【你不懂JS:入门与进阶】第二章:进入JavaScript

2018年5月25日Javascript 128

在前一章中,我介绍了编程的基本构建块儿,比如变量,循环,条件,和函数。当然,所有被展示的代码都是JavaScript。但是在这一章中,为了作为一个JS开发者入门和进阶,我们想要特别集中于那些你需要知道的关于JavaScript的事情。

我们将在本章中介绍好几个概念,它们将会在后续的 YDKJS 丛书中全面地探索。你可以将这一章看作是这个系列的其他书目中将要详细讲解的话题的一个概览。

特别是如果你刚刚接触JavaScript,那么你应当希望花相当一段时间来多次复习这里的概念和代码示例。任何好的基础都是一砖一瓦积累起来的,所以不要指望你会在第一遍通读后就立即理解了全部内容。

你深入学习JavaScript的旅途从这里开始。

注意: 正如我在第一章中说过的,在你通读这一章的同时,你绝对应该亲自尝试这里所有的代码。要注意的是,这里的有些代码假定最新版本的JavaScript(通常称为“ES6”,ECMAScript的第六个版本 —— ECMAScript是JS语言规范的官方名称)中引入的功能是存在的。如果你碰巧在使用一个老版本的,前ES6时代的浏览器,这些代码可能不好用。应当使用一个更新版本的现代浏览器(比如Chrome,Firefox,或者IE)。

值与类型

正如我们在第一章中宣称的,JavaScript拥有带类型的值,没有带类型的变量。下面是可用的内建类型:

  • string
  • number
  • boolean
  • nullundefined
  • object
  • symbol (ES6新增类型)

JavaScript提供了一个typeof操作符,它可以检查一个值并告诉你它的类型是什么:

  1. var a;
  2. typeof a; // "undefined"
  3. a = "hello world";
  4. typeof a; // "string"
  5. a = 42;
  6. typeof a; // "number"
  7. a = true;
  8. typeof a; // "boolean"
  9. a = null;
  10. typeof a; // "object" -- 奇怪的bug
  11. a = undefined;
  12. typeof a; // "undefined"
  13. a = { b: "c" };
  14. typeof a; // "object"

来自typeof的返回值总是六个(ES6中是七个! —— “symbol”类型)字符串值之一。也就是,typeof "abc"返回"string",不是string

注意在这个代码段中变量a是如何持有每种不同类型的值的,而且尽管表面上看起来很像,但是typeof a并不是在询问“a的类型”,而是“当前a中的值的类型”。在JavaScript中只有值拥有类型;变量只是这些值的简单容器。

typeof null是一个有趣的例子,因为当你期望它返回"null"时,它错误地返回了"object"

警告: 这是JS中一直存在的一个bug,但是看起来它永远都不会被修复了。在网络上有太多的代码依存于这个bug,因此修复它将会导致更多的bug!

另外,注意a = undefined。我们明确地将a设置为值undefined,但是在行为上这与一个还没有被设定值的变量没有区别,比如在这个代码段顶部的var a;。一个变量可以用好几种不同的方式得到这样的“undefined”值状态,包括没有返回值的函数和使用void操作符。

对象

object类型指的是一种复合值,你可以在它上面设定属性(带名称的位置),每个属性持有各自的任意类型的值。它也许是JavaScript中最有用的类型之一。

  1. var obj = {
  2. a: "hello world",
  3. b: 42,
  4. c: true
  5. };
  6. obj.a; // "hello world"
  7. obj.b; // 42
  8. obj.c; // true
  9. obj["a"]; // "hello world"
  10. obj["b"]; // 42
  11. obj["c"]; // true

可视化地考虑这个obj值可能会有所帮助:

属性既可以使用 点号标记法(例如,obj.a) 访问,也可以使用 方括号标记法(例如,obj["a"]) 访问。点号标记法更短而且一般来说更易于阅读,因此在可能的情况下它都是首选。

如果你有一个名称中含有特殊字符的属性名称,方括号标记法就很有用,比如obj["hello world!"] —— 当通过方括号标记法访问时,这样的属性经常被称为 [ ]标记法要求一个变量(下一节讲解)或者一个string 字面量(它需要包装进" .. "' .. ')。

当然,如果你想访问一个属性/键,但是它的名称被存储在另一个变量中时,方括号标记法也很有用。例如:

