JavaScript高级语法之ECMAScript6新增方法
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1 数据类型
1.1 let命令
1.1.1 概述
ECMAScript 6新增了let命令,用来声明变量。它的用法类似于var,但是所声明的变量,只在let命令所在的代码块内有效。
{
let a = 10;
var b = 1;
}
a // ReferenceError: a is not defined.
b //1
上面代码在代码块之中,分别用let和var声明了两个变量。然后在代码块之外调用这两个变量,结果let声明的变量报错,var声明的变量返回了正确的值。这表明,let声明的变量只在它所在的代码块有效。
下面的代码如果使用var,最后输出的是9。
var a = [];
for (var i = 0; i < 10; i++) {
var c = i;
a[i] = function () {
console.log(c);
};
}
a[6](); // 9
如果使用let,声明的变量仅在块级作用域内有效,最后输出的是6。
var a = [];
for (var i = 0; i < 10; i++) {
let c = i;
a[i] = function () {
console.log(c);
};
}
a[6](); // 6
注意,let不允许在相同作用域内,重复声明同一个变量。
// 报错
{
let a = 10;
var a = 1;
}
// 报错
{
let a = 10;
let a = 1;
}
1.1.2 块级作用域
let实际上为JavaScript新增了块级作用域。
function f1() {
let n = 5;
if (true) {
let n = 10;
}
console.log(n); // 5
}
上面的函数有两个代码块,都声明了变量n,运行后输出5。这表示外层代码块不受内层代码块的影响。如果使用var定义变量n,最后输出的值就是10。
块级作用域的出现,实际上使得获得广泛应用的立即执行函数(IIFE)不再必要了。
// IIFE写法
(function () {
var tmp = ...;
...
}());
// 块级作用域写法
{
let tmp = ...;
...
}
1.1.3 不存在变量提升
需要注意的是,let声明的变量不存在“变量提升”现象。
console.log(x);
let x = 10;
上面代码运行后会报错,表示x没有定义。如果用var声明x,就不会报错,输出结果为undefined。
1.2 const命令
const也用来声明变量,但是声明的是常量。一旦声明,常量的值就不能改变。
const PI = 3.1415;
PI
// 3.1415
PI = 3;
PI
// 3.1415
const PI = 3.1;
PI
// 3.1415
上面代码表明改变常量的值是不起作用的。需要注意的是,对常量重新赋值不会报错,只会默默地失败。
const的作用域与var命令相同:如果在全局环境声明,常量就在全局环境有效;如果在函数内声明,常量就在函数体内有效。
1.3 Set数据结构
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。
var s = new Set();
[2,3,5,4,5,2,2].map(x => s.add(x))
for (i of s) {console.log(i)}
// 2 3 4 5
上面代码表示,set数据结构不会添加重复的值。
set数据结构有以下属性和方法:
- size:返回成员总数。
- add(value):添加某个值。
- delete(value):删除某个值。
- has(value):返回一个布尔值,表示该值是否为set的成员。
- clear():清除所有成员。
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
1.4 Map数据结构
ES6还提供了map数据结构。它类似于对象,就是一个键值对的集合,但是“键”的范围不限于字符串,甚至对象也可以当作键。
var m = new Map();
o = {p: "Hello World"};
m.set(o, "content")
console.log(m.get(o))
// "content"
上面代码将一个对象当作m的一个键。
Map数据结构有以下属性和方法。
- size:返回成员总数。
- set(key, value):设置一个键值对。
- get(key):读取一个键。
- has(key):返回一个布尔值,表示某个键是否在Map数据结构中。
- delete(key):删除某个键。
- clear():清除所有成员。
var 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
var hello = function() {console.log("hello");}
m.set(hello, "Hello ES6!") // 键是函数
m.has("edition") // true
m.has("years") // false
m.has(262) // true
m.has(undefined) // true
m.has(hello) // true
m.delete(undefined)
m.has(undefined) // false
m.get(hello) // Hello ES6!
