
// x
// a
// b
// y

如果有多个 Generator 函数嵌套,写起来就非常麻烦。ES6 提供了yield*表达式,作为解决办法,用来在一个 Generator 函数里面执行另一个 Generator 函数

function* bar() {
  yield 'x';
  yield* foo();
  yield 'y';
}

// 等同于
function* bar() {
  yield 'x';
  yield 'a';
  yield 'b';
  yield 'y';
}

// 等同于
function* bar() {
  yield 'x';
  for (let v of foo()) {
    yield v;
  }
  yield 'y';
}

for (let v of bar()){
  console.log(v);
}
// "x"
// "a"
// "b"
// "y"

从语法角度看,如果yield表达式后面跟的是一个遍历器对象,需要在yield表达式后面加上星号,表明它返回的是一个遍历器对象。这被称为yield*表达式

Generator 函数的异步应用

传统方法

ES6 诞生以前,异步编程的方法,大概有下面四种。

  • 回调函数
  • 事件监听
  • 发布/订阅
  • Promise 对象

Generator 函数将 JavaScript 异步编程带入了一个全新的阶段

基本概念

异步

所谓"异步",简单说就是一个任务不是连续完成的,可以理解成该任务被人为分成两段,先执行第一段,然后转而执行其他任务,等做好了准备,再回过头执行第二段。

比如,有一个任务是读取文件进行处理,任务的第一段是向操作系统发出请求,要求读取文件。然后,程序执行其他任务,等到操作系统返回文件,再接着执行任务的第二段(处理文件)。这种不连续的执行,就叫做异步。

相应地,连续的执行就叫做同步。由于是连续执行,不能插入其他任务,所以操作系统从硬盘读取文件的这段时间,程序只能干等着。

回调函数

JavaScript 语言对异步编程的实现,就是回调函数。所谓回调函数,就是把任务的第二段单独写在一个函数里面,等到重新执行这个任务的时候,就直接调用这个函数。回调函数的英语名字callback,直译过来就是"重新调用"。

读取文件进行处理,是这样写的。

fs.readFile('/etc/passwd', 'utf-8', function (err, data) {
  if (err) throw err;
  console.log(data);
});

Promise

回调函数的方式会造成回调函数地狱问题,Promise 对象就是为了解决这个问题而提出的。它不是新的语法功能,而是一种新的写法,允许将回调函数的嵌套,改成链式调用。采用 Promise,连续读取多个文件,写法如下。

var readFile = require('fs-readfile-promise');

readFile(fileA)
.then(function (data) {
  console.log(data.toString());
})
.then(function () {
  return readFile(fileB);
})
.then(function (data) {
  console.log(data.toString());
})
.catch(function (err) {
  console.log(err);
});

Promise 提供then方法加载回调函数,catch方法捕捉执行过程中抛出的错误

Generator 函数

协程

传统的编程语言,早有异步编程的解决方案(其实是多任务的解决方案)。其中有一种叫做"协程"(coroutine),意思是多个线程互相协作,完成异步任务

function* asyncJob() {
  // ...其他代码
  var f = yield readFile(fileA);
  // ...其他代码
}

asyncJob是一个协程,它的奥妙就在其中的yield命令。它表示执行到此处,执行权将交给其他协程。也就是说,yield命令是异步两个阶段的分界线。

协程的 Generator 函数实现

Generator 函数是协程在 ES6 的实现,最大特点就是可以交出函数的执行权(即暂停执行)。

整个 Generator 函数就是一个封装的异步任务,或者说是异步任务的容器。异步操作需要暂停的地方,都用yield语句注明。Generator 函数的执行方法如下

function* gen(x) {
  var y = yield x + 2;
  return y;
}

var g = gen(1);
g.next() // { value: 3, done: false }
g.next() // { value: undefined, done: true }

Generator 函数的数据交换和错误处理

Generator 函数可以暂停执行和恢复执行,这是它能封装异步任务的根本原因。除此之外,它还有两个特性,使它可以作为异步编程的完整解决方案:函数体内外的数据交换和错误处理机制。

next返回值的 value 属性,是 Generator 函数向外输出数据;next方法还可以接受参数,向 Generator 函数体内输入数据。

function* gen(x){
  var y = yield x + 2;
  return y;
}

var g = gen(1);
g.next() // { value: 3, done: false }
g.next(2) // { value: 2, done: true }

Generator 函数内部还可以部署错误处理代码,捕获函数体外抛出的错误。

function* gen(x){
  try {
    var y = yield x + 2;
  } catch (e){
    console.log(e);
  }
  return y;
}

var g = gen(1);
g.next();
g.throw('出错了');
// 出错了

异步任务的封装

下面看看如何使用 Generator 函数,执行一个真实的异步任务。

var fetch = require('node-fetch');

function* gen(){
  var url = 'https://api.github.com/users/github';
  var result = yield fetch(url);
  console.log(result.bio);
}

执行这段代码的方法如下。

var g = gen();
var result = g.next();

result.value.then(function(data){
  return data.json();
}).then(function(data){
  g.next(data);
});

Thunk 函数

Thunk 函数是自动执行 Generator 函数的一种方法。

参数的求值策略

参数的求值策略有两种,传值调用和传名调用,传值调用比较简单,但是对参数求值的时候,实际上还没用到这个参数,有可能造成性能损失

Thunk 函数的含义

编译器的“传名调用”实现,往往是将参数放到一个临时函数之中,再将这个临时函数传入函数体。这个临时函数就叫做 Thunk 函数。

function f(m) {
  return m * 2;
}

f(x + 5);

// 等同于

var thunk = function () {
  return x + 5;
};

function f(thunk) {
  return thunk() * 2;
}

Thunk 函数的定义,就是“传名调用”的一种实现策略,用来替换某个表达式。

JavaScript 语言的 Thunk 函数

JavaScript 语言是传值调用,它的 Thunk 函数含义有所不同。在 JavaScript 语言中,Thunk 函数替换的不是表达式,而是多参数函数,将其替换成一个只接受回调函数作为参数的单参数函数。

// 正常版本的readFile(多参数版本)
fs.readFile(fileName, callback);

// Thunk版本的readFile(单参数版本)
var Thunk = function (fileName) {
  return function (callback) {
    return fs.readFile(fileName, callback);
  };
};

var readFileThunk = Thunk(fileName);
readFileThunk(callback);

Generator 函数的流程管理

ES6 有了 Generator 函数,Thunk 函数现在可以用于 Generator 函数的自动流程管理。

Generator 函数可以自动执行。

function* gen() {
  // ...
}

var g = gen();
var res = g.next();

while(!res.done){
  console.log(res.value);
  res = g.next();
}

Thunk 函数的自动流程管理

Thunk 函数真正的威力,在于可以自动执行 Generator 函数。下面就是一个基于 Thunk 函数的 Generator 执行器。

function run(fn) {
  var gen = fn();

  function next(err, data) {
    var result = gen.next(data);
    if (result.done) return;
    result.value(next);
  }

  next();
}

function* g() {
  // ...
}

run(g);

co 模块

基本用法

co 模块是著名程序员 TJ Holowaychuk 于 2013 年 6 月发布的一个小工具,用于 Generator 函数的自动执行。

下面是一个 Generator 函数,用于依次读取两个文件。

var gen = function* () {
  var f1 = yield readFile('/etc/fstab');
  var f2 = yield readFile('/etc/shells');
  console.log(f1.toString());
  console.log(f2.toString());
};

co 模块可以让你不用编写 Generator 函数的执行器。

var co = require('co');
co(gen);

co函数返回一个Promise对象,因此可以用then方法添加回调函数。

co(gen).then(function (){
  console.log('Generator 函数执行完成');
});

async 函数

含义

ES2017 标准引入了 async 函数,使得异步操作变得更加方便, 它就是 Generator 函数的语法糖。

前文有一个 Generator 函数,依次读取两个文件。

const asyncReadFile = async function () {
  const f1 = await readFile('/etc/fstab');
  const f2 = await readFile('/etc/shells');
  console.log(f1.toString());
  console.log(f2.toString());
};

async函数对 Generator 函数的改进,体现在以下四点。

(1)内置执行器。Generator 函数的执行必须靠执行器,所以才有了co模块,而async函数自带执行器

(2)更好的语义。asyncawait,比起星号和yield,语义更清楚了。async表示函数里有异步操作,await表示紧跟在后面的表达式需要等待结果

(3)更广的适用性。co模块约定,yield命令后面只能是 Thunk 函数或 Promise 对象,而async函数的await命令后面,可以是 Promise 对象和原始类型的值(数值、字符串和布尔值,但这时会自动转成立即 resolvedPromise 对象)

(4)返回值是 Promiseasync函数的返回值是 Promise 对象,这比 Generator 函数的返回值是 Iterator 对象方便多了。你可以用then方法指定下一步的操

基本用法

async函数返回一个 Promise 对象,可以使用then方法添加回调函数。当函数执行的时候,一旦遇到await就会先返回,等到异步操作完成,再接着执行函数体内后面的语句

async function getStockPriceByName(name) {
  const symbol = await getStockSymbol(name);
  const stockPrice = await getStockPrice(symbol);
  return stockPrice;
}

getStockPriceByName('goog').then(function (result) {
  console.log(result);
});

async 函数有多种使用形式。

// 函数声明
async function foo() {}

// 函数表达式
const foo = async function () {};

// 对象的方法
let obj = { async foo() {} };
obj.foo().then(...)

