1函數參數的默認值
基本用法
在ES6之前,不能直接為函數的參數指定默認值,只能采用變通的方法。
function log(x, y) { y = y || 'World'; console.log(x, y); } log('Hello') // Hello World log('Hello', 'China') // Hello China log('Hello', '') // Hello World
上面代碼檢查函數log
的參數y
有沒有賦值,如果沒有,則指定默認值為World
。這種寫法的缺點在於,如果參數y
賦值了,但是對應的布爾值為false
,則該賦值不起作用。就像上面代碼的最后一行,參數y
等於空字符,結果被改為默認值。
為了避免這個問題,通常需要先判斷一下參數y
是否被賦值,如果沒有,再等於默認值。
if (typeof y === 'undefined') { y = 'World'; }
ES6允許為函數的參數設置默認值,即直接寫在參數定義的后面。
function log(x, y = 'World') { console.log(x, y); } log('Hello') // Hello World log('Hello', 'China') // Hello China log('Hello', '') // Hello
可以看到,ES6的寫法比ES5簡潔許多,而且非常自然。下面是另一個例子。
function Point(x = 0, y = 0) { this.x = x; this.y = y; } var p = new Point(); p // { x: 0, y: 0 }
除了簡潔,ES6的寫法還有兩個好處:首先,閱讀代碼的人,可以立刻意識到哪些參數是可以省略的,不用查看函數體或文檔;其次,有利於將來的代碼優化,即使未來的版本在對外接口中,徹底拿掉這個參數,也不會導致以前的代碼無法運行。
參數變量是默認聲明的,所以不能用let
或const
再次聲明。
function foo(x = 5) { let x = 1; // error const x = 2; // error }
上面代碼中,參數變量x
是默認聲明的,在函數體中,不能用let
或const
再次聲明,否則會報錯。
與解構賦值默認值結合使用
參數默認值可以與解構賦值的默認值,結合起來使用。
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
上面代碼使用了對象的解構賦值默認值,而沒有使用函數參數的默認值。只有當函數foo
的參數是一個對象時,變量x
和y
才會通過解構賦值而生成。如果函數foo
調用時參數不是對象,變量x
和y
就不會生成,從而報錯。如果參數對象沒有y
屬性,y
的默認值5才會生效。
下面是另一個對象的解構賦值默認值的例子。
function fetch(url, { body = '', method = 'GET', headers = {} }) { console.log(method); } fetch('http://example.com', {}) // "GET" fetch('http://example.com') // 報錯
上面代碼中,如果函數fetch
的第二個參數是一個對象,就可以為它的三個屬性設置默認值。
上面的寫法不能省略第二個參數,如果結合函數參數的默認值,就可以省略第二個參數。這時,就出現了雙重默認值。
function fetch(url, { method = 'GET' } = {}) { console.log(method); } fetch('http://example.com') // "GET"
上面代碼中,函數fetch
沒有第二個參數時,函數參數的默認值就會生效,然后才是解構賦值的默認值生效,變量method
才會取到默認值GET
。
再請問下面兩種寫法有什么差別?
// 寫法一 function m1({x = 0, y = 0} = {}) { return [x, y]; } // 寫法二 function m2({x, y} = { x: 0, y: 0 }) { return [x, y]; }
上面兩種寫法都對函數的參數設定了默認值,區別是寫法一函數參數的默認值是空對象,但是設置了對象解構賦值的默認值;寫法二函數參數的默認值是一個有具體屬性的對象,但是沒有設置對象解構賦值的默認值。
// 函數沒有參數的情況 m1() // [0, 0] m2() // [0, 0] // x和y都有值的情況 m1({x: 3, y: 8}) // [3, 8] m2({x: 3, y: 8}) // [3, 8] // x有值,y無值的情況 m1({x: 3}) // [3, 0] m2({x: 3}) // [3, undefined] // x和y都無值的情況 m1({}) // [0, 0]; m2({}) // [undefined, undefined] m1({z: 3}) // [0, 0] m2({z: 3}) // [undefined, undefined]
參數默認值的位置
通常情況下,定義了默認值的參數,應該是函數的尾參數。因為這樣比較容易看出來,到底省略了哪些參數。如果非尾部的參數設置默認值,實際上這個參數是沒法省略的。
// 例一 function f(x = 1, y) { return [x, y]; } f() // [1, undefined] f(2) // [2, undefined]) f(, 1) // 報錯 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) // 報錯 f(1, undefined, 2) // [1, 5, 2]
上面代碼中,有默認值的參數都不是尾參數。這時,無法只省略該參數,而不省略它后面的參數,除非顯式輸入undefined
。
如果傳入undefined
,將觸發該參數等於默認值,null
則沒有這個效果。
function foo(x = 5, y = 6) { console.log(x, y); } foo(undefined, null) // 5 null
上面代碼中,x
參數對應undefined
,結果觸發了默認值,y
參數等於null
,就沒有觸發默認值。
函數的length屬性
指定了默認值以后,函數的length
屬性,將返回沒有指定默認值的參數個數。也就是說,指定了默認值后,length
屬性將失真。
(function (a) {}).length // 1 (function (a = 5) {}).length // 0 (function (a, b, c = 5) {}).length // 2
上面代碼中,length
屬性的返回值,等於函數的參數個數減去指定了默認值的參數個數。比如,上面最后一個函數,定義了3個參數,其中有一個參數c
指定了默認值,因此length
屬性等於3
減去1
,最后得到2
。
這是因為length
屬性的含義是,該函數預期傳入的參數個數。某個參數指定默認值以后,預期傳入的參數個數就不包括這個參數了。同理,rest參數也不會計入length