m.get("edition") // 6
1.5 rest(...)运算符
1.5.1 基本用法
ES6引入rest运算符(...),用于获取函数的多余参数,这样就不需要使用arguments.length了。rest运算符后面是一个数组变量,该变量将多余的参数放入数组中。非常像Java的可变参数
function add(...values) {
let sum = 0;
for (var val of values) {
sum += val;
}
return sum;
}
add(2, 5, 3) // 10
上面代码的add函数是一个求和函数,利用rest运算符,可以向该函数传入任意数目的参数。
下面是一个利用rest运算符改写数组push方法的例子。
function push(array, ...items) {
items.forEach(function(item) {
array.push(item);
console.log(item);
});
}
var a = [];
push(a, "a1", "a2", "a3", "a4");
1.5.2 将数组转为参数序列
rest运算符不仅可以用于函数定义,还可以用于函数调用。
function f(s1, s2, s3, s4, s5) {
console.log(s1 + s2 + s3 + s4 +s5);
}
var a = ["a2", "a3", "a4", "a5"];
f("a1", ...a)
// a1a2a3a4a5
从上面的例子可以看出,rest运算符的另一个重要作用是,可以将数组转变成正常的参数序列。利用这一点,可以简化求出一个数组最大元素的写法。
// ES5
Math.max.apply(null, [14, 3, 77])
// ES6
Math.max(...[14, 3, 77])
// 等同于
Math.max(14, 3, 77);
上面代码表示,由于JavaScript不提供求数组最大元素的函数,所以只能套用Math.max函数,将数组转为一个参数序列,然后求最大值。有了rest运算符以后,就可以直接用Math.max了。
1.6 遍历器(Iterator)
遍历器(Iterator)是一种协议,任何对象都可以部署遍历器协议,从而使得for...of循环可以遍历这个对象。
遍历器协议规定,任意对象只要部署了next方法,就可以作为遍历器,但是next方法必须返回一个包含value和done两个属性的对象。其中,value属性当前遍历位置的值,done属性是一个布尔值,表示遍历是否结束。
function makeIterator(array){
var nextIndex = 0;
return {
next: function(){
return nextIndex < array.length ?
{value: array[nextIndex++], done: false} :
{done: true};
}
}
}
var it = makeIterator(['a', 'b']);
it.next().value // 'a'
it.next().value // 'b'
it.next().done // true
下面是一个无限运行的遍历器的例子。
function idMaker(){
var index = 0;
return {
next: function(){
return {value: index++, done: false};
}
}
}
var it = idMaker();
it.next().value // '0'
it.next().value // '1'
it.next().value // '2'
// ...
1.7 generator 函数
上一部分的遍历器,用来依次取出集合中的每一个成员,但是某些情况下,我们需要的是一个内部状态的遍历器。也就是说,每调用一次遍历器,对象的内部状态发生一次改变(可以理解成发生某些事件)。ECMAScript 6 引入了generator函数,作用就是返回一个内部状态的遍历器,主要特征是函数内部使用了yield语句。
当调用generator函数的时候,该函数并不执行,而是返回一个遍历器(可以理解成暂停执行)。以后,每次调用这个遍历器的next方法,就从函数体的头部或者上一次停下来的地方开始执行(可以理解成恢复执行),直到遇到下一个yield语句为止,并返回该yield语句的值。
ECMAScript 6草案定义的generator函数,需要在function关键字后面,加一个星号。然后,函数内部使用yield语句,定义遍历器的每个成员。
function* helloWorldGenerator() {
yield 'hello';
yield 'world';
}
yield有点类似于return语句,都能返回一个值。区别在于每次遇到yield,函数返回紧跟在yield后面的那个表达式的值,然后暂停执行,下一次从该位置继续向后执行,而return语句不具备位置记忆的功能。
上面代码定义了一个generator函数helloWorldGenerator,它的遍历器有两个成员“hello”和“world”。调用这个函数,就会得到遍历器。
var hw = helloWorldGenerator();
执行遍历器的next方法,则会依次遍历每个成员。
hw.next()
// { value: 'hello', done: false }
hw.next()
// { value: 'world', done: false }
hw.next()
// { value: undefined, done: true }
hw.next()
// Error: Generator has already finished
// at GeneratorFunctionPrototype.next (native)
// at repl:1:3
// at REPLServer.defaultEval (repl.js:129:27)
// ...