// Class 的方法
class Storage {
  constructor() {
    this.cachePromise = caches.open('avatars');
  }

  async getAvatar(name) {
    const cache = await this.cachePromise;
    return cache.match(`/avatars/${name}.jpg`);
  }
}

const storage = new Storage();
storage.getAvatar('jake').then(…);

// 箭头函数
const foo = async () => {};

语法

async函数的语法规则总体上比较简单,难点是错误处理机制。

返回 Promise 对象

async函数返回一个 Promise 对象。

async函数内部return语句返回的值,会成为then方法回调函数的参数。

async function f() {
  return 'hello world';
}

f().then(v => console.log(v))
// "hello world"

async函数内部抛出错误,会导致返回的 Promise 对象变为reject状态。抛出的错误对象会被catch方法回调函数接收到。

async function f() {
  throw new Error('出错了');
}

f().then(
  v => console.log(v),
  e => console.log(e)
)
// Error: 出错了

Promise 对象的状态变化

async函数返回的 Promise 对象,必须等到内部所有await命令后面的 Promise 对象执行完,才会发生状态改变,除非遇到return语句或者抛出错误。也就是说,只有async函数内部的异步操作执行完,才会执行then方法指定的回调函数

async function getTitle(url) {
  let response = await fetch(url);
  let html = await response.text();
  return html.match(/<title>([\s\S]+)<\/title>/i)[1];
}
getTitle('https://tc39.github.io/ecma262/').then(console.log)
// "ECMAScript 2017 Language Specification"

await 命令

正常情况下,await命令后面是一个 Promise 对象,返回该对象的结果。如果不是 Promise 对象,就直接返回对应的值。

async function f() {
  // 等同于
  // return 123;
  return await 123;
}

f().then(v => console.log(v))
// 123

另一种情况是,await命令后面是一个thenable对象(即定义了then方法的对象),那么await会将其等同于 Promise 对象。

class Sleep {
  constructor(timeout) {
    this.timeout = timeout;
  }
  then(resolve, reject) {
    const startTime = Date.now();
    setTimeout(
      () => resolve(Date.now() - startTime),
      this.timeout
    );
  }
}

(async () => {
  const sleepTime = await new Sleep(1000);
  console.log(sleepTime);
})();
// 1000

错误处理

如果await后面的异步操作出错,那么等同于async函数返回的 Promise 对象被reject

async function f() {
  await new Promise(function (resolve, reject) {
    throw new Error('出错了');
  });
}

f()
.then(v => console.log(v))
.catch(e => console.log(e))
// Error:出错了

止出错的方法,也是将其放在try...catch代码块之中。

async function f() {
  try {
    await new Promise(function (resolve, reject) {
      throw new Error('出错了');
    });
  } catch(e) {
  }
  return await('hello world');
}

Class 的基本语法

简介

类的由来

JavaScript 语言中,生成实例对象的传统方法是通过构造函数。下面是一个例子。

function Point(x, y) {
  this.x = x;
  this.y = y;
}

Point.prototype.toString = function () {
  return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
};

var p = new Point(1, 2);

ES6 引入了 Class(类)这个概念,作为对象的模板。通过class关键字,可以定义类。

基本上,ES6class可以看作只是一个语法糖,它的绝大部分功能,ES5 都可以做到,新的class写法只是让对象原型的写法更加清晰、更像面向对象编程的语法而已。上面的代码用 ES6class改写,就是下面这样。

class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }
}

ES6 的类,完全可以看作构造函数的另一种写法。

class Point {
  // ...
}

typeof Point // "function"
Point === Point.prototype.constructor // true

类的数据类型就是函数,类本身就指向构造函数。

使用的时候,也是直接对类使用new命令,跟构造函数的用法完全一致。

class Bar {
  doStuff() {
    console.log('stuff');
  }
}

var b = new Bar();
b.doStuff() // "stuff"

constructor 方法

constructor方法是类的默认方法,通过new命令生成对象实例时,自动调用该方法。一个类必须有constructor方法,如果没有显式定义,一个空的constructor方法会被默认添加。

class Point {
}

// 等同于
class Point {
  constructor() {}
}

constructor方法默认返回实例对象(即this),完全可以指定返回另外一个对象。

class Foo {
  constructor() {
    return Object.create(null);
  }
}

new Foo() instanceof Foo
// false

类的实例

生成类的实例的写法,与 ES5 完全一样,也是使用new命令

class Point {
  // ...
}

// 报错
var point = Point(2, 3);

// 正确
var point = new Point(2, 3);

实例的属性除非显式定义在其本身(即定义在this对象上),否则都是定义在原型上(即定义在class上)

//定义类
class Point {

  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }

}

var point = new Point(2, 3);

point.toString() // (2, 3)

point.hasOwnProperty('x') // true
point.hasOwnProperty('y') // true
point.hasOwnProperty('toString') // false
point.__proto__.hasOwnProperty('toString') // true

取值函数(getter)和存值函数(setter)

ES5 一样,在“类”的内部可以使用getset关键字,对某个属性设置存值函数和取值函数,拦截该属性的存取行为。

class MyClass {
  constructor() {
    // ...
  }
  get prop() {
    return 'getter';
  }
  set prop(value) {
    console.log('setter: '+value);
  }
}

let inst = new MyClass();

inst.prop = 123;
// setter: 123

inst.prop
// 'getter'

属性表达式

类的属性名,可以采用表达式。

let methodName = 'getArea';

class Square {
  constructor(length) {
    // ...
  }

  [methodName]() {
    // ...
  }
}

Class 表达式

与函数一样,类也可以使用表达式的形式定义。

const MyClass = class Me {
  getClassName() {
    return Me.name;
  }
};

注意点

(1)严格模式

类和模块的内部,默认就是严格模式,所以不需要使用use strict指定运行模式。

(2)不存在提升, 类不存在变量提升(hoist),这一点与 ES5 完全不同。

new Foo(); // ReferenceError
class Foo {}

(3)name 属性, 由于本质上,ES6 的类只是 ES5 的构造函数的一层包装,所以函数的许多特性都被Class继承,包括name属性。

class Point {}
Point.name // "Point"

(4)Generator 方法, 如果某个方法之前加上星号(*,就表示该方法是一个 Generator` 函数。

class Foo {
  constructor(...args) {
    this.args = args;
  }
  * [Symbol.iterator]() {
    for (let arg of this.args) {
      yield arg;
    }
  }
}

for (let x of new Foo('hello', 'world')) {
  console.log(x);
}
// hello
// world

(5)this 的指向, 类的方法内部如果含有this,它默认指向类的实例

class Logger {
  printName(name = 'there') {
    this.print(`Hello ${name}`);
  }

  print(text) {
    console.log(text);
  }
}

const logger = new Logger();
const { printName } = logger;
printName(); // TypeError: Cannot read property 'print' of undefined

静态方法

类相当于实例的原型,所有在类中定义的方法,都会被实例继承。如果在一个方法前,加上static关键字,就表示该方法不会被实例继承,而是直接通过类来调用,这就称为“静态方法”。

class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

Foo.classMethod() // 'hello'

var foo = new Foo();
foo.classMethod()
// TypeError: foo.classMethod is not a function

注意,如果静态方法包含this关键字,这个this指的是类,而不是实例。

class Foo {
  static bar() {
    this.baz();
  }
  static baz() {
    console.log('hello');
  }
  baz() {
    console.log('world');
  }
}

Foo.bar() // hello

父类的静态方法,可以被子类继承。

class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
}

Bar.classMethod() // 'hello'