屬性。
(function(...args) {}).length // 0
如果設置了默認值的參數不是尾參數,那么length
屬性也不再計入后面的參數了。
(function (a = 0, b, c) {}).length // 0 (function (a, b = 1, c) {}).length // 1
作用域
一個需要注意的地方是,如果參數默認值是一個變量,則該變量所處的作用域,與其他變量的作用域規則是一樣的,即先是當前函數的作用域,然后才是全局作用域。
var x = 1; function f(x, y = x) { console.log(y); } f(2) // 2
上面代碼中,參數y
的默認值等於x
。調用時,由於函數作用域內部的變量x
已經生成,所以y
等於參數x
,而不是全局變量x
。
如果調用時,函數作用域內部的變量x
沒有生成,結果就會不一樣。
let x = 1; function f(y = x) { let x = 2; console.log(y); } f() // 1
上面代碼中,函數調用時,y
的默認值變量x
尚未在函數內部生成,所以x
指向全局變量。
如果此時,全局變量x
不存在,就會報錯。
function f(y = x) { let x = 2; console.log(y); } f() // ReferenceError: x is not defined
下面這樣寫,也會報錯。
var x = 1; function foo(x = x) { // ... } foo() // ReferenceError: x is not defined
上面代碼中,函數foo
的參數x
的默認值也是x
。這時,默認值x
的作用域是函數作用域,而不是全局作用域。由於在函數作用域中,存在變量x
,但是默認值在x
賦值之前先執行了,所以這時屬於暫時性死區(參見《let和const命令》一章),任何對x
的操作都會報錯。
如果參數的默認值是一個函數,該函數的作用域是其聲明時所在的作用域。請看下面的例子。
let foo = 'outer'; function bar(func = x => foo) { let foo = 'inner'; console.log(func()); // outer } bar();
上面代碼中,函數bar
的參數func
的默認值是一個匿名函數,返回值為變量foo
。這個匿名函數聲明時,bar
函數的作用域還沒有形成,所以匿名函數里面的foo
指向外層作用域的foo
,輸出outer
。
如果寫成下面這樣,就會報錯。
function bar(func = () => foo) { let foo = 'inner'; console.log(func()); } bar() // ReferenceError: foo is not defined
上面代碼中,匿名函數里面的foo
指向函數外層,但是函數外層並沒有聲明foo
,所以就報錯了。
下面是一個更復雜的例子。
var x = 1; function foo(x, y = function() { x = 2; }) { var x = 3; y(); console.log(x); } foo() // 3
上面代碼中,函數foo
的參數y
的默認值是一個匿名函數。函數foo
調用時,它的參數x
的值為undefined
,所以y
函數內部的x
一開始是undefined
,后來被重新賦值2
。但是,函數foo
內部重新聲明了一個x
,值為3
,這兩個x
是不一樣的,互相不產生影響,因此最后輸出3
。
如果將var x = 3
的var
去除,兩個x
就是一樣的,最后輸出的就是2
。
var x = 1; function foo(x, y = function() { x = 2; }) { x = 3; y(); console.log(x); } foo() // 2
應用
利用參數默認值,可以指定某一個參數不得省略,如果省略就拋出一個錯誤。
function throwIfMissing() { throw new Error('Missing parameter'); } function foo(mustBeProvided = throwIfMissing()) { return mustBeProvided; } foo() // Error: Missing parameter
上面代碼的foo
函數,如果調用的時候沒有參數,就會調用默認值throwIfMissing
函數,從而拋出一個錯誤。
從上面代碼還可以看到,參數mustBeProvided
的默認值等於throwIfMissing
函數的運行結果(即函數名之后有一對圓括號),這表明參數的默認值不是在定義時執行,而是在運行時執行(即如果參數已經賦值,默認值中的函數就不會運行),這與python語言不一樣。
另外,可以將參數默認值設為undefined
,表明這個參數是可以省略的。
function foo(optional = undefined) { ··· }
3 rest參數
ES6引入rest參數(形式為“...變量名”),用於獲取函數的多余參數,這樣就不需要使用arguments對象了。rest參數搭配的變量是一個數組,該變量將多余的參數放入數組中。
function add(...values) { let sum = 0; for (var val of values) { sum += val; } return sum; } add(2, 5, 3) // 10
上面代碼的add函數是一個求和函數,利用rest參數,可以向該函數傳入任意數目的參數。
下面是一個rest參數代替arguments變量的例子。
// arguments變量的寫法 function sortNumbers() { return Array.prototype.slice.call(arguments).sort(); } // rest參數的寫法 const sortNumbers = (...numbers) => numbers.sort();
上面代碼的兩種寫法,比較后可以發現,rest參數的寫法更自然也更簡潔。
rest參數中的變量代表一個數組,所以數組特有的方法都可以用於這個變量。下面是一個利用rest參數改寫數組push方法的例子。
function push(array, ...items) { items.forEach(function(item) { array.push(item); console.log(item); }); } var a = []; push(a, 1, 2, 3)
注意,rest參數之后不能再有其他參數(即只能是最后一個參數),否則會報錯。
// 報錯 function f(a, ...b, c) { // ... }
函數的length屬性,不包括rest參數。
(function(a) {}).length // 1 (function(...a) {}).length // 0 (function(a, ...b) {}).length // 1
3 擴展運算符
含義
擴展運算符(spread)是三個點(...