  1. var obj = {
  2. a: "hello world",
  3. b: 42
  4. };
  5. var b = "a";
  6. obj[b]; // "hello world"
  7. obj["b"]; // 42

注意: 更多关于JavaScript的object的信息,请参见本系列的 this与对象原型,特别是第三章。

在JavaScript程序中有另外两种你将会经常打交道的值类型:数组函数。但与其说它们是内建类型,这些类型应当被认为更像是子类型 —— object类型的特化版本。

数组

一个数组是一个object,它不使用特殊的带名称的属性/键持有(任意类型的)值,而是使用数字索引的位置。例如:

  1. var arr = [
  2. "hello world",
  3. 42,
  4. true
  5. ];
  6. arr[0]; // "hello world"
  7. arr[1]; // 42
  8. arr[2]; // true
  9. arr.length; // 3
  10. typeof arr; // "object"

注意: 从零开始计数的语言,比如JS,在数组中使用0作为第一个元素的索引。

可视化地考虑arr很能会有所帮助:

因为数组是一种特殊的对象(正如typeof所暗示的),所以它们可以拥有属性,包括一个可以自动被更新的length属性。

理论上你可以使用你自己的命名属性将一个数组用作一个普通对象,或者你可以使用一个object但是给它类似于数组的数字属性(01,等等)。然而,这么做一般被认为是分别误用了这两种类型。

最好且最自然的方法是为数字定位的值使用数组,而为命名属性使用object

函数

另一个你将在JS程序中到处使用的object子类型是函数:

  1. function foo() {
  2. return 42;
  3. }
  4. foo.bar = "hello world";
  5. typeof foo; // "function"
  6. typeof foo(); // "number"
  7. typeof foo.bar; // "string"

同样地,函数也是object的子类型 —— typeof返回"function",这暗示着"function"是一种主要类型 —— 因此也可以拥有属性,但是你一般仅会在有限情况下才使用函数对象属性(比如foo.bar)。

注意: 更多关于JS的值和它们的类型的信息,参见本系列的 类型与文法 的前两章。

内建类型的方法

我们刚刚讨论的内建类型和子类型拥有十分强大和有用的行为,它们作为属性和方法暴露出来。

例如:

  1. var a = "hello world";
  2. var b = 3.14159;
  3. a.length; // 11
  4. a.toUpperCase(); // "HELLO WORLD"
  5. b.toFixed(4); // "3.1416"

使调用a.toUpperCase()成为可能的原因,要比这个值上存在这个方法的说法复杂一些。

简而言之,有一个StringS大写)对象包装器形式,通常被称为“原生类型”,与string基本类型配成一对儿;正是这个对象包装器的原型上定义了toUpperCase()方法。

当你通过引用一个属性或方法(例如,前一个代码段中的a.toUpperCase())将一个像"hello world"这样的基本类型值当做一个object来使用时,JS自动地将这个值“封箱”为它对应的对象包装器(这个操作是隐藏在幕后的)。

一个string值可以被包装为一个String对象,一个number可以被包装为一个Number对象,而一个boolean可以被包装为一个Boolean对象。在大多数情况下,你不担心或者直接使用这些值的对象包装器形式 —— 在所有实际情况中首选基本类型值形式,而JavaScript会帮你搞定剩下的一切。

注意: 关于JS原生类型和“封箱”的更多信息,参见本系列的 类型与文法 的第三章。要更好地理解对象原型,参见本系列的 this与对象原型 的第五章。

值的比较

在你的JS程序中你将需要进行两种主要的值的比较:等价不等价。任何比较的结果都是严格的boolean值(truefalse),无论被比较的值的类型是什么。

强制转换

在第一章中我们简单地谈了一下强制转换,我们在此回顾它。

在JavaScript中强制转换有两种形式:明确的隐含的。明确的强制转换比较简单,因为你可以在代码中明显地看到一个类型转换到另一个类型将会发生,而隐含的强制转换更像是另外一些操作的不明显的副作用引发的类型转换。

你可能听到过像“强制转换是邪恶的”这样情绪化的观点,这是因为一个清楚的事实 —— 强制转换在某些地方会产生一些令人吃惊的结果。也许没有什么能比当一个语言吓到开发者时更能唤起他们的沮丧心情了。

强制转换并不邪恶,它也不一定是令人吃惊的。事实上,你使用类型强制转换构建的绝大部分情况是十分合理和可理解的,而且它甚至可以用来 增强 你代码的可读性。但我们不会在这个话题上过度深入 —— 本系列的 类型与文法 的第四章将会进行全面讲解。

这是一个 明确 强制转换的例子:

  1. var a = "42";
  2. var b = Number( a );
  3. a; // "42"
  4. b; // 42 -- 数字!