实例属性的新写法

实例属性除了定义在constructor()方法里面的this上面,也可以定义在类的最顶层。

class IncreasingCounter {
  constructor() {
    this._count = 0;
  }
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this._count;
  }
  increment() {
    this._count++;
  }
}

另一种写法是,这个属性也可以定义在类的最顶层,其他都不变。

class IncreasingCounter {
  _count = 0;
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this._count;
  }
  increment() {
    this._count++;
  }
}

静态属性

静态属性指的是 Class 本身的属性,即Class.propName,而不是定义在实例对象(this)上的属性。

class Foo {
}

Foo.prop = 1;
Foo.prop // 1

私有方法和私有属性

现有的解决方案

私有方法和私有属性,是只能在类的内部访问的方法和属性,外部不能访问。这是常见需求,有利于代码的封装,但 ES6 不提供,只能通过变通方法模拟实现。

一种做法是在命名上加以区别。

class Widget {

  // 公有方法
  foo (baz) {
    this._bar(baz);
  }

  // 私有方法
  _bar(baz) {
    return this.snaf = baz;
  }

  // ...
}

上面代码中,_bar方法前面的下划线,表示这是一个只限于内部使用的私有方法。但是,这种命名是不保险的

另一种方法就是索性将私有方法移出模块,因为模块内部的所有方法都是对外可见的。

class Widget {
  foo (baz) {
    bar.call(this, baz);
  }

  // ...
}

function bar(baz) {
  return this.snaf = baz;
}

还有一种方法是利用Symbol值的唯一性,将私有方法的名字命名为一个Symbol值。

const bar = Symbol('bar');
const snaf = Symbol('snaf');

export default class myClass{

  // 公有方法
  foo(baz) {
    this[bar](baz);
  }

  // 私有方法
  [bar](baz) {
    return this[snaf] = baz;
  }

  // ...
};

私有属性的提案

目前,有一个提案,为class加了私有属性。方法是在属性名之前,使用#表示。

class IncreasingCounter {
  #count = 0;
  get value() {
    console.log('Getting the current value!');
    return this.#count;
  }
  increment() {
    this.#count++;
  }
}

new.target 属性

new是从构造函数生成实例对象的命令。ES6new命令引入了一个new.target属性,该属性一般用在构造函数之中,返回new命令作用于的那个构造函数。

如果构造函数不是通过new命令或Reflect.construct()调用的,new.target会返回undefined,因此这个属性可以用来确定构造函数是怎么调用的

function Person(name) {
  if (new.target !== undefined) {
    this.name = name;
  } else {
    throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
  }
}

// 另一种写法
function Person(name) {
  if (new.target === Person) {
    this.name = name;
  } else {
    throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
  }
}

var person = new Person('张三'); // 正确
var notAPerson = Person.call(person, '张三');  // 报错

Class 的继承

简介

Class 可以通过extends关键字实现继承,这比 ES5 的通过修改原型链实现继承,要清晰和方便很多。

class Point {
}

class ColorPoint extends Point {
}
class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    super(x, y); // 调用父类的constructor(x, y)
    this.color = color;
  }

  toString() {
    return this.color + ' ' + super.toString(); // 调用父类的toString()
  }
}

super关键字表示父类的构造函数,用来新建父类的this对象, 在子类的构造函数中,只有调用super之后,才可以使用this关键字,否则会报错

父类的静态方法,也会被子类继承。

class A {
  static hello() {
    console.log('hello world');
  }
}

class B extends A {
}

B.hello()  // hello world

Object.getPrototypeOf()

Object.getPrototypeOf方法可以用来从子类上获取父类。

Object.getPrototypeOf(ColorPoint) === Point
// true

因此,可以使用这个方法判断,一个类是否继承了另一个类

super 关键字

super这个关键字,既可以当作函数使用,也可以当作对象使用。在这两种情况下,它的用法完全不同。

第一种情况,super作为函数调用时,代表父类的构造函数。ES6 要求,子类的构造函数必须执行一次super函数。

class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
  }
}

作为函数时,super()只能用在子类的构造函数之中,用在其他地方就会报错。

class A {}

class B extends A {
  m() {
    super(); // 报错
  }
}

类的 prototype 属性和__proto__属性

大多数浏览器的 ES5 实现之中,每一个对象都有__proto__属性,指向对应的构造函数的prototype属性。Class 作为构造函数的语法糖,同时有prototype属性和__proto__属性,因此同时存在两条继承链。

(1)子类的__proto__属性,表示构造函数的继承,总是指向父类。

(2)子类prototype属性的__proto__属性,表示方法的继承,总是指向父类的prototype属性。

class A {
}

class B extends A {
}

B.__proto__ === A // true
B.prototype.__proto__ === A.prototype // true

原生构造函数的继承

原生构造函数是指语言内置的构造函数,通常用来生成数据结构。ECMAScript 的原生构造函数大致有下面这些。

  • Boolean()
  • Number()
  • String()
  • Array()
  • Date()
  • Function()
  • RegExp()
  • Error()
  • Object()

ES6 允许继承原生构造函数定义子类,因为 ES6 是先新建父类的实例对象this,然后再用子类的构造函数修饰this,使得父类的所有行为都可以继承。下面是一个继承Array的例子。

class MyArray extends Array {
  constructor(...args) {
    super(...args);
  }
}

var arr = new MyArray();
arr[0] = 12;
arr.length // 1

arr.length = 0;
arr[0] // undefined

Mixin 模式的实现

Mixin 指的是多个对象合成一个新的对象,新对象具有各个组成成员的接口。它的最简单实现如下。

const a = {
  a: 'a'
};
const b = {
  b: 'b'
};
const c = {...a, ...b}; // {a: 'a', b: 'b'}

下面是一个更完备的实现,将多个类的接口“混入”(mix in)另一个类。

function mix(...mixins) {
  class Mix {
    constructor() {
      for (let mixin of mixins) {
        copyProperties(this, new mixin()); // 拷贝实例属性
      }
    }
  }

  for (let mixin of mixins) {
    copyProperties(Mix, mixin); // 拷贝静态属性
    copyProperties(Mix.prototype, mixin.prototype); // 拷贝原型属性
  }

  return Mix;
}

function copyProperties(target, source) {
  for (let key of Reflect.ownKeys(source)) {
    if ( key !== 'constructor'
      && key !== 'prototype'
      && key !== 'name'
    ) {
      let desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, key);
      Object.defineProperty(target, key, desc);
    }
  }
}

Module 的语法

概述

历史上,JavaScript 一直没有模块(module)体系,无法将一个大程序拆分成互相依赖的小文件, 在 ES6 之前,社区制定了一些模块加载方案,最主要的有 CommonJSAMD 两种。ES6 在语言标准的层面上,实现了模块功能, 成为浏览器和服务器通用的模块解决方案。

ES6 模块的设计思想是尽量的静态化,使得编译时就能确定模块的依赖关系,以及输入和输出的变量。

ES6 模块不是对象,而是通过export命令显式指定输出的代码,再通过import命令输入。

// ES6模块
import { stat, exists, readFile } from 'fs';

严格模式

ES6 的模块自动采用严格模式,不管你有没有在模块头部加上"use strict";。

严格模式主要有以下限制。

  • 变量必须声明后再使用
  • 函数的参数不能有同名属性,否则报错
  • 不能使用with语句
  • 不能对只读属性赋值,否则报错
  • 不能使用前缀 0 表示八进制数,否则报错
  • 不能删除不可删除的属性,否则报错
  • 不能删除变量delete prop,会报错,只能删除属性delete global[prop]
  • eval不会在它的外层作用域引入变量
  • evalarguments不能被重新赋值
  • arguments不会自动反映函数参数的变化
  • 不能使用arguments.callee
  • 不能使用arguments.caller
  • 禁止this指向全局对象
  • 不能使用fn.callerfn.arguments获取函数调用的堆栈
  • 增加了保留字(比如protectedstaticinterface

export 命令

模块功能主要由两个命令构成:exportimportexport命令用于规定模块的对外接口,import命令用于输入其他模块提供的功能。

一个模块就是一个独立的文件。该文件内部的所有变量,外部无法获取。如果你希望外部能够读取模块内部的某个变量,就必须使用export关键字输出该变量。下面是一个 JS 文件,里面使用export命令输出变量。