)。它好比rest參數的逆運算,將一個數組轉為用逗號分隔的參數序列。
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>]
該運算符主要用於函數調用。
function push(array, ...items) { array.push(...items); } function add(x, y) { return x + y; } var numbers = [4, 38]; add(...numbers) // 42
上面代碼中,array.push(...items)
和add(...numbers)
這兩行,都是函數的調用,它們的都使用了擴展運算符。該運算符將一個數組,變為參數序列。
擴展運算符與正常的函數參數可以結合使用,非常靈活。
function f(v, w, x, y, z) { } var args = [0, 1]; f(-1, ...args, 2, ...[3]);
替代數組的apply方法
由於擴展運算符可以展開數組,所以不再需要apply
方法,將數組轉為函數的參數了。
// ES5的寫法 function f(x, y, z) { // ... } var args = [0, 1, 2]; f.apply(null, args); // ES6的寫法 function f(x, y, z) { // ... } var args = [0, 1, 2]; f(...args);
下面是擴展運算符取代apply
方法的一個實際的例子,應用Math.max
方法,簡化求出一個數組最大元素的寫法。
// ES5的寫法 Math.max.apply(null, [14, 3, 77]) // ES6的寫法 Math.max(...[14, 3, 77]) // 等同於 Math.max(14, 3, 77);
上面代碼表示,由於JavaScript不提供求數組最大元素的函數,所以只能套用Math.max
函數,將數組轉為一個參數序列,然后求最大值。有了擴展運算符以后,就可以直接用Math.max
了。
另一個例子是通過push
函數,將一個數組添加到另一個數組的尾部。
// ES5的寫法 var arr1 = [0, 1, 2]; var arr2 = [3, 4, 5]; Array.prototype.push.apply(arr1, arr2); // ES6的寫法 var arr1 = [0, 1, 2]; var arr2 = [3, 4, 5]; arr1.push(...arr2);
上面代碼的ES5寫法中,push
方法的參數不能是數組,所以只好通過apply
方法變通使用push
方法。有了擴展運算符,就可以直接將數組傳入push
方法。
下面是另外一個例子。
// ES5 new (Date.bind.apply(Date, [null, 2015, 1, 1])) // ES6 new Date(...[2015, 1, 1]);
擴展運算符的應用
(1)合並數組
擴展運算符提供了數組合並的新寫法。
// ES5 [1, 2].concat(more) // ES6 [1, 2, ...more] var arr1 = ['a', 'b']; var arr2 = ['c']; var arr3 = ['d', 'e']; // ES5的合並數組 arr1.concat(arr2, arr3); // [ 'a', 'b', 'c', 'd', 'e' ] // ES6的合並數組 [...arr1, ...arr2, ...arr3] // [ 'a', 'b', 'c', 'd', 'e' ]
(2)與解構賦值結合
擴展運算符可以與解構賦值結合起來,用於生成數組。
// ES5 a = list[0], rest = list.slice(1) // ES6 [a, ...rest] = list
下面是另外一些例子。
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 // []
如果將擴展運算符用於數組賦值,只能放在參數的最后一位,否則會報錯。
const [...butLast, last] = [1, 2, 3, 4, 5]; // 報錯 const [first, ...middle, last] = [1, 2, 3, 4, 5]; // 報錯
(3)函數的返回值
JavaScript的函數只能返回一個值,如果需要返回多個值,只能返回數組或對象。擴展運算符提供了解決這個問題的一種變通方法。
var dateFields = readDateFields(database); var d = new Date(...dateFields);
上面代碼從數據庫取出一行數據,通過擴展運算符,直接將其傳入構造函數Date
。
(4)字符串
擴展運算符還可以將字符串轉為真正的數組。
[...'hello'] // [ "h", "e", "l", "l", "o" ]
上面的寫法,有一個重要的好處,那就是能夠正確識別32位的Unicode字符。
'x\uD83D\uDE80y'.length // 4 [...'x\uD83D\uDE80y'].length // 3
上面代碼的第一種寫法,JavaScript會將32位Unicode字符,識別為2個字符,采用擴展運算符就沒有這個問題。因此,正確返回字符串長度的函數,可以像下面這樣寫。
function length(str) { return [...str].length; } length('x\uD83D\uDE80y') // 3
凡是涉及到操作32位Unicode字符的函數,都有這個問題。因此,最好都用擴展運算符改寫。
let str = 'x\uD83D\uDE80y'; str.split('').reverse().join('') // 'y\uDE80\uD83Dx' [...str].reverse().join('') // 'y\uD83D\uDE80x'
上面代碼中,如果不用擴展運算符,字符串的reverse
操作就不正確。
(5)實現了Iterator接口的對象
任何Iterator接口的對象,都可以用擴展運算符轉為真正的數組。
var nodeList = document.querySelectorAll('div'); var array = [...nodeList];
上面代碼中,querySelectorAll