而这是一个 隐含 强制转换的例子:

  1. var a = "42";
  2. var b = a * 1; // 这里 "42" 被隐含地强制转换为 42
  3. a; // "42"
  4. b; // 42 -- 数字!

Truthy 与 Falsy

在第一章中,我们简要地提到了值的“truthy”和“falsy”性质:当一个非boolean值被强制转换为一个boolean时,它是变成true还是false

在JavaScript中“falsy”的明确列表如下:

  • "" (空字符串)
  • 0, -0, NaN (非法的number
  • null, undefined
  • false

任何不在这个“falsy”列表中的值都是“truthy”。这是其中的一些例子:

  • "hello"
  • 42
  • true
  • [ ], [ 1, "2", 3 ] (数组)
  • { }, { a: 42 } (对象)
  • function foo() { .. } (函数)

重要的是要记住,一个非boolean值仅在实际上被强制转换为一个boolean时才遵循这个“truthy”/“falsy”强制转换。把你搞糊涂并不困难 —— 当一个场景看起来像是将一个值强制转换为boolean,可其实它不是。

等价性

有四种等价性操作符:=====!=,和!==!形式当然是与它们相对应操作符平行的“不等”版本;不等(non-equality) 不应当与 不等价性(inequality) 相混淆。

=====之间的不同通常被描述为,==检查值的等价性而===检查值和类型两者的等价性。然而,这是不准确的。描述它们的合理方式是,==在允许强制转换的条件下检查值的等价性,而===是在不允许强制转换的条件下检查值的等价性;因此===常被称为“严格等价”。

考虑这个隐含强制转换,它在==宽松等价性比较中允许,而===严格等价性比较中不允许:

  1. var a = "42";
  2. var b = 42;
  3. a == b; // true
  4. a === b; // false

a == b的比较中,JS注意到类型不匹配,于是它经过一系列有顺序的步骤将一个值或者它们两者强制转换为一个不同的类型,直到类型匹配为止,然后就可以检查一个简单的值等价性。

如果你仔细想一想,通过强制转换a == b可以有两种方式给出true。这个比较要么最终成为42 == 42,要么成为"42" == "42"。那么是哪一种呢?

答案:"42"变成42,于是比较成为42 == 42。在一个这样简单的例子中,只要最终结果是一样的,处理的过程走哪一条路看起来并不重要。但在一些更复杂的情况下,这不仅对比较的最终结果很重要,而且对你 如何 得到这个结果也很重要。

a === b产生false,因为强制转换是不允许的,所以简单值的比较很明显将会失败。许多开发者感觉===更可靠,所以他们提倡一直使用这种形式而远离==。我认为这种观点是非常短视的。我相信==是一种可以改进程序的强大工具,如果你花时间去学习它的工作方式

我们不会详细地讲解强制转换在==比较中是如何工作的。它的大部分都是相当合理的,但是有一些重要的极端用例要小心。你可以阅读ES5语言规范的11.9.3部分来了解确切的规则,而且与围绕这种机制的所有负面炒作比起来,你会对这它是多么的直白而感到吃惊。

为了将这许多细节归纳为一个简单的包装,并帮助你在各种情况下判断是否使用=====,这是我的简单规则:

  • 如果一个比较的两个值之一可能是truefalse值,避免==而使用===
  • 如果一个比较的两个值之一可能是这些具体的值(0"",或[] —— 空数组),避免==而使用===
  • 所有 其他情况下,你使用==是安全的。它不仅安全,而且在许多情况下它可以简化你的代码并改善可读性。

这些规则归纳出来的东西要求你严谨地考虑你的代码:什么样的值可能通过这个被比较等价性的变量。如果你可以确定这些值,那么==就是安全的,使用它!如果你不能确定这些值,就使用===。就这么简单。