// profile.js
export var firstName = 'Michael';
export var lastName = 'Jackson';
export var year = 1958;

export的写法,除了像上面这样,还有另外一种。

// profile.js
var firstName = 'Michael';
var lastName = 'Jackson';
var year = 1958;

export { firstName, lastName, year };

import 命令

使用export命令定义了模块的对外接口以后,其他 JS 文件就可以通过import命令加载这个模块。

// main.js
import { firstName, lastName, year } from './profile.js';

function setName(element) {
  element.textContent = firstName + ' ' + lastName;
}

如果想为输入的变量重新取一个名字,import命令要使用as关键字,将输入的变量重命名。

import { lastName as surname } from './profile.js';

模块的整体加载

除了指定加载某个输出值,还可以使用整体加载,即用星号(*)指定一个对象,所有输出值都加载在这个对象上面。

import * as circle from './circle';

console.log('圆面积:' + circle.area(4));
console.log('圆周长:' + circle.circumference(14));

export default 命令

export default命令,为模块指定默认输出。

// export-default.js
export default function () {
  console.log('foo');
}

import()

ES2020提案 引入import()函数,支持动态加载模块。

import(specifier)

import()返回一个 Promise 对象。下面是一个例子。

const main = document.querySelector('main');

import(`./section-modules/${someVariable}.js`)
  .then(module => {
    module.loadPageInto(main);
  })
  .catch(err => {
    main.textContent = err.message;
  });

编程风格

块级作用域

let 取代 var

ES6 提出了两个新的声明变量的命令:letconst。其中,let完全可以取代var,因为两者语义相同,而且let没有副作用。

'use strict';

if (true) {
  let x = 'hello';
}

for (let i = 0; i < 10; i++) {
  console.log(i);
}

var命令存在变量提升效用,let命令没有这个问题。

'use strict';

if (true) {
  console.log(x); // ReferenceError
  let x = 'hello';
}

所以,建议不再使用var命令,而是使用let命令取代。

全局常量和线程安全

letconst之间,建议优先使用const,尤其是在全局环境,不应该设置变量,只应设置常量

// bad
var a = 1, b = 2, c = 3;

// good
const a = 1;
const b = 2;
const c = 3;

// best
const [a, b, c] = [1, 2, 3];

字符串

静态字符串一律使用单引号或反引号,不使用双引号。动态字符串使用反引号。

// bad
const a = "foobar";
const b = 'foo' + a + 'bar';

// acceptable
const c = `foobar`;

// good
const a = 'foobar';
const b = `foo${a}bar`;

解构赋值

使用数组成员对变量赋值时,优先使用解构赋值。

const arr = [1, 2, 3, 4];

// bad
const first = arr[0];
const second = arr[1];

// good
const [first, second] = arr;

函数的参数如果是对象的成员,优先使用解构赋值。

// bad
function getFullName(user) {
  const firstName = user.firstName;
  const lastName = user.lastName;
}

// good
function getFullName(obj) {
  const { firstName, lastName } = obj;
}

// best
function getFullName({ firstName, lastName }) {
}

如果函数返回多个值,优先使用对象的解构赋值,而不是数组的解构赋值。这样便于以后添加返回值,以及更改返回值的顺序。

// bad
function processInput(input) {
  return [left, right, top, bottom];
}

// good
function processInput(input) {
  return { left, right, top, bottom };
}

const { left, right } = processInput(input);

对象

单行定义的对象,最后一个成员不以逗号结尾。多行定义的对象,最后一个成员以逗号结尾。

// bad
const a = { k1: v1, k2: v2, };
const b = {
  k1: v1,
  k2: v2
};

// good
const a = { k1: v1, k2: v2 };
const b = {
  k1: v1,
  k2: v2,
};

对象尽量静态化,一旦定义,就不得随意添加新的属性。如果添加属性不可避免,要使用Object.assign方法。

// bad
const a = {};
a.x = 3;

// if reshape unavoidable
const a = {};
Object.assign(a, { x: 3 });

// good
const a = { x: null };
a.x = 3;

如果对象的属性名是动态的,可以在创造对象的时候,使用属性表达式定义。

// bad
const obj = {
  id: 5,
  name: 'San Francisco',
};
obj[getKey('enabled')] = true;

// good
const obj = {
  id: 5,
  name: 'San Francisco',
  [getKey('enabled')]: true,
};

另外,对象的属性和方法,尽量采用简洁表达法,这样易于描述和书写。

var ref = 'some value';

// bad
const atom = {
  ref: ref,

  value: 1,

  addValue: function (value) {
    return atom.value + value;
  },
};

// good
const atom = {
  ref,

  value: 1,

  addValue(value) {
    return atom.value + value;
  },
};

数组

使用扩展运算符(...)拷贝数组。

// bad
const len = items.length;
const itemsCopy = [];
let i;

for (i = 0; i < len; i++) {
  itemsCopy[i] = items[i];
}

// good
const itemsCopy = [...items];

使用 Array.from 方法,将类似数组的对象转为数组。

const foo = document.querySelectorAll('.foo');
const nodes = Array.from(foo);

函数

立即执行函数可以写成箭头函数的形式。

(() => {
  console.log('Welcome to the Internet.');
})();

那些使用匿名函数当作参数的场合,尽量用箭头函数代替。因为这样更简洁,而且绑定了 this

// bad
[1, 2, 3].map(function (x) {
  return x * x;
});

// good
[1, 2, 3].map((x) => {
  return x * x;
});

// best
[1, 2, 3].map(x => x * x);

箭头函数取代Function.prototype.bind,不应再用 self/_this/that 绑定 this

// bad
const self = this;
const boundMethod = function(...params) {
  return method.apply(self, params);
}

// acceptable
const boundMethod = method.bind(this);

// best
const boundMethod = (...params) => method.apply(this, params);

简单的、单行的、不会复用的函数,建议采用箭头函数。如果函数体较为复杂,行数较多,还是应该采用传统的函数写法。

所有配置项都应该集中在一个对象,放在最后一个参数,布尔值不可以直接作为参数。

// bad
function divide(a, b, option = false ) {
}

// good
function divide(a, b, { option = false } = {}) {
}

不要在函数体内使用 arguments 变量,使用 rest 运算符(...)代替。因为 rest 运算符显式表明你想要获取参数,而且 arguments 是一个类似数组的对象,而 rest 运算符可以提供一个真正的数组。

// bad
function concatenateAll() {
  const args = Array.prototype.slice.call(arguments);
  return args.join('');
}

// good
function concatenateAll(...args) {
  return args.join('');
}

使用默认值语法设置函数参数的默认值。

// bad
function handleThings(opts) {
  opts = opts || {};
}

// good
function handleThings(opts = {}) {
  // ...
}

Map 结构

注意区分 ObjectMap,只有模拟现实世界的实体对象时,才使用 Object。如果只是需要key: value的数据结构,使用 Map 结构。因为 Map 有内建的遍历机制。

let map = new Map(arr);

for (let key of map.keys()) {
  console.log(key);
}

for (let value of map.values()) {
  console.log(value);
}

for (let item of map.entries()) {
  console.log(item[0], item[1]);
}

Class

总是用 Class,取代需要 prototype 的操作。因为 Class 的写法更简洁,更易于理解。

// bad
function Queue(contents = []) {
  this._queue = [...contents];
}
Queue.prototype.pop = function() {
  const value = this._queue[0];
  this._queue.splice(0, 1);
  return value;
}

// good
class Queue {
  constructor(contents = []) {
    this._queue = [...contents];
  }
  pop() {
    const value = this._queue[0];
    this._queue.splice(0, 1);
    return value;
  }
}

使用extends实现继承,因为这样更简单,不会有破坏instanceof运算的危险。

// bad
const inherits = require('inherits');
function PeekableQueue(contents) {
  Queue.apply(this, contents);
}
inherits(PeekableQueue, Queue);
PeekableQueue.prototype.peek = function() {
  return this._queue[0];
}

// good
class PeekableQueue extends Queue {
  peek() {
    return this._queue[0];
  }
}

模块

首先,Module 语法是 JavaScript 模块的标准写法,坚持使用这种写法。使用import取代require

// bad
const moduleA = require('moduleA');
const func1 = moduleA.func1;
const func2 = moduleA.func2;

// good
import { func1, func2 } from 'moduleA';

使用export取代module.exports

// commonJS的写法
var React = require('react');

var Breadcrumbs = React.createClass({
  render() {
    return <nav />;
  }
});

module.exports = Breadcrumbs;

// ES6的写法
import React from 'react';

class Breadcrumbs extends React.Component {
  render() {
    return <nav />;
  }
};

export default Breadcrumbs;

如果模块只有一个输出值,就使用export default,如果模块有多个输出值,就不使用export defaultexport default与普通的export不要同时使用。

不要在模块输入中使用通配符。因为这样可以确保你的模块之中,有一个默认输出(export default)。

// bad
import * as myObject from './importModule';

// good
import myObject from './importModule';

如果模块默认输出一个函数,函数名的首字母应该小写。

function makeStyleGuide() {
}

export default makeStyleGuide;

如果模块默认输出一个对象,对象名的首字母应该大写。

const StyleGuide = {
  es6: {
  }
};

export default StyleGuide;

异步遍历器

同步遍历器的问题

Iterator 接口是一种数据遍历的协议,只要调用遍历器对象的next方法,就会得到一个对象,表示当前遍历指针所在的那个位置的信息。next方法返回的对象的结构是{value, done},其中value表示当前的数据的值,done是一个布尔值,表示遍历是否结束

function idMaker() {
  let index = 0;

  return {
    next: function() {
      return { value: index++, done: false };
    }
  };
}

const it = idMaker();

it.next().value // 0
it.next().value // 1
it.next().value // 2
// ...