方法返回的是一個nodeList
對象。它不是數組,而是一個類似數組的對象。這時,擴展運算符可以將其轉為真正的數組,原因就在於NodeList
對象實現了Iterator接口。
對於那些沒有部署Iterator接口的類似數組的對象,擴展運算符就無法將其轉為真正的數組。
let arrayLike = { '0': 'a', '1': 'b', '2': 'c', length: 3 }; // TypeError: Cannot spread non-iterable object. let arr = [...arrayLike];
上面代碼中,arrayLike
是一個類似數組的對象,但是沒有部署Iterator接口,擴展運算符就會報錯。這時,可以改為使用Array.from
方法將arrayLike
轉為真正的數組。
(6)Map和Set結構,Generator函數
擴展運算符內部調用的是數據結構的Iterator接口,因此只要具有Iterator接口的對象,都可以使用擴展運算符,比如Map結構。
let map = new Map([ [1, 'one'], [2, 'two'], [3, 'three'], ]); let arr = [...map.keys()]; // [1, 2, 3]
Generator函數運行后,返回一個遍歷器對象,因此也可以使用擴展運算符。
var go = function*(){ yield 1; yield 2; yield 3; }; [...go()] // [1, 2, 3]
上面代碼中,變量go
是一個Generator函數,執行后返回的是一個遍歷器對象,對這個遍歷器對象執行擴展運算符,就會將內部遍歷得到的值,轉為一個數組。
如果對沒有iterator
接口的對象,使用擴展運算符,將會報錯。
var obj = {a: 1, b: 2}; let arr = [...obj]; // TypeError: Cannot spread non-iterable object
4、嚴格模式
從ES5開始,函數內部可以設定為嚴格模式。
function doSomething(a, b) { 'use strict'; // code }
《ECMAScript 2016標准》做了一點修改,規定只要函數參數使用了默認值、解構賦值、或者擴展運算符,那么函數內部就不能顯式設定為嚴格模式,否則會報錯。
// 報錯 function doSomething(a, b = a) { 'use strict'; // code } // 報錯 const doSomething = function ({a, b}) { 'use strict'; // code }; // 報錯 const doSomething = (...a) => { 'use strict'; // code }; const obj = { // 報錯 doSomething({a, b}) { 'use strict'; // code } };
這樣規定的原因是,函數內部的嚴格模式,同時適用於函數體代碼和函數參數代碼。但是,函數執行的時候,先執行函數參數代碼,然后再執行函數體代碼。這樣就有一個不合理的地方,只有從函數體代碼之中,才能知道參數代碼是否應該以嚴格模式執行,但是參數代碼卻應該先於函數體代碼執行。
// 報錯 function doSomething(value = 070) { 'use strict'; return value; }
上面代碼中,參數value
的默認值是八進制數070
,但是嚴格模式下不能用前綴0
表示八進制,所以應該報錯。但是實際上,JavaScript引擎會先成功執行value = 070
,然后進入函數體內部,發現需要用嚴格模式執行,這時才會報錯。
雖然可以先解析函數體代碼,再執行參數代碼,但是這樣無疑就增加了復雜性。因此,標准索性禁止了這種用法,只要參數使用了默認值、解構賦值、或者擴展運算符,就不能顯式指定嚴格模式。
兩種方法可以規避這種限制。第一種是設定全局性的嚴格模式,這是合法的。
'use strict'; function doSomething(a, b = a) { // code }
第二種是把函數包在一個無參數的立即執行函數里面。
const doSomething = (function () { 'use strict'; return function(value = 42) { return value; }; }());
name屬性
函數的name
屬性,返回該函數的函數名。
function foo() {} foo.name // "foo"
這個屬性早就被瀏覽器廣泛支持,但是直到ES6,才將其寫入了標准。
需要注意的是,ES6對這個屬性的行為做出了一些修改。如果將一個匿名函數賦值給一個變量,ES5的name
屬性,會返回空字符串,而ES6的name
屬性會返回實際的函數名。
var func1 = function () {}; // ES5 func1.name // "" // ES6 func1.name // "func1"
上面代碼中,變量func1
等於一個匿名函數,ES5和ES6的name
屬性返回的值不一樣。
如果將一個具名函數賦值給一個變量,則ES5和ES6的name
屬性都返回這個具名函數原本的名字。
const bar = function baz() {}; // ES5 bar.name // "baz" // ES6 bar.name // "baz"
Function
構造函數返回的函數實例,name
屬性的值為“anonymous”。
(new Function).name // "anonymous"
bind
返回的函數,name
屬性值會加上“bound ”前綴。
function foo() {}; foo.bind({}).name // "bound foo" (function(){}).bind({}).name // "bound "
6、箭頭函數
基本用法
ES6允許使用“箭頭”(=>
)定義函數。
var f = v => v;
上面的箭頭函數等同於:
var f = function(v) { return v; };
如果箭頭函數不需要參數或需要多個參數,就使用一個圓括號代表參數部分。
var f = () => 5; // 等同於 var f = function () { return 5 }; var sum = (num1, num2) => num1 + num2; // 等同於 var sum = function(num1, num2) { return num1 + num2; };