!=不等价形式对应于==,而!==形式对应于===。我们刚刚讨论的所有规则和注意点对这些非等价比较都是平行适用的。

如果你在比较两个非基本类型值,比如object(包括functionarray),那么你应当特别小心=====的比较规则。因为这些值实际上是通过引用持有的,=====比较都将简单地检查这个引用是否相同,而不是它们底层的值。

例如,array默认情况下会通过使用逗号(,)连接所有值来被强制转换为string。你可能认为两个内容相同的array将是==相等的,但它们不是:

  1. var a = [1,2,3];
  2. var b = [1,2,3];
  3. var c = "1,2,3";
  4. a == c; // true
  5. b == c; // true
  6. a == b; // false

注意: 更多关于==等价性比较规则的信息,参见ES5语言规范(11.9.3部分),和本系列的 类型与文法第四章;更多关于值和引用的信息,参见它的第二章

不等价性

<><=,和>=操作符用于不等价性比较,在语言规范中被称为“关系比较”。一般来说它们将与number这样的可比较有序值一起使用。3 < 4是很容易理解的。

但是JavaScriptstring值也可进行不等价性比较,它使用典型的字母顺序规则("bar" < "foo")。

那么强制转换呢?与==比较相似的规则(虽然不是完全相同!)也适用于不等价操作符。要注意的是,没有像===严格等价操作符那样不允许强制转换的“严格不等价”操作符。

考虑如下代码:

  1. var a = 41;
  2. var b = "42";
  3. var c = "43";
  4. a < b; // true
  5. b < c; // true

这里发生了什么?在ES5语言规范的11.8.5部分中,它说如果<比较的两个值都是string,就像b < c,那么这个比较将会以字典顺序(也就是像字典中字母的排列顺序)进行。但如果两个值之一不是string,就像a < b,那么两个值就将被强制转换成number,并进行一般的数字比较。

在可能不同类型的值之间进行比较时,你可能遇到的最大的坑 —— 记住,没有“严格不等价”可用 —— 是其中一个值不能转换为合法的数字,例如:

  1. var a = 42;
  2. var b = "foo";
  3. a < b; // false
  4. a > b; // false
  5. a == b; // false

等一下,这三个比较怎么可能都是false?因为在<>的比较中,值b被强制转换为了“非法的数字值”,而且语言规范说NaN既不大于其他值,也不小于其他值。

==比较失败于不同的原因。如果a == b被解释为42 == NaN或者"42" == "foo"都会失败 —— 正如我们前面讲过的,这里是前一种情况。

注意: 关于不等价比较规则的更多信息,参见ES5语言规范的11.8.5部分,和本系列的 类型与文法 第四章

变量

在JavaScript中,变量名(包括函数名)必须是合法的 标识符(identifiers)。当你考虑非传统意义上的字符时,比如Unicode,标识符中合法字符的严格和完整的规则就有点儿复杂。如果你仅考虑典型的ASCII字母数字的字符,那么这个规则还是很简单的。

一个标识符必须以a-zA-Z$,或_开头。它可以包含任意这些字符外加数字0-9

一般来说,变量标识符的规则也通用适用于属性名称。然而,有一些不能用作变量名,但是可以用作属性名的单词。这些单词被称为“保留字(reserved words)”,包括JS关键字(forinif,等等)和nulltruefalse

注意: 更多关于保留字的信息,参见本系列的 类型与文法附录A

函数作用域

你使用var关键字声明的变量将属于当前的函数作用域,如果声明位于任何函数外部的顶层,它就属于全局作用域。

提升

无论var出现在一个作用域内部的何处,这个声明都被认为是属于整个作用域,而且在作用域的所有位置都是可以访问的。

这种行为称为 提升,比喻一个var声明在概念上 被移动 到了包含它的作用域的顶端。技术上讲,这个过程通过代码的编译方式进行解释更准确,但是我们先暂且跳过那些细节。

考虑如下代码:

  1. var a = 2;
  2. foo(); // 可以工作, 因为 `foo()` 声明被“提升”了
  3. function foo() {
  4. a = 3;
  5. console.log( a ); // 3
  6. var a; // 声明被“提升”到了 `foo()` 的顶端
  7. }
  8. console.log( a ); // 2