上面的代码中,it.next()方法必须是同步的,只要调用就必须立刻返回值。也就是说,一旦执行it.next()方法,就必须同步地得到valuedone这两个属性, 如果next()方法返回的是一个 Promise 对象,这样就不行,不符合 Iterator 协议,只要代码里面包含异步操作都不行。也就是说,Iterator 协议里面next()方法只能包含同步操作。

目前的解决方法是,将异步操作包装成 Thunk 函数或者 Promise 对象,即next()方法返回值的value属性是一个 Thunk 函数或者 Promise 对象,等待以后返回真正的值,而done属性则还是同步产生的

function idMaker() {
  let index = 0;

  return {
    next: function() {
      return {
        value: new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(index++), 1000)),
        done: false
      };
    }
  };
}

const it = idMaker();

it.next().value.then(o => console.log(o)) // 1
it.next().value.then(o => console.log(o)) // 2
it.next().value.then(o => console.log(o)) // 3
// ...

但上面的写法太繁琐,为此ES2018 引入了“异步遍历器”(Async Iterator),为异步操作提供原生的遍历器接口,即valuedone这两个属性都是异步产生

异步遍历的接口

异步遍历器的最大的语法特点,就是调用遍历器的next方法,返回的是一个 Promise 对象。

asyncIterator
  .next()
  .then(
    ({ value, done }) => /* ... */
  );

asyncIterator是一个异步遍历器,调用next方法以后,返回一个 Promise 对象。因此,可以使用then方法指定,这个 Promise 对象的状态变为resolve以后的回调函数。回调函数的参数,则是一个具有valuedone两个属性的对象,这个跟同步遍历器是一样的

一个对象的同步遍历器的接口,部署在Symbol.iterator属性上面。同样地,对象的异步遍历器接口,部署在Symbol.asyncIterator属性上面

const asyncIterable = createAsyncIterable(['a', 'b']);
const asyncIterator = asyncIterable[Symbol.asyncIterator]();

asyncIterator
.next()
.then(iterResult1 => {
  console.log(iterResult1); // { value: 'a', done: false }
  return asyncIterator.next();
})
.then(iterResult2 => {
  console.log(iterResult2); // { value: 'b', done: false }
  return asyncIterator.next();
})
.then(iterResult3 => {
  console.log(iterResult3); // { value: undefined, done: true }
});

由于异步遍历器的next方法,返回的是一个 Promise 对象。因此,可以把它放在await命令后面

async function f() {
  const asyncIterable = createAsyncIterable(['a', 'b']);
  const asyncIterator = asyncIterable[Symbol.asyncIterator]();
  console.log(await asyncIterator.next());
  // { value: 'a', done: false }
  console.log(await asyncIterator.next());
  // { value: 'b', done: false }
  console.log(await asyncIterator.next());
  // { value: undefined, done: true }
}

for await...of

前面介绍过,for...of循环用于遍历同步的 Iterator 接口。新引入的for await...of循环,则是用于遍历异步的 Iterator 接口。

async function f() {
  for await (const x of createAsyncIterable(['a', 'b'])) {
    console.log(x);
  }
}
// a
// b

for await...of循环的一个用途,是部署了 asyncIterable 操作的异步接口,可以直接放入这个循环。

let body = '';

async function f() {
  for await(const data of req) body += data;
  const parsed = JSON.parse(body);
  console.log('got', parsed);
}

注意,for await...of循环也可以用于同步遍历器。

(async function () {
  for await (const x of ['a', 'b']) {
    console.log(x);
  }
})();
// a
// b

异步 Generator 函数

就像 Generator 函数返回一个同步遍历器对象一样,异步 Generator 函数的作用,是返回一个异步遍历器对象。

在语法上,异步 Generator 函数就是async函数与 Generator 函数的结合。

async function* gen() {
  yield 'hello';
}
const genObj = gen();
genObj.next().then(x => console.log(x));
// { value: 'hello', done: false }

异步遍历器的设计目的之一,就是 Generator 函数处理同步操作和异步操作时,能够使用同一套接口。

// 同步 Generator 函数
function* map(iterable, func) {
  const iter = iterable[Symbol.iterator]();
  while (true) {
    const {value, done} = iter.next();
    if (done) break;
    yield func(value);
  }
}

// 异步 Generator 函数
async function* map(iterable, func) {
  const iter = iterable[Symbol.asyncIterator]();
  while (true) {
    const {value, done} = await iter.next();
    if (done) break;
    yield func(value);
  }
}

yield* 语句

yield*语句也可以跟一个异步遍历器。

async function* gen1() {
  yield 'a';
  yield 'b';
  return 2;
}

async function* gen2() {
  // result 最终会等于 2
  const result = yield* gen1();
}

ArrayBuffer

ArrayBuffer对象、TypedArray视图和DataView视图是 JavaScript 操作二进制数据的一个接口,ES6 将它们纳入了 ECMAScript 规格,并且增加了新的方法。它们都是以数组的语法处理二进制数据,所以统称为二进制数组

二进制数组由三类对象组成。

(1)ArrayBuffer对象:代表内存之中的一段二进制数据,可以通过“视图”进行操作。“视图”部署了数组接口,这意味着,可以用数组的方法操作内存。

(2)TypedArray视图:共包括 9 种类型的视图,比如Uint8Array(无符号 8 位整数)数组视图, Int16Array16 位整数)数组视图, Float32Array32 位浮点数)数组视图等等。

(3)DataView视图:可以自定义复合格式的视图,比如第一个字节是 Uint8(无符号 8 位整数)、第二、三个字节是 Int1616 位整数)、第四个字节开始是 Float3232 位浮点数)等等,此外还可以自定义字节序

简单说,ArrayBuffer对象代表原始的二进制数据,TypedArray视图用来读写简单类型的二进制数据,DataView视图用来读写复杂类型的二进制数据。

TypedArray视图支持的数据类型一共有 9 种(DataView视图支持除Uint8C以外的其他 8 种)。

数据类型 字节长度 含义 对应的 C 语言类型
Int8 1 8位带符号整数 signed char
Uint8 1 8位不带符号整数 unsigned char
Uint8C 1 8位不带符号整数(自动过滤溢出) unsigned char
Int16 2 16位带符号整数 short
Uint16 2 16位不带符号整数 unsigned short
Int32 4 32位带符号整数 int
Uint32 4 32位不带符号的整数 unsigned int
Float32 4 32位浮点数 float
Float64 8 64位浮点数 double

很多浏览器操作的 API,用到了二进制数组操作二进制数据,下面是其中的几个。

  • Canvas
  • Fetch API
  • File API
  • WebSockets
  • XMLHttpRequest

ArrayBuffer 对象

概述

ArrayBuffer对象代表储存二进制数据的一段内存,它不能直接读写,只能通过视图(TypedArray视图和DataView视图)来读写,视图的作用是以指定格式解读二进制数据。

ArrayBuffer也是一个构造函数,可以分配一段可以存放数据的连续内存区域。

const buf = new ArrayBuffer(32);

上面的代码创建了一段可读写内容的内存区域,为了读写这段内容,需要为它指定视图。DataView视图的创建,需要提供ArrayBuffer对象实例作为参数

const buf = new ArrayBuffer(32);
const dataView = new DataView(buf);
dataView.getUint8(0) // 0