如果箭頭函數的代碼塊部分多於一條語句,就要使用大括號將它們括起來,並且使用return
語句返回。
var sum = (num1, num2) => { return num1 + num2; }
由於大括號被解釋為代碼塊,所以如果箭頭函數直接返回一個對象,必須在對象外面加上括號。
var getTempItem = id => ({ id: id, name: "Temp" });
箭頭函數可以與變量解構結合使用。
const full = ({ first, last }) => first + ' ' + last; // 等同於 function full(person) { return person.first + ' ' + person.last; }
箭頭函數使得表達更加簡潔。
const isEven = n => n % 2 == 0;
const square = n => n * n;
上面代碼只用了兩行,就定義了兩個簡單的工具函數。如果不用箭頭函數,可能就要占用多行,而且還不如現在這樣寫醒目。
箭頭函數的一個用處是簡化回調函數。
// 正常函數寫法 [1,2,3].map(function (x) { return x * x; }); // 箭頭函數寫法 [1,2,3].map(x => x * x);
另一個例子是
// 正常函數寫法 var result = values.sort(function (a, b) { return a - b; }); // 箭頭函數寫法 var result = values.sort((a, b) => a - b);
下面是rest參數與箭頭函數結合的例子。
const numbers = (...nums) => nums; numbers(1, 2, 3, 4, 5) // [1,2,3,4,5] const headAndTail = (head, ...tail) => [head, tail]; headAndTail(1, 2, 3, 4, 5) // [1,[2,3,4,5]]
使用注意點
箭頭函數有幾個使用注意點。
(1)函數體內的this
對象,就是定義時所在的對象,而不是使用時所在的對象。
(2)不可以當作構造函數,也就是說,不可以使用new
命令,否則會拋出一個錯誤。
(3)不可以使用arguments
對象,該對象在函數體內不存在。如果要用,可以用Rest參數代替。
(4)不可以使用yield
命令,因此箭頭函數不能用作Generator函數。
上面四點中,第一點尤其值得注意。this
對象的指向是可變的,但是在箭頭函數中,它是固定的。
function foo() { setTimeout(() => { console.log('id:', this.id); }, 100); } var id = 21; foo.call({ id: 42 }); // id: 42
上面代碼中,setTimeout
的參數是一個箭頭函數,這個箭頭函數的定義生效是在foo
函數生成時,而它的真正執行要等到100毫秒后。如果是普通函數,執行時this
應該指向全局對象window
,這時應該輸出21
。但是,箭頭函數導致this
總是指向函數定義生效時所在的對象(本例是{id: 42}
),所以輸出的是42
。
箭頭函數可以讓setTimeout
里面的this
,綁定定義時所在的作用域,而不是指向運行時所在的作用域。下面是另一個例子。
function Timer() { this.s1 = 0; this.s2 = 0; // 箭頭函數 setInterval(() => this.s1++, 1000); // 普通函數 setInterval(function () { this.s2++; }, 1000); } var timer = new Timer(); setTimeout(() => console.log('s1: ', timer.s1), 3100); setTimeout(() => console.log('s2: ', timer.s2), 3100); // s1: 3 // s2: 0
上面代碼中,Timer
函數內部設置了兩個定時器,分別使用了箭頭函數和普通函數。前者的this
綁定定義時所在的作用域(即Timer
函數),后者的this
指向運行時所在的作用域(即全局對象)。所以,3100毫秒之后,timer.s1
被更新了3次,而timer.s2
一次都沒更新。
箭頭函數可以讓this
指向固定化,這種特性很有利於封裝回調函數。下面是一個例子,DOM事件的回調函數封裝在一個對象里面。
var handler = { id: '123456', init: function() { document.addEventListener('click', event => this.doSomething(event.type), false); }, doSomething: function(type) { console.log('Handling ' + type + ' for ' + this.id); } };
上面代碼的init
方法中,使用了箭頭函數,這導致這個箭頭函數里面的this
,總是指向handler
對象。否則,回調函數運行時,this.doSomething
這一行會報錯,因為此時this
指向document
對象。
this
指向的固定化,並不是因為箭頭函數內部有綁定this
的機制,實際原因是箭頭函數根本沒有自己的this
,導致內部的this
就是外層代碼塊的this
。正是因為它沒有this
,所以也就不能用作構造函數。
所以,箭頭函數轉成ES5的代碼如下。
// ES6 function foo() { setTimeout(() => { console.log('id:', this.id); }, 100); } // ES5 function foo() { var _this = this; setTimeout(function () { console.log('id:', _this.id); }, 100); }
上面代碼中,轉換后的ES5版本清楚地說明了,箭頭函數里面根本沒有自己的this
,而是引用外層的this
。
請問下面的代碼之中有幾個this
?