上面代码一共调用了四次next方法。
- 第一次调用:函数开始执行,直到遇到第一句yield语句为止。next方法返回一个对象,它的value属性就是当前yield语句的值hello,done属性的值false,表示遍历还没有结束。
- 第二次调用:函数从上次yield语句停下的地方,一直执行到下一个yield语句。next方法返回一个对象,它的value属性就是当前yield语句的值world,done属性的值false,表示遍历还没有结束。
- 第三次调用:函数从上次yield语句停下的地方,一直执行到函数结束。next方法返回一个对象,它的value属性就是函数最后的返回值,由于上例的函数没有return语句(即没有返回值),所以value属性的值为undefined,done属性的值true,表示遍历已经结束。
- 第四次调用:由于此时函数已经运行完毕,next方法直接抛出一个错误。
遍历器的本质,其实是使用yield语句暂停执行它后面的操作,当调用next方法时,再继续往下执行,直到遇到下一个yield语句,并返回该语句的值,如果直到运行结束。
如果next方法带一个参数,该参数就会被当作上一个yield语句的返回值。
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 }
上面代码先定义了一个可以无限运行的generator函数f,如果next方法没有参数,正常情况下返回一个递增的i;如果next方法有参数,则上一次yield语句的返回值将会等于该参数。如果该参数为true,则会重置i的值。
generator函数的这种暂停执行的效果,意味着可以把异步操作写在yield语句里面,等到调用next方法时再往后执行。这实际上等同于不需要写回调函数了,因为异步操作的后续操作可以放在yield语句下面,反正要等到调用next方法时再执行。所以,generator函数的一个重要实际意义就是用来处理异步操作,改写回调函数。
function* loadUI() {
showLoadingScreen();
yield loadUIDataAsynchronously();
hideLoadingScreen();
}
上面代码表示,第一次调用loadUI函数时,该函数不会执行,仅返回一个遍历器。下一次对该遍历器调用next方法,则会显示登录窗口,并且异步加载数据。再一次使用next方法,则会隐藏登录窗口。可以看到,这种写法的好处是所有登录窗口的逻辑,都被封装在一个函数,按部就班非常清晰。
下面是一个利用generator函数,实现斐波那契数列的例子。
function* fibonacci() {
var previous = 0, current = 1;
while (true) {
var temp = previous;
previous = current;
current = temp + current;
yield current;
}
}
for (var i of fibonacci()) {
console.log(i);
}
// 1, 2, 3, 5, 8, 13, ...,
下面是利用for...of语句,对斐波那契数列的另一种实现。
function* fibonacci() {
let [prev, curr] = [0, 1];
for (;;) {
[prev, curr] = [curr, prev + curr];
yield curr;
}
}
for (n of fibonacci()) {
if (n > 1000) break;
console.log(n);
}
从上面代码可见,使用for...of语句时不需要使用next方法。
这里需要注意的是,yield语句运行的时候是同步运行,而不是异步运行(否则就失去了取代回调函数的设计目的了)。实际操作中,一般让yield语句返回Promises对象。
var Q = require('q');
function delay(milliseconds) {
var deferred = Q.defer();
setTimeout(deferred.resolve, milliseconds);
return deferred.promise;
}
function *f(){
yield delay(100);
};
上面代码yield语句返回的就是一个Promises对象。
如果有一系列任务需要全部完成后,才能进行下一步操作,yield语句后面可以跟一个数组。下面就是一个例子。
function *f() {
var urls = [
'http://example.com/',
'http://twitter.com/',
'http://bbc.co.uk/news/'
];
var arrayOfPromises = urls.map(someOperation);
var arrayOfResponses = yield arrayOfPromises;
this.body = "Results";
for (var i = 0; i < urls.length; i++) {
this.body += '\n' + urls[i] + ' response length is '
+ arrayOfResponses[i].body.length;
}
};
1.8 原生对象的扩展
ES6对JavaScript的原生对象,进行了扩展,提供了一系列新的属性和方法。
Number.EPSILON
Number.isInteger(Infinity) // false
Number.isNaN("NaN") // false
Math.acosh(3) // 1.762747174039086
Math.hypot(3, 4) // 5
Math.imul(Math.pow(2, 32) - 1, Math.pow(2, 32) - 2) // 2
"abcde".contains("cd") // true
"abc".repeat(3) // "abcabcabc"
Array.from(document.querySelectorAll('*')) // Returns a real Array
Array.of(1, 2, 3) // Similar to new Array(...), but without special one-arg behavior
[0, 0, 0].fill(7, 1) // [0,7,7]
[1,2,3].findIndex(x => x == 2) // 1
["a", "b", "c"].entries() // iterator [0, "a"], [1,"b"], [2,"c"]
["a", "b", "c"].keys() // iterator 0, 1, 2
["a", "b", "c"].values() // iterator "a", "b", "c"
Object.assign(Point, { origin: new Point(0,0) })
2 语法糖
ECMAScript 6提供了很多JavaScript语法的便捷写法。
2.1 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和0o表示。
0b111110111 === 503 // true
0o767 === 503 // true
2.2 增强的对象写法
ES6允许直接写入变量和函数,作为对象的属性和方法。这样的书写更加简洁。
var Person = {
name: '张三',
//等同于birth: birth
birth,
// 等同于hello: function ()...