警告: 在一个作用域中依靠变量提升来在var声明出现之前使用一个变量是不常见的,也不是个好主意;它可能相当使人困惑。而使用被提升的函数声明要常见得多,也更为人所接受,就像我们在foo()正式声明之前就调用它一样。

嵌套的作用域

当你声明了一个变量时,它就在这个作用域内的任何地方都是可用的,包括任何下层/内部作用域。例如:

  1. function foo() {
  2. var a = 1;
  3. function bar() {
  4. var b = 2;
  5. function baz() {
  6. var c = 3;
  7. console.log( a, b, c ); // 1 2 3
  8. }
  9. baz();
  10. console.log( a, b ); // 1 2
  11. }
  12. bar();
  13. console.log( a ); // 1
  14. }
  15. foo();

注意cbar()的内部是不可用的,因为它是仅在内部的baz()作用域中被声明的,并且b因为同样的原因在foo()内是不可用的。

如果你试着在一个作用域内访问一个不可用的变量的值,你就会得到一个被抛出的ReferenceError。如果你试着为一个还没有被声明的变量赋值,那么根据“strict模式”的状态,你会要么得到一个在顶层全局作用域中创建的变量(不好!),要么得到一个错误。让我们看一下:

  1. function foo() {
  2. a = 1; // `a` 没有被正式声明
  3. }
  4. foo();
  5. a; // 1 -- 噢,自动全局变量 :(

这是一种非常差劲儿的做法。别这么干!总是给你的变量进行正式声明。

除了在函数级别为变量创建声明,ES6允许你使用let关键字声明属于个别块儿(一个{ .. })的变量。除了一些微妙的细节,作用域规则将大致上与我们刚刚看到的函数相同:

  1. function foo() {
  2. var a = 1;
  3. if (a >= 1) {
  4. let b = 2;
  5. while (b < 5) {
  6. let c = b * 2;
  7. b++;
  8. console.log( a + c );
  9. }
  10. }
  11. }
  12. foo();
  13. // 5 7 9

因为使用了let而非varb将仅属于if语句而不是整个foo()函数的作用域。相似地,c仅属于while循环。对于以更加细粒度的方式管理你的变量作用域来说,块儿作用域是非常有用的,它将使你的代码随着时间的推移更加易于维护。

注意: 关于作用域的更多信息,参见本系列的 作用域与闭包。更多关于let块儿作用域的信息,参见本系列的 ES6与未来

条件

除了我们在第一章中简要介绍过的if语句,JavaScript还提供了几种其他值得我们一看的条件机制。

有时你可能发现自己在像这样写一系列的if..else..if语句:

  1. if (a == 2) {
  2. // 做一些事情
  3. }
  4. else if (a == 10) {
  5. // 做另一些事请
  6. }
  7. else if (a == 42) {
  8. // 又是另外一些事情
  9. }
  10. else {
  11. // 这里是备用方案
  12. }

这种结构好用,但有一点儿繁冗,因为你需要为每一种情况都指明a的测试。这里有另一种选项,switch语句:

  1. switch (a) {
  2. case 2:
  3. // 做一些事情
  4. break;
  5. case 10:
  6. // 做另一些事请
  7. break;
  8. case 42:
  9. // 又是另外一些事情
  10. break;
  11. default:
  12. // 这里是备用方案
  13. }

如果你想仅让一个case中的语句运行,break是很重要的。如果你在一个case中省略了break,并且这个case成立或运行,那么程序的执行将会不管下一个case语句是否成立而继续执行它。这种所谓的“掉落”有时是有用/期望的:

  1. switch (a) {
  2. case 2:
  3. case 10:
  4. // 一些很酷的事情
  5. break;
  6. case 42:
  7. // 另一些事情
  8. break;
  9. default:
  10. // 备用方案
  11. }

这里,如果a210,它就会执行“一些很酷的事情”的代码语句。

在JavaScript中的另一种条件形式是“条件操作符”,经常被称为“三元操作符”。它像是一个单独的if..else语句的更简洁的形式,比如:

  1. var a = 42;
  2. var b = (a > 41) ? "hello" : "world";
  3. // 与此相似:
  4. // if (a > 41) {
  5. // b = "hello";
  6. // }
  7. // else {
  8. // b = "world";
  9. // }