function foo() { return () => { return () => { return () => { console.log('id:', this.id); }; }; }; } var f = foo.call({id: 1}); var t1 = f.call({id: 2})()(); // id: 1 var t2 = f().call({id: 3})(); // id: 1 var t3 = f()().call({id: 4}); // id: 1
上面代碼之中,只有一個this
,就是函數foo
的this
,所以t1
、t2
、t3
都輸出同樣的結果。因為所有的內層函數都是箭頭函數,都沒有自己的this
,它們的this
其實都是最外層foo
函數的this
。
除了this
,以下三個變量在箭頭函數之中也是不存在的,指向外層函數的對應變量:arguments
、super
、new.target
。
function foo() { setTimeout(() => { console.log('args:', arguments); }, 100); } foo(2, 4, 6, 8) // args: [2, 4, 6, 8]
上面代碼中,箭頭函數內部的變量arguments
,其實是函數foo
的arguments
變量。
另外,由於箭頭函數沒有自己的this
,所以當然也就不能用call()
、apply()
、bind()
這些方法去改變this
的指向。
(function() { return [ (() => this.x).bind({ x: 'inner' })() ]; }).call({ x: 'outer' }); // ['outer']
上面代碼中,箭頭函數沒有自己的this
,所以bind
方法無效,內部的this
指向外部的this
。
長期以來,JavaScript語言的this
對象一直是一個令人頭痛的問題,在對象方法中使用this
,必須非常小心。箭頭函數”綁定”this
,很大程度上解決了這個困擾。
嵌套的箭頭函數
箭頭函數內部,還可以再使用箭頭函數。下面是一個ES5語法的多重嵌套函數。
function insert(value) { return {into: function (array) { return {after: function (afterValue) { array.splice(array.indexOf(afterValue) + 1, 0, value); return array; }}; }}; } insert(2).into([1, 3]).after(1); //[1, 2, 3]
上面這個函數,可以使用箭頭函數改寫。
let insert = (value) => ({into: (array) => ({after: (afterValue) => { array.splice(array.indexOf(afterValue) + 1, 0, value); return array; }})}); insert(2).into([1, 3]).after(1); //[1, 2, 3]
下面是一個部署管道機制(pipeline)的例子,即前一個函數的輸出是后一個函數的輸入。
const pipeline = (...funcs) => val => funcs.reduce((a, b) => b(a), val); const plus1 = a => a + 1; const mult2 = a => a * 2; const addThenMult = pipeline(plus1, mult2); addThenMult(5) // 12
如果覺得上面的寫法可讀性比較差,也可以采用下面的寫法。
const plus1 = a => a + 1; const mult2 = a => a * 2; mult2(plus1(5)) // 12
箭頭函數還有一個功能,就是可以很方便地改寫λ演算。
// λ演算的寫法 fix = λf.(λx.f(λv.x(x)(v)))(λx.f(λv.x(x)(v))) // ES6的寫法 var fix = f => (x => f(v => x(x)(v))) (x => f(v => x(x)(v)));
上面兩種寫法,幾乎是一一對應的。由於λ演算對於計算機科學非常重要,這使得我們可以用ES6作為替代工具,探索計算機科學。
7、綁定 this
箭頭函數可以綁定this
對象,大大減少了顯式綁定this
對象的寫法(call
、apply
、bind
)。但是,箭頭函數並不適用於所有場合,所以ES7提出了“函數綁定”(function bind)運算符,用來取代call
、apply
、bind
調用。雖然該語法還是ES7的一個提案,但是Babel轉碼器已經支持。
函數綁定運算符是並排的兩個雙冒號(::),雙冒號左邊是一個對象,右邊是一個函數。該運算符會自動將左邊的對象,作為上下文環境(即this對象),綁定到右邊的函數上面。
foo::bar; // 等同於 bar.bind(foo); foo::bar(...arguments); // 等同於 bar.apply(foo, arguments); const hasOwnProperty = Object.prototype.hasOwnProperty; function hasOwn(obj, key) { return obj::hasOwnProperty(key); }
如果雙冒號左邊為空,右邊是一個對象的方法,則等於將該方法綁定在該對象上面。
var method = obj::obj.foo; // 等同於 var method = ::obj.foo; let log = ::console.log; // 等同於 var log = console.log.bind(console);
由於雙冒號運算符返回的還是原對象,因此可以采用鏈式寫法。
// 例一 import { map, takeWhile, forEach } from "iterlib"; getPlayers() ::map(x => x.character()) ::takeWhile(x => x.strength > 100) ::forEach(x => console.log(x)); // 例二 let { find, html } = jake; document.querySelectorAll("div.myClass") ::find("p") ::html("hahaha");
8、尾調用優化
什么是尾調用?