另一种TypedArray视图,与DataView视图的一个区别是,它不是一个构造函数,而是一组构造函数,代表不同的数据格式。

const buffer = new ArrayBuffer(12);

const x1 = new Int32Array(buffer);
x1[0] = 1;
const x2 = new Uint8Array(buffer);
x2[0]  = 2;

x1[0] // 2

TypedArray视图的构造函数,除了接受ArrayBuffer实例作为参数,还可以接受普通数组作为参数,直接分配内存生成底层的ArrayBuffer实例,并同时完成对这段内存的赋值。

const typedArray = new Uint8Array([0,1,2]);
typedArray.length // 3

typedArray[0] = 5;
typedArray // [5, 1, 2]

ArrayBuffer.prototype.byteLength

ArrayBuffer实例的byteLength属性,返回所分配的内存区域的字节长度。

const buffer = new ArrayBuffer(32);
buffer.byteLength
// 32

ArrayBuffer.prototype.slice()

ArrayBuffer实例有一个slice方法,允许将内存区域的一部分,拷贝生成一个新的ArrayBuffer对象。

const buffer = new ArrayBuffer(8);
const newBuffer = buffer.slice(0, 3);

除了slice方法,ArrayBuffer对象不提供任何直接读写内存的方法,只允许在其上方建立视图,然后通过视图读写

ArrayBuffer.isView()

ArrayBuffer有一个静态方法isView,返回一个布尔值,表示参数是否为ArrayBuffer的视图实例。这个方法大致相当于判断参数,是否为TypedArray实例或DataView实例。

const buffer = new ArrayBuffer(8);
ArrayBuffer.isView(buffer) // false

const v = new Int32Array(buffer);
ArrayBuffer.isView(v) // true

TypedArray 视图

概述

ArrayBuffer对象作为内存区域,可以存放多种类型的数据。同一段内存,不同数据有不同的解读方式,这就叫做“视图”(view)。ArrayBuffer有两种视图,一种是TypedArray视图,另一种是DataView视图。前者的数组成员都是同一个数据类型,后者的数组成员可以是不同的数据类型。

目前,TypedArray视图一共包括 9 种类型,每一种视图都是一种构造函数。

  • Int8Array:8 位有符号整数,长度 1 个字节。
  • Uint8Array:8 位无符号整数,长度 1 个字节。
  • Uint8ClampedArray:8 位无符号整数,长度 1 个字节,溢出处理不同。
  • Int16Array:16 位有符号整数,长度 2 个字节。
  • Uint16Array:16 位无符号整数,长度 2 个字节。
  • Int32Array:32 位有符号整数,长度 4 个字节。
  • Uint32Array:32 位无符号整数,长度 4 个字节。
  • Float32Array:32 位浮点数,长度 4 个字节。
  • Float64Array:64 位浮点数,长度 8 个字节。

9 个构造函数生成的数组,统称为TypedArray视图。它们很像普通数组,都有length属性,都能用方括号运算符([])获取单个元素,所有数组的方法,在它们上面都能使用。普通数组与 TypedArray 数组的差异主要在以下方面。

  • TypedArray 数组的所有成员,都是同一种类型。
  • TypedArray 数组的成员是连续的,不会有空位。
  • TypedArray 数组成员的默认值为 0。比如,new Array(10)返回一个普通数组,里面没有任何成员,只是 10 个空位;new Uint8Array(10)返回一个 TypedArray 数组,里面 10 个成员都是 0
  • TypedArray 数组只是一层视图,本身不储存数据,它的数据都储存在底层的ArrayBuffer对象之中,要获取底层对象必须使用buffer属性

构造函数

TypedArray 数组提供 9 种构造函数,用来生成相应类型的数组实例。

构造函数有多种用法。

(1)TypedArray(buffer, byteOffset=0, length?)

同一个ArrayBuffer对象之上,可以根据不同的数据类型,建立多个视图。

// 创建一个8字节的ArrayBuffer
const b = new ArrayBuffer(8);

// 创建一个指向b的Int32视图,开始于字节0,直到缓冲区的末尾
const v1 = new Int32Array(b);

// 创建一个指向b的Uint8视图,开始于字节2,直到缓冲区的末尾
const v2 = new Uint8Array(b, 2);

// 创建一个指向b的Int16视图,开始于字节2,长度为2
const v3 = new Int16Array(b, 2, 2);

视图的构造函数可以接受三个参数:

  • 第一个参数(必需):视图对应的底层ArrayBuffer对象。
  • 第二个参数(可选):视图开始的字节序号,默认从 0 开始。
  • 第三个参数(可选):视图包含的数据个数,默认直到本段内存区域结束。

(2)TypedArray(length)

视图还可以不通过ArrayBuffer对象,直接分配内存而生成。

const f64a = new Float64Array(8);
f64a[0] = 10;
f64a[1] = 20;
f64a[2] = f64a[0] + f64a[1];

(3)TypedArray(typedArray)

TypedArray 数组的构造函数,可以接受另一个TypedArray实例作为参数。

const typedArray = new Int8Array(new Uint8Array(4));

(4)TypedArray(arrayLikeObject)

构造函数的参数也可以是一个普通数组,然后直接生成TypedArray实例。

const typedArray = new Uint8Array([1, 2, 3, 4]);

数组方法

普通数组的操作方法和属性,对 TypedArray 数组完全适用。

  • TypedArray.prototype.copyWithin(target, start[, end = this.length])
  • TypedArray.prototype.entries()
  • TypedArray.prototype.every(callbackfn, thisArg?)
  • TypedArray.prototype.fill(value, start=0, end=this.length)
  • TypedArray.prototype.filter(callbackfn, thisArg?)
  • TypedArray.prototype.find(predicate, thisArg?)
  • TypedArray.prototype.findIndex(predicate, thisArg?)
  • TypedArray.prototype.forEach(callbackfn, thisArg?)
  • TypedArray.prototype.indexOf(searchElement, fromIndex=0)
  • TypedArray.prototype.join(separator)
  • TypedArray.prototype.keys()
  • TypedArray.prototype.lastIndexOf(searchElement, fromIndex?)
  • TypedArray.prototype.map(callbackfn, thisArg?)
  • TypedArray.prototype.reduce(callbackfn, initialValue?)
  • TypedArray.prototype.reduceRight(callbackfn, initialValue?)
  • TypedArray.prototype.reverse()
  • TypedArray.prototype.slice(start=0, end=this.length)
  • TypedArray.prototype.some(callbackfn, thisArg?)
  • TypedArray.prototype.sort(comparefn)
  • TypedArray.prototype.toLocaleString(reserved1?, reserved2?)
  • TypedArray.prototype.toString()
  • TypedArray.prototype.values()

注意,TypedArray 数组没有concat方法。如果想要合并多个 TypedArray 数组,可以用下面这个函数。

function concatenate(resultConstructor, ...arrays) {
  let totalLength = 0;
  for (let arr of arrays) {
    totalLength += arr.length;
  }
  let result = new resultConstructor(totalLength);
  let offset = 0;
  for (let arr of arrays) {
    result.set(arr, offset);
    offset += arr.length;
  }
  return result;
}

concatenate(Uint8Array, Uint8Array.of(1, 2), Uint8Array.of(3, 4))
// Uint8Array [1, 2, 3, 4]

另外,TypedArray 数组与普通数组一样,部署了 Iterator 接口,所以可以被遍历。

let ui8 = Uint8Array.of(0, 1, 2);
for (let byte of ui8) {
  console.log(byte);
}
// 0
// 1
// 2

字节序

字节序指的是数值在内存中的表示方式。

const buffer = new ArrayBuffer(16);
const int32View = new Int32Array(buffer);

for (let i = 0; i < int32View.length; i++) {
  int32View[i] = i * 2;
}

BYTES_PER_ELEMENT 属性

每一种视图的构造函数,都有一个BYTES_PER_ELEMENT属性,表示这种数据类型占据的字节数。

Int8Array.BYTES_PER_ELEMENT // 1
Uint8Array.BYTES_PER_ELEMENT // 1
Uint8ClampedArray.BYTES_PER_ELEMENT // 1
Int16Array.BYTES_PER_ELEMENT // 2
Uint16Array.BYTES_PER_ELEMENT // 2
Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT // 4
Uint32Array.BYTES_PER_ELEMENT // 4
Float32Array.BYTES_PER_ELEMENT // 4
Float64Array.BYTES_PER_ELEMENT // 8

这个属性在TypedArray实例上也能获取,即有TypedArray.prototype.BYTES_PER_ELEMENT

ArrayBuffer 与字符串的互相转换

ArrayBuffer 和字符串的相互转换,使用原生 TextEncoderTextDecoder 方法。为了便于说明用法,下面的代码都按照 TypeScript 的用法,给出了类型签名。