如果测试表达式(这里是a > 41)求值为true,那么就会得到第一个子句("hello"),否则得到第二个子句("world"),而且无论结果为何都会被赋值给b

条件操作符不一定非要用于赋值,但是这绝对是最常见的用法。

注意: 关于测试条件和switch? :的其他模式的更多信息,参见本系列的 类型与文法

Strict模式

ES5在语言中加入了一个“strict模式”,它收紧了一些特定行为的规则。一般来说,这些限制被视为使代码符合一组更安全和更合理的指导方针。另外,坚持strict模式一般会使你的代码对引擎有更强的可优化性。strict模式对代码有很大的好处,你应当在你所有的程序中使用它。

根据你摆放strict模式注解的位置,你可以为一个单独的函数,或者是整个一个文件切换到strict模式:

  1. function foo() {
  2. "use strict";
  3. // 这部分代码是strict模式的
  4. function bar() {
  5. // 这部分代码是strict模式的
  6. }
  7. }
  8. // 这部分代码不是strict模式的

将它与这个相比:

  1. "use strict";
  2. function foo() {
  3. // 这部分代码是strict模式的
  4. function bar() {
  5. // 这部分代码是strict模式的
  6. }
  7. }
  8. // 这部分代码是strict模式的

使用strict模式的一个关键不同(改善!)是,它不允许因为省略了var而进行隐含的自动全局变量声明:

  1. function foo() {
  2. "use strict"; // 打开strict模式
  3. a = 1; // 缺少`var`,ReferenceError
  4. }
  5. foo();

如果你在代码中打开strict模式,并且得到错误,或者代码开始变得有bug,这可能会诱使你避免使用strict模式。但是纵容这种直觉不是一个好主意。如果strict模式在你的程序中导致了问题,那么这标志着在你的代码中几乎可以肯定有应该修改的东西。

strict模式不仅将你的代码保持在更安全的道路上,也不仅将使你的代码可优化性更强,它还代表着这种语言未来的方向。对于你来说,现在就开始习惯于strict模式要比一直回避它容易得多 —— 以后再进行这种转变只会更难!

注意: 关于strict模式的更多信息,参见本系列的 类型与文法 的第五章。

函数作为值

至此,我们已经将函数作为JavaScript中主要的 作用域 机制讨论过了。你可以回想一下典型的function声明语法是这样的:

  1. function foo() {
  2. // ..
  3. }

虽然从这种语法中看起来不明显,foo基本上是一个位于外围作用域的变量,它给了被声明的function一个引用。也就是说,function本身是一个值,就像42[1,2,3]一样。

这可能听起来像是一个奇怪的概念,所以花点儿时间仔细考虑一下。你不仅可以向一个function传递一个值(参数值),而且 一个函数本身可以是一个值,它能够赋值给变量,传递给其他函数,或者从其它函数中返回。

因此,一个函数值应当被认为是一个表达式,与任何其他的值或表达式很相似。

考虑如下代码:

  1. var foo = function() {
  2. // ..
  3. };
  4. var x = function bar(){
  5. // ..
  6. };

第一个被赋值给变量foo的函数表达式称为 匿名 函数表达式,因为它没有“名称”。

第二个函数表达式是 命名的bar),它还被赋值给变量x作为它的引用。命名函数表达式 一般来说更理想,虽然 匿名函数表达式 仍然极其常见。

更多信息参见本系列的 作用域与闭包

立即被调用的函数表达式(IIFE)

在前一个代码段中,哪一个函数表达式都没有被执行 —— 除非我们使用了foo()x()

有另一种执行函数表达式的方法,它通常被称为一个 立即被调用的函数表达式 (IIFE):

  1. (function IIFE(){
  2. console.log( "Hello!" );
  3. })();
  4. // "Hello!"