尾調用(Tail Call)是函數式編程的一個重要概念,本身非常簡單,一句話就能說清楚,就是指某個函數的最后一步是調用另一個函數。
function f(x){ return g(x); }
上面代碼中,函數f的最后一步是調用函數g,這就叫尾調用。
以下三種情況,都不屬於尾調用。
// 情況一 function f(x){ let y = g(x); return y; } // 情況二 function f(x){ return g(x) + 1; } // 情況三 function f(x){ g(x); }
上面代碼中,情況一是調用函數g之后,還有賦值操作,所以不屬於尾調用,即使語義完全一樣。情況二也屬於調用后還有操作,即使寫在一行內。情況三等同於下面的代碼。
function f(x){ g(x); return undefined; }
尾調用不一定出現在函數尾部,只要是最后一步操作即可。
function f(x) { if (x > 0) { return m(x) } return n(x); }
上面代碼中,函數m和n都屬於尾調用,因為它們都是函數f的最后一步操作。
尾調用優化
尾調用之所以與其他調用不同,就在於它的特殊的調用位置。
我們知道,函數調用會在內存形成一個“調用記錄”,又稱“調用幀”(call frame),保存調用位置和內部變量等信息。如果在函數A的內部調用函數B,那么在A的調用幀上方,還會形成一個B的調用幀。等到B運行結束,將結果返回到A,B的調用幀才會消失。如果函數B內部還調用函數C,那就還有一個C的調用幀,以此類推。所有的調用幀,就形成一個“調用棧”(call stack)。
尾調用由於是函數的最后一步操作,所以不需要保留外層函數的調用幀,因為調用位置、內部變量等信息都不會再用到了,只要直接用內層函數的調用幀,取代外層函數的調用幀就可以了。
function f() { let m = 1; let n = 2; return g(m + n); } f(); // 等同於 function f() { return g(3); } f(); // 等同於 g(3);
上面代碼中,如果函數g不是尾調用,函數f就需要保存內部變量m和n的值、g的調用位置等信息。但由於調用g之后,函數f就結束了,所以執行到最后一步,完全可以刪除 f(x) 的調用幀,只保留 g(3) 的調用幀。
這就叫做“尾調用優化”(Tail call optimization),即只保留內層函數的調用幀。如果所有函數都是尾調用,那么完全可以做到每次執行時,調用幀只有一項,這將大大節省內存。這就是“尾調用優化”的意義。
注意,只有不再用到外層函數的內部變量,內層函數的調用幀才會取代外層函數的調用幀,否則就無法進行“尾調用優化”。
function addOne(a){ var one = 1; function inner(b){ return b + one; } return inner(a); }
上面的函數不會進行尾調用優化,因為內層函數inner
用到了外層函數addOne
的內部變量one
。
尾遞歸
函數調用自身,稱為遞歸。如果尾調用自身,就稱為尾遞歸。
遞歸非常耗費內存,因為需要同時保存成千上百個調用幀,很容易發生“棧溢出”錯誤(stack overflow)。但對於尾遞歸來說,由於只存在一個調用幀,所以永遠不會發生“棧溢出”錯誤。
function factorial(n) { if (n === 1) return 1; return n * factorial(n - 1); } factorial(5) // 120
上面代碼是一個階乘函數,計算n的階乘,最多需要保存n個調用記錄,復雜度 O(n) 。
如果改寫成尾遞歸,只保留一個調用記錄,復雜度 O(1) 。
function factorial(n, total) { if (n === 1) return total; return factorial(n - 1, n * total); } factorial(5, 1) // 120
還有一個比較著名的例子,就是計算fibonacci 數列,也能充分說明尾遞歸優化的重要性
如果是非尾遞歸的fibonacci 遞歸方法
function Fibonacci (n) { if ( n <= 1 ) {return 1}; return Fibonacci(n - 1) + Fibonacci(n - 2); } Fibonacci(10); // 89 // Fibonacci(100) // Fibonacci(500) // 堆棧溢出了
如果我們使用尾遞歸優化過的fibonacci 遞歸算法
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
由此可見,“尾調用優化”對遞歸操作意義重大,所以一些函數式編程語言將其寫入了語言規格。ES6也是如此,第一次明確規定,所有ECMAScript的實現,都必須部署“尾調用優化”。這就是說,在ES6中,只要使用尾遞歸,就不會發生棧溢出,相對節省內存。
遞歸函數的改寫
尾遞歸的實現,往往需要改寫遞歸函數,確保最后一步只調用自身。做到這一點的方法,就是把所有用到的內部變量改寫成函數的參數。比如上面的例子,階乘函數 factorial 需要用到一個中間變量 total ,那就把這個中間變量改寫成函數的參數。這樣做的缺點就是不太直觀,第一眼很難看出來,為什么計算5的階乘,需要傳入兩個參數5和1?