/**
 * Convert ArrayBuffer/TypedArray to String via TextDecoder
 *
 * @see https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/TextDecoder
 */
function ab2str(
  input: ArrayBuffer | Uint8Array | Int8Array | Uint16Array | Int16Array | Uint32Array | Int32Array,
  outputEncoding: string = 'utf8',
): string {
  const decoder = new TextDecoder(outputEncoding)
  return decoder.decode(input)
}

/**
 * Convert String to ArrayBuffer via TextEncoder
 *
 * @see https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/TextEncoder
 */
function str2ab(input: string): ArrayBuffer {
  const view = str2Uint8Array(input)
  return view.buffer
}

/** Convert String to Uint8Array */
function str2Uint8Array(input: string): Uint8Array {
  const encoder = new TextEncoder()
  const view = encoder.encode(input)
  return view
}

溢出

不同的视图类型,所能容纳的数值范围是确定的。超出这个范围,就会出现溢出。比如,8 位视图只能容纳一个 8 位的二进制值,如果放入一个 9 位的值,就会溢出。

TypedArray 数组的溢出处理规则,简单来说,就是抛弃溢出的位,然后按照视图类型进行解释。

const uint8 = new Uint8Array(1);

uint8[0] = 256;
uint8[0] // 0

uint8[0] = -1;
uint8[0] // 255

TypedArray.prototype.buffer

TypedArray实例的buffer属性,返回整段内存区域对应的ArrayBuffer对象。该属性为只读属性。

const a = new Float32Array(64);
const b = new Uint8Array(a.buffer);

TypedArray.prototype.byteLength,TypedArray.prototype.byteOffset

byteLength属性返回 TypedArray 数组占据的内存长度,单位为字节。byteOffset属性返回 TypedArray 数组从底层ArrayBuffer对象的哪个字节开始。这两个属性都是只读属性。

const b = new ArrayBuffer(8);

const v1 = new Int32Array(b);
const v2 = new Uint8Array(b, 2);
const v3 = new Int16Array(b, 2, 2);

v1.byteLength // 8
v2.byteLength // 6
v3.byteLength // 4

v1.byteOffset // 0
v2.byteOffset // 2
v3.byteOffset // 2

TypedArray.prototype.length

length属性表示 TypedArray 数组含有多少个成员。注意将 length 属性和 byteLength 属性区分,前者是成员长度,后者是字节长度。

const a = new Int16Array(8);

a.length // 8
a.byteLength // 16

TypedArray.prototype.set()

TypedArray 数组的set方法用于复制数组(普通数组或 TypedArray 数组),也就是将一段内容完全复制到另一段内存。

const a = new Uint8Array(8);
const b = new Uint8Array(8);

b.set(a);

set方法还可以接受第二个参数,表示从b对象的哪一个成员开始复制a对象。

const a = new Uint16Array(8);
const b = new Uint16Array(10);

b.set(a, 2)

TypedArray.prototype.subarray()

subarray方法是对于 TypedArray 数组的一部分,再建立一个新的视图。

const a = new Uint16Array(8);
const b = a.subarray(2,3);

a.byteLength // 16
b.byteLength // 2

TypedArray.prototype.slice()

TypeArray 实例的slice方法,可以返回一个指定位置的新的TypedArray实例。

let ui8 = Uint8Array.of(0, 1, 2);
ui8.slice(-1)
// Uint8Array [ 2 ]

TypedArray.of()

TypedArray 数组的所有构造函数,都有一个静态方法of,用于将参数转为一个TypedArray实例。

Float32Array.of(0.151, -8, 3.7)
// Float32Array [ 0.151, -8, 3.7 ]

TypedArray.from()

静态方法from接受一个可遍历的数据结构(比如数组)作为参数,返回一个基于这个结构的TypedArray实例。

Uint16Array.from([0, 1, 2])
// Uint16Array [ 0, 1, 2 ]

复合视图

由于视图的构造函数可以指定起始位置和长度,所以在同一段内存之中,可以依次存放不同类型的数据,这叫做“复合视图”。

const buffer = new ArrayBuffer(24);

const idView = new Uint32Array(buffer, 0, 1);
const usernameView = new Uint8Array(buffer, 4, 16);
const amountDueView = new Float32Array(buffer, 20, 1);

DataView 视图

如果一段数据包括多种类型(比如服务器传来的 HTTP 数据),这时除了建立ArrayBuffer对象的复合视图以外,还可以通过DataView视图进行操作。

DataView视图提供更多操作选项,而且支持设定字节序。本来,在设计目的上,ArrayBuffer对象的各种TypedArray视图,是用来向网卡、声卡之类的本机设备传送数据,所以使用本机的字节序就可以了;而DataView视图的设计目的,是用来处理网络设备传来的数据,所以大端字节序或小端字节序是可以自行设定的。

DataView视图本身也是构造函数,接受一个ArrayBuffer对象作为参数,生成视图。

new DataView(ArrayBuffer buffer [, 字节起始位置 [, 长度]]);
const buffer = new ArrayBuffer(24);
const dv = new DataView(buffer);

DataView实例有以下属性,含义与TypedArray实例的同名方法相同。

  • DataView.prototype.buffer:返回对应的 ArrayBuffer 对象
  • DataView.prototype.byteLength:返回占据的内存字节长度
  • DataView.prototype.byteOffset:返回当前视图从对应的 ArrayBuffer 对象的哪个字节开始

DataView实例提供 8 个方法读取内存。

  • getInt8:读取 1 个字节,返回一个 8 位整数。
  • getUint8:读取 1 个字节,返回一个无符号的 8 位整数。
  • getInt16:读取 2 个字节,返回一个 16 位整数。
  • getUint16:读取 2 个字节,返回一个无符号的 16 位整数。
  • getInt32:读取 4 个字节,返回一个 32 位整数。
  • getUint32:读取 4 个字节,返回一个无符号的 32 位整数。
  • getFloat32:读取 4 个字节,返回一个 32 位浮点数。
  • getFloat64:读取 8 个字节,返回一个 64 位浮点数。

DataView 视图提供 8 个方法写入内存。

  • setInt8:写入 1 个字节的 8 位整数。
  • setUint8:写入 1 个字节的 8 位无符号整数。
  • setInt16:写入 2 个字节的 16 位整数。
  • setUint16:写入 2 个字节的 16 位无符号整数。
  • setInt32:写入 4 个字节的 32 位整数。
  • setUint32:写入 4 个字节的 32 位无符号整数。
  • setFloat32:写入 4 个字节的 32 位浮点数。
  • setFloat64:写入 8 个字节的 64 位浮点数。

二进制数组的应用

大量的 Web API 用到了ArrayBuffer对象和它的视图对象。

AJAX

传统上,服务器通过 AJAX 操作只能返回文本数据,即responseType属性默认为textXMLHttpRequest第二版XHR2允许服务器返回二进制数据,这时分成两种情况。如果明确知道返回的二进制数据类型,可以把返回类型(responseType)设为arraybuffer;如果不知道,就设为blob

let xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', someUrl);
xhr.responseType = 'arraybuffer';

xhr.onload = function () {
  let arrayBuffer = xhr.response;
  // ···
};

xhr.send();

Canvas

网页Canvas元素输出的二进制像素数据,就是 TypedArray 数组。

const canvas = document.getElementById('myCanvas');
const ctx = canvas.getContext('2d');

const imageData = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
const uint8ClampedArray = imageData.data;

WebSocket

WebSocket可以通过ArrayBuffer,发送或接收二进制数据。

let socket = new WebSocket('ws://127.0.0.1:8081');
socket.binaryType = 'arraybuffer';

// Wait until socket is open
socket.addEventListener('open', function (event) {
  // Send binary data
  const typedArray = new Uint8Array(4);
  socket.send(typedArray.buffer);
});

// Receive binary data
socket.addEventListener('message', function (event) {
  const arrayBuffer = event.data;
  // ···
});

Fetch API

Fetch API 取回的数据,就是ArrayBuffer对象。

fetch(url)
.then(function(response){
  return response.arrayBuffer()
})
.then(function(arrayBuffer){
  // ...
});

File API

如果知道一个文件的二进制数据类型,也可以将这个文件读取为ArrayBuffer对象。

const fileInput = document.getElementById('fileInput');
const file = fileInput.files[0];
const reader = new FileReader();
reader.readAsArrayBuffer(file);
reader.onload = function () {
  const arrayBuffer = reader.result;
  // ···
};