hello() { console.log('我的名字是', this.name); }
};
2.3 箭头函数(arrow)
2.3.1 定义
ES6允许使用“箭头”(=>)定义函数。
var f = v => v;
上面的箭头函数等同于:
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;
};
如果箭头函数的代码块部分多于一条语句,就要使用大括号将它们括起来,并且使用return语句返回。
var sum = (num1, num2) => { return num1 + num2; }
由于大括号被解释为代码块,所以如果箭头函数直接返回一个对象,必须在对象外面加上括号。
var getTempItem = id => ({ id: id, name: "Temp" });
2.3.2 实例:回调函数的简化
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);
另一个例子是
// 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);
2.3.3 注意点
箭头函数有几个使用注意点。
- 函数体内的this对象,绑定定义时所在的对象,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。
关于this对象,下面的代码将它绑定定义时的对象。
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);
}
};
上面代码的init和doSomething方法中,都使用了箭头函数,它们中的this都绑定handler对象。否则,doSomething方法内部的this对象就指向全局对象,运行时会报错。
2.4 函数参数的默认值
ECMAScript 6 允许为函数的参数设置默认值。
function Point(x = 0, y = 0) {
this.x = x;
this.y = y;
}
var p = new Point();
// p = { x:0, y:0 }
2.5 模板字符串
模板字符串(template string)是增强版的字符串,即可以当作普通字符串使用,也可以在字符串中嵌入变量。它用反引号(`)标识。
// 普通字符串
`In JavaScript '\n' is a line-feed.`
// 多行字符串
`In JavaScript this is
not legal.`
// 字符串中嵌入变量
var name = "Bob", time = "today";
`Hello ${name}, how are you ${time}?`
var x = 1;
var y = 2;
console.log(`${ x } + ${ y } = ${ x + y}`)
// "1 + 2 = 3"
2.6 for...of循环
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 (a in arr) {
console.log(a);
}
// 0
// 1
// 2
// 3
for (a of arr) {
console.log(a);
}
// a
// b
// c
// d
上面代码表明,for...in循环读取键名,for...of循环读取键值。
for...of循环还可以遍历对象。
var es6 = {
edition: 6,
committee: "TC39",
standard: "ECMA-262"
};
for (e in es6) {
console.log(e);
}
// edition
// committee
// standard
var engines = 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
上面代码一共包含三个例子,第一个是for...in循环的例子,后两个是for...of循环的例子。最后一个例子是同时遍历对象的键名和键值。
2.7 数组推导
2.7.1 基本用法
ES6提供简洁写法,允许直接通过现有数组生成新数组,这被称为数组推导(array comprehension)。
var a1 = [1, 2, 3, 4];
var a2 = [i * 2 for (i of a1)];
a2 // [2, 4, 6, 8]
上面代码表示,通过for...of结构,数组a2直接在a1的基础上生成。
数组推导可以替代map和filter方法。
[for (i of [1, 2, 3]) i * i];
// 等价于
[1, 2, 3].map(function (i) { return i * i });
[i for (i of [1,4,2,3,-8]) if (i < 3)];
// 等价于
[1,4,2,3,-8].filter(function(i) { return i < 3 });
上面代码说明,模拟map功能只要单纯的for...of循环就行了,模拟filter功能除了for...of循环,还必须加上if语句。
2.7.2 多重推导
新引入的for...of结构,可以直接跟在表达式的前面或后面,甚至可以在一个数组推导中,使用多个for...of结构。
var a1 = ["x1", "y1"];
var a2 = ["x2", "y2"];
var a3 = ["x3", "y3"];
[(console.log(s + w + r)) for (s of a1) for (w of a2) for (r of a3)];
// x1x2x3
// x1x2y3
// x1y2x3
// x1y2y3
// y1x2x3
// y1x2y3
// y1y2x3
// y1y2y3
上面代码在一个数组推导之中,使用了三个for...of结构。
需要注意的是,数组推导的方括号构成了一个单独的作用域,在这个方括号中声明的变量类似于使用let语句声明的变量。
2.7.3 字符串推导
由于字符串可以视为数组,因此字符串也可以直接用于数组推导。
[c for (c of 'abcde') if (/[aeiou]/.test(c))].join('') // 'ae'