围绕在函数表达式(function IIFE(){ .. })外部的( .. )只是一个微妙的JS文法,我们需要它来防止函数表达式被看作一个普通的函数声明。

在表达式末尾的最后的() —— })();这一行 —— 才是实际立即执行它前面的函数表达式的东西。

这看起来可能很奇怪,但它不像第一眼看上去那么陌生。考虑这里的fooIIFE之间的相似性:

  1. function foo() { .. }
  2. // `foo` 是函数引用表达式,然后用`()`执行它
  3. foo();
  4. // `IIFE` 是函数表达式,然后用`()`执行它
  5. (function IIFE(){ .. })();

如你所见,在执行它的()之前列出(function IIFE(){ .. }),与在执行它的()之前定义foo实质上是相同的;在这两种情况下,函数引用都使用立即在它后面的()执行。

因为IIFE只是一个函数,而函数可以创建变量 作用域,以这样的风格使用一个IIFE经常被用于定义变量,而这些变量将不会影响围绕在IIFE外面的代码:

  1. var a = 42;
  2. (function IIFE(){
  3. var a = 10;
  4. console.log( a ); // 10
  5. })();
  6. console.log( a ); // 42

IIFE还可以有返回值:

  1. var x = (function IIFE(){
  2. return 42;
  3. })();
  4. x; // 42

42从被执行的命名为IIFE的函数中return,然后被赋值给x

闭包

闭包 是JavaScript中最重要,却又经常最少为人知的概念之一。我不会在这里涵盖更深的细节,你可以参照本系列的 作用域与闭包。但我想说几件关于它的事情,以便你了解它的一般概念。它将是你的JS技术结构中最重要的技术之一。

你可以认为闭包是这样一种方法:即使函数已经完成了运行,它依然可以“记住”并持续访问函数的作用域。

考虑如下代码:

  1. function makeAdder(x) {
  2. // 参数 `x` 是一个内部变量
  3. // 内部函数 `add()` 使用 `x`,所以它对 `x` 拥有一个“闭包”
  4. function add(y) {
  5. return y + x;
  6. };
  7. return add;
  8. }

每次调用外部的makeAdder(..)所返回的对内部add(..)函数的引用可以记住被传入makeAdder(..)x值。现在,让我们使用makeAdder(..)

  1. // `plusOne` 得到一个指向内部函数 `add(..)` 的引用,
  2. // `add()` 函数拥有对外部 `makeAdder(..)` 的参数 `x`
  3. // 的闭包
  4. var plusOne = makeAdder( 1 );
  5. // `plusTen` 得到一个指向内部函数 `add(..)` 的引用,
  6. // `add()` 函数拥有对外部 `makeAdder(..)` 的参数 `x`
  7. // 的闭包
  8. var plusTen = makeAdder( 10 );
  9. plusOne( 3 ); // 4 <-- 1 + 3
  10. plusOne( 41 ); // 42 <-- 1 + 41
  11. plusTen( 13 ); // 23 <-- 10 + 13

这段代码的工作方式是:

  1. 当我们调用makeAdder(1)时,我们得到一个指向它内部的add(..)的引用,它记住了x1。我们称这个函数引用为plusOne(..)
  2. 当我们调用makeAdder(10)时,我们得到了另一个指向它内部的add(..)引用,它记住了x10。我们称这个函数引用为plusTen(..)
  3. 当我们调用plusOne(3)时,它在3(它内部的y)上加1(被x记住的),于是我们得到结果4
  4. 当我们调用plusTen(13)时,它在13(它内部的y)上加10(被x记住的),于是我们得到结果23

如果这看起来很奇怪和令人困惑,不要担心 —— 它确实是的!要完全理解它需要很多的练习。

但是相信我,一旦你理解了它,它就是编程中最强大最有用的技术之一。让你的大脑在闭包中煎熬一会是绝对值得的。在下一节中,我们将进一步实践闭包。

模块

在JavaScript中闭包最常见的用法就是模块模式。模块让你定义对外面世界不可见的私有实现细节(变量,函数),和对外面可访问的公有API。

考虑如下代码:

  1. function User(){
  2. var username, password;
  3. function doLogin(user,pw) {
  4. username = user;
  5. password = pw;
  6. // 做登录的工作
  7. }
  8. var publicAPI = {
  9. login: doLogin
  10. };
  11. return publicAPI;
  12. }
  13. // 创建一个 `User` 模块的实例
  14. var fred = User();
  15. fred.login( "fred", "12Battery34!" );

函数User()作为一个外部作用域持有变量usernamepassword,以及内部doLogin()函数;它们都是User模块内部的私有细节,是不能从外部世界访问的。