兩個方法可以解決這個問題。方法一是在尾遞歸函數之外,再提供一個正常形式的函數。
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
上面代碼通過一個正常形式的階乘函數 factorial ,調用尾遞歸函數 tailFactorial ,看起來就正常多了。
函數式編程有一個概念,叫做柯里化(currying),意思是將多參數的函數轉換成單參數的形式。這里也可以使用柯里化。
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
上面代碼通過柯里化,將尾遞歸函數 tailFactorial 變為只接受1個參數的 factorial 。
第二種方法就簡單多了,就是采用ES6的函數默認值。
function factorial(n, total = 1) { if (n === 1) return total; return factorial(n - 1, n * total); } factorial(5) // 120
上面代碼中,參數 total 有默認值1,所以調用時不用提供這個值。
總結一下,遞歸本質上是一種循環操作。純粹的函數式編程語言沒有循環操作命令,所有的循環都用遞歸實現,這就是為什么尾遞歸對這些語言極其重要。對於其他支持“尾調用優化”的語言(比如Lua,ES6),只需要知道循環可以用遞歸代替,而一旦使用遞歸,就最好
使用尾遞歸。
嚴格模式
ES6的尾調用優化只在嚴格模式下開啟,正常模式是無效的。
這是因為在正常模式下,函數內部有兩個變量,可以跟蹤函數的調用棧。
func.arguments
:返回調用時函數的參數。func.caller
:返回調用當前函數的那個函數。
尾調用優化發生時,函數的調用棧會改寫,因此上面兩個變量就會失真。嚴格模式禁用這兩個變量,所以尾調用模式僅在嚴格模式下生效。
function restricted() { "use strict"; restricted.caller; // 報錯 restricted.arguments; // 報錯 } restricted();
尾遞歸優化的實現
尾遞歸優化只在嚴格模式下生效,那么正常模式下,或者那些不支持該功能的環境中,有沒有辦法也使用尾遞歸優化呢?回答是可以的,就是自己實現尾遞歸優化。
它的原理非常簡單。尾遞歸之所以需要優化,原因是調用棧太多,造成溢出,那么只要減少調用棧,就不會溢出。怎么做可以減少調用棧呢?就是采用“循環”換掉“遞歸”。
下面是一個正常的遞歸函數。
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(…)
上面代碼中,sum
是一個遞歸函數,參數x
是需要累加的值,參數y
控制遞歸次數。一旦指定sum
遞歸100000次,就會報錯,提示超出調用棧的最大次數。
蹦床函數(trampoline)可以將遞歸執行轉為循環執行。
function trampoline(f) { while (f && f instanceof Function) { f = f(); } return f; }
上面就是蹦床函數的一個實現,它接受一個函數f
作為參數。只要f
執行后返回一個函數,就繼續執行。注意,這里是返回一個函數,然后執行該函數,而不是函數里面調用函數,這樣就避免了遞歸執行,從而就消除了調用棧過大的問題。
然后,要做的就是將原來的遞歸函數,改寫為每一步返回另一個函數。
function sum(x, y) { if (y > 0) { return sum.bind(null, x + 1, y - 1); } else { return x; } }
上面代碼中,sum
函數的每次執行,都會返回自身的另一個版本。
現在,使用蹦床函數執行sum
,就不會發生調用棧溢出。
trampoline(sum(1, 100000)) // 100001
蹦床函數並不是真正的尾遞歸優化,下面的實現才是。
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
上面代碼中,tco
函數是尾遞歸優化的實現,它的奧妙就在於狀態變量active
。默認情況下,這個變量是不激活的。一旦進入尾遞歸優化的過程,這個變量就激活了。然后,每一輪遞歸sum
返回的都是undefined
,所以就避免了遞歸執行;而accumulated
數組存放每一輪sum
執行的參數,總是有值的,這就保證了accumulator
函數內部的while
循環總是會執行。這樣就很巧妙地將“遞歸”改成了“循環”,而后一輪的參數會取代前一輪的參數,保證了調用棧只有一層。
函數參數的尾逗號
ECMAScript 2017將允許函數的最后一個參數有尾逗號(trailing comma)。
此前,函數定義和調用時,都不允許最后一個參數后面出現逗號。
function clownsEverywhere( param1, param2 ) { /* ... */ } clownsEverywhere( 'foo', 'bar' );
上面代碼中,如果在param2
或bar
后面加一個逗號,就會報錯。
這樣的話,如果以后修改代碼,想為函數clownsEverywhere
添加第三個參數,就勢必要在第二個參數后面添加一個逗號。這對版本管理系統來說,就會顯示,添加逗號的那一行也發生了變動。這看上去有點冗余,因此新的語法允許定義和調用時,尾部直接有一個逗號。
function clownsEverywhere( param1, param2, ) { /* ... */ } clownsEverywhere( 'foo', 'bar', );