[c+'0' for (c of 'abcde')].join('') // 'a0b0c0d0e0'
上面代码使用了数组推导,对字符串进行处理。
上一部分的数组推导有一个缺点,就是新数组会立即在内存中生成。这时,如果原数组是一个很大的数组,将会非常耗费内存。
2.8 多变量赋值
ES6允许简洁地对多变量赋值。正常情况下,将数组元素赋值给多个变量,只能一次次分开赋值。
var a = 1;
var b = 2;
var c = 3;
ES6允许写成下面这样。
var [a, b, c] = [1, 2, 3];
本质上,这种写法属于模式匹配,只要等号两边的模式相同,左边的变量就会被赋予对应的值。下面是一些嵌套数组的例子。
var [foo, [[bar], baz]] = [1, [[2], 3]]
var [,,third] = ["foo", "bar", "baz"]
var [head, ...tail] = [1, 2, 3, 4]
它还可以接受默认值。
var [missing = true] = [];
console.log(missing)
// true
var { x = 3 } = {};
console.log(x)
// 3
它不仅可以用于数组,还可以用于对象。
var { foo, bar } = { foo: "lorem", bar: "ipsum" };
foo // "lorem"
bar // "ipsum"
var o = {
p1: [
"Hello",
{ p2: "World" }
]
};
var { a: [p1, { p2 }] } = o;
console.log(p1)
// "Hello"
console.log(p2)
// "World"
这种写法的用途很多。
2.8.1 交换变量的值。
[x, y] = [y, x];
2.8.2 从函数返回多个值。
function example() {
return [1, 2, 3];
}
var [a, b, c] = example();
2.8.3 函数参数的定义。
function f({p1, p2, p3}) {
// ...
}
2.8.4 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
};
3 数据结构
3.1 class结构
3.1.1 基本用法
ES6提供了“类”(class)。此前,一般用构造函数模拟“类”。
// ES5
var Language = function(config) {
this.name = config.name;
this.founder = config.founder;
this.year = config.year;
};
Language.prototype.summary = function() {
return this.name+"由"+this.founder+"在"+this.year+"创造";
};
// ES6
class Language {
constructor(name, founder, year) {
this.name = name;
this.founder = founder;
this.year = year;
}
summary() {
return this.name+"由"+this.founder+"在"+this.year+"创造";
}
}
在上面代码中,ES6用constructor方法,代替ES5的构造函数。
3.1.2 继承
ES6的class结构还允许使用extends关键字,表示继承。
class MetaLanguage extends Language {
constructor(x, y, z, version) {
super(x, y, z);
this.version = version;
}
summary() {
//...
super.summary();
}
}
上面代码的super方法,表示调用父类的构造函数。
3.2 module定义
3.2.1 基本用法
ES6允许定义模块。也就是说,允许一个JavaScript脚本文件调用另一个脚本文件。
假设有一个circle.js,它是一个单独模块。
// circle.js
export function area(radius) {
return Math.PI * radius * radius;
}
export function circumference(radius) {
return 2 * Math.PI * radius;
}
然后,main.js引用这个模块。
// main.js
import { area, circumference } from 'circle';
console.log("圆面积:" + area(4));
console.log("圆周长:" + circumference(14));
另一种写法是整体加载circle.js。
// main.js
module circle from 'circle';
console.log("圆面积:" + circle.area(4));
console.log("圆周长:" + circle.circumference(14));
3.2.2 模块的继承
一个模块也可以继承另一个模块。
// circleplus.js
export * from 'circle';
export var e = 2.71828182846;
export default function(x) {
return Math.exp(x);
}
加载上面的模块。
// main.js
module math from "circleplus";
import exp from "circleplus";
console.log(exp(math.pi);
3.2.3 模块的默认方法
还可以为模块定义默认方法。
// circleplus.js
export default function(x) {
return Math.exp(x);
}
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