SharedArrayBuffer

JavaScript 是单线程的,Web worker 引入了多线程:主线程用来与用户互动,Worker 线程用来承担计算任务。每个线程的数据都是隔离的,通过postMessage()通信。下面是一个例子。

// 主线程
const w = new Worker('myworker.js');

主线程通过w.postMessageWorker 线程发消息,同时通过message事件监听 Worker 线程的回应。

// 主线程
w.postMessage('hi');
w.onmessage = function (ev) {
  console.log(ev.data);
}

Worker 线程也是通过监听message事件,来获取主线程发来的消息,并作出反应。

// Worker 线程
onmessage = function (ev) {
  console.log(ev.data);
  postMessage('ho');
}

ES2017 引入SharedArrayBuffer,允许 Worker 线程与主线程共享同一块内存。SharedArrayBufferAPIArrayBuffer一模一样,唯一的区别是后者无法共享数据。

// 主线程

// 新建 1KB 共享内存
const sharedBuffer = new SharedArrayBuffer(1024);

// 主线程将共享内存的地址发送出去
w.postMessage(sharedBuffer);

// 在共享内存上建立视图,供写入数据
const sharedArray = new Int32Array(sharedBuffer);

Worker 线程从事件的data属性上面取到数据。

// Worker 线程
onmessage = function (ev) {
  // 主线程共享的数据,就是 1KB 的共享内存
  const sharedBuffer = ev.data;

  // 在共享内存上建立视图,方便读写
  const sharedArray = new Int32Array(sharedBuffer);

  // ...
};

SharedArrayBufferArrayBuffer一样,本身是无法读写的,必须在上面建立视图,然后通过视图读写。

// 分配 10 万个 32 位整数占据的内存空间
const sab = new SharedArrayBuffer(Int32Array.BYTES_PER_ELEMENT * 100000);

// 建立 32 位整数视图
const ia = new Int32Array(sab);  // ia.length == 100000

// 新建一个质数生成器
const primes = new PrimeGenerator();

// 将 10 万个质数,写入这段内存空间
for ( let i=0 ; i < ia.length ; i++ )
  ia[i] = primes.next();

// 向 Worker 线程发送这段共享内存
w.postMessage(ia);

Worker 线程收到数据后的处理如下。

// Worker 线程
let ia;
onmessage = function (ev) {
  ia = ev.data;
  console.log(ia.length); // 100000
  console.log(ia[37]); // 输出 163,因为这是第38个质数
};

Atomics 对象

多线程共享内存,最大的问题就是如何防止两个线程同时修改某个地址,或者说,当一个线程修改共享内存以后,必须有一个机制让其他线程同步。SharedArrayBuffer API 提供Atomics对象,保证所有共享内存的操作都是“原子性”的,并且可以在所有线程内同步。

什么叫“原子性操作”呢?现代编程语言中,一条普通的命令被编译器处理以后,会变成多条机器指令。如果是单线程运行,这是没有问题的;多线程环境并且共享内存时,就会出问题,因为这一组机器指令的运行期间,可能会插入其他线程的指令,从而导致运行结果出错。请看下面的例子。

// 主线程
ia[42] = 314159;  // 原先的值 191
ia[37] = 123456;  // 原先的值 163

// Worker 线程
console.log(ia[37]);
console.log(ia[42]);
// 可能的结果
// 123456
// 191

Atomics对象提供多种方法。

(1)Atomics.store()Atomics.load()

store()方法用来向共享内存写入数据,load()方法用来从共享内存读出数据。比起直接的读写操作,它们的好处是保证了读写操作的原子性

Atomics.load(array, index)
Atomics.store(array, index, value)

store方法接受三个参数:SharedBuffer 的视图、位置索引和值,返回sharedArray[index]的值。load方法只接受两个参数:SharedBuffer 的视图和位置索引,也是返回sharedArray[index]的值。

// 主线程 main.js
ia[42] = 314159;  // 原先的值 191
Atomics.store(ia, 37, 123456);  // 原先的值是 163

// Worker 线程 worker.js
while (Atomics.load(ia, 37) == 163);
console.log(ia[37]);  // 123456
console.log(ia[42]);  // 314159

(2)Atomics.exchange()

Worker 线程如果要写入数据,可以使用上面的Atomics.store()方法,也可以使用Atomics.exchange()方法。它们的区别是,Atomics.store()返回写入的值,而Atomics.exchange()返回被替换的值。

// Worker 线程
self.addEventListener('message', (event) => {
  const sharedArray = new Int32Array(event.data);
  for (let i = 0; i < 10; i++) {
    if (i % 2 === 0) {
      const storedValue = Atomics.store(sharedArray, i, 1);
      console.log(`The item at array index ${i} is now ${storedValue}`);
    } else {
      const exchangedValue = Atomics.exchange(sharedArray, i, 2);
      console.log(`The item at array index ${i} was ${exchangedValue}, now 2`);
    }
  }
}, false);

(3)Atomics.wait()Atomics.wake()

使用while循环等待主线程的通知,不是很高效,如果用在主线程,就会造成卡顿,Atomics对象提供了wait()wake()两个方法用于等待通知。这两个方法相当于锁内存,即在一个线程进行操作时,让其他线程休眠(建立锁),等到操作结束,再唤醒那些休眠的线程(解除锁)。

// Worker 线程
self.addEventListener('message', (event) => {
  const sharedArray = new Int32Array(event.data);
  const arrayIndex = 0;
  const expectedStoredValue = 50;
  Atomics.wait(sharedArray, arrayIndex, expectedStoredValue);
  console.log(Atomics.load(sharedArray, arrayIndex));
}, false);

主线程一旦更改了指定位置的值,就可以唤醒 Worker 线程。

// 主线程
const newArrayValue = 100;
Atomics.store(sharedArray, 0, newArrayValue);
const arrayIndex = 0;
const queuePos = 1;
Atomics.wake(sharedArray, arrayIndex, queuePos);

Atomics.wait()方法的使用格式如下。

Atomics.wait(sharedArray, index, value, timeout)

它的四个参数含义如下。

  • sharedArray:共享内存的视图数组。
  • index:视图数据的位置(从0开始)。
  • value:该位置的预期值。一旦实际值等于预期值,就进入休眠。
  • timeout:整数,表示过了这个时间以后,就自动唤醒,单位毫秒。该参数可选,默认值是Infinity,即无限期的休眠,只有通过Atomics.wake()方法才能唤醒。

Atomics.wait()的返回值是一个字符串,共有三种可能的值。如果sharedArray[index]不等于value,就返回字符串not-equal,否则就进入休眠。如果Atomics.wake()方法唤醒,就返回字符串ok;如果因为超时唤醒,就返回字符串timed-out

Atomics.wake()方法的使用格式如下。

Atomics.wake(sharedArray, index, count)

它的三个参数含义如下。

  • sharedArray:共享内存的视图数组。
  • index:视图数据的位置(从0开始)。
  • count:需要唤醒的 Worker 线程的数量,默认为Infinity

Atomics.wake()方法一旦唤醒休眠的 Worker 线程,就会让它继续往下运行。

(4)运算方法

共享内存上面的某些运算是不能被打断的,即不能在运算过程中,让其他线程改写内存上面的值。Atomics 对象提供了一些运算方法,防止数据被改写。

Atomics.add(sharedArray, index, value)

Atomics.add用于将value加到sharedArray[index],返回sharedArray[index]旧的值。

Atomics.sub(sharedArray, index, value)

Atomics.sub用于将valuesharedArray[index]减去,返回sharedArray[index]旧的值。

Atomics.and(sharedArray, index, value)

Atomics.and用于将valuesharedArray[index]进行位运算and,放入sharedArray[index],并返回旧的值。

Atomics.or(sharedArray, index, value)

Atomics.or用于将valuesharedArray[index]进行位运算or,放入sharedArray[index],并返回旧的值。

Atomics.xor(sharedArray, index, value)

Atomic.xor用于将vaulesharedArray[index]进行位运算xor,放入sharedArray[index],并返回旧的值。

(5)其他方法

Atomics对象还有以下方法。

  • Atomics.compareExchange(sharedArray, index, oldval, newval):如果sharedArray[index]等于oldval,就写入newval,返回oldval

  • Atomics.isLockFree(size):返回一个布尔值,表示Atomics对象是否可以处理某个size的内存锁定。如果返回false,应用程序就需要自己来实现锁定

完结

kaindy7633 avatar Mar 10 '21 15:03 kaindy7633