警告: 我们在这里没有调用new User(),这是有意为之的,虽然对大多数读者来说那可能更常见。User()只是一个函数,不是一个要被初始化的对象,所以它只是被一般地调用了。使用new将是不合适的,而且实际上会浪费资源。

执行User()创建了User模块的一个 实例 —— 一个全新的作用域会被创建,而每个内部变量/函数的一个全新的拷贝也因此而被创建。我们将这个实例赋值给fred。如果我们再次运行User(),我们将会得到一个与fred完全分离的新的实例。

内部的doLogin()函数在usernamepassword上拥有闭包,这意味着即便User()函数已经完成了运行,它依然持有对它们的访问权。

publicAPI是一个带有一个属性/方法的对象,login是一个指向内部doLogin()函数的引用。当我们从User()中返回publicAPI时,它就变成了我们称为fred的实例。

在这个时候,外部的User()函数已经完成了执行。一般说来,你会认为像usernamepassword这样的内部变量将会消失。但是在这里它们不会,因为在login()函数里有一个闭包使它们继续存活。

这就是为什么我们可以调用fred.login(..) —— 和调用内部的doLogin(..)一样 —— 而且它依然可以访问内部变量usernamepassword

这样对闭包和模块模式的简单一瞥,你很有可能还是有点儿糊涂。没关系!要把它装进你的大脑确实需要花些功夫。

以此为起点,关于更多深入细节的探索可以去读本系列的 作用域与闭包

this 标识符

在JavaScript中另一个经常被误解的概念是this标识符。同样,在本系列的 this与对象原型 中有好几章关于它的内容,所以在这里我们只简要地介绍一下概念。

虽然this可能经常看起来是与“面向对象模式”有关的,但在JS中this是一个不同的概念。

如果一个函数在它内部拥有一个this引用,那么这个this引用通常指向一个object。但是指向哪一个object要看这个函数是如何被调用的。

重要的是要理解this 不是 指函数本身,这是最常见的误解。

这是一个快速的说明:

  1. function foo() {
  2. console.log( this.bar );
  3. }
  4. var bar = "global";
  5. var obj1 = {
  6. bar: "obj1",
  7. foo: foo
  8. };
  9. var obj2 = {
  10. bar: "obj2"
  11. };
  12. // --------
  13. foo(); // "global"
  14. obj1.foo(); // "obj1"
  15. foo.call( obj2 ); // "obj2"
  16. new foo(); // undefined

关于this如何被设置有四个规则,它们被展示在这个代码段的最后四行中:

  1. foo()最终在非strict模式中将this设置为全局对象 —— 在strict模式中,this将会是undefined而且你会在访问bar属性时得到一个错误 —— 所以this.bar的值是global
  2. obj1.foo()this设置为对象obj1
  3. foo.call(obj2)this设置为对象obj2
  4. new foo()this设置为一个新的空对象。

底线:要搞清楚this指向什么,你必须检视当前的函数是如何被调用的。它将是我们刚刚看到的四种中的一种,而这将会回答this是什么。

注意: 关于this的更多信息,参见本系列的 this与对象原型 的第一和第二章。

原型

JavaScript中的原型机制十分复杂。我们在这里仅仅扫它一眼。要了解关于它的所有细节,你需要花相当的时间来学习本系列的 this与对象原型 的第四到六章。

当你引用一个对象上的属性时,如果这个属性不存在,JavaScript将会自动地使用这个对象的内部原型引用来寻找另外一个对象,在它上面查询你想要的属性。你可以认为它几乎是在属性缺失时的备用对象。

从一个对象到它备用对象的内部原型引用链接发生在这个对象被创建的时候。说明它的最简单的方法是使用称为Object.create(..)的内建工具。

考虑如下代码:

  1. var foo = {
  2. a: 42
  3. };
  4. // 创建 `bar` 并将它链接到 `foo`
  5. var bar = Object.create( foo );
  6. bar.b = "hello world";
  7. bar.b; // "hello world"
  8. bar.a; // 42 <-- 委托到 `foo`

将对象foobar以及它们的关系可视化也许会有所帮助:

属性a实际上不存在于对象bar上,但是因为bar被原型链接到foo,JavaScript自动地退到对象foo上去寻找a,而且在这里找到了它。

这种链接看起来是语言的一种奇怪的特性。这种特性最常被使用的方式 —— 我会争辩说这是一种滥用 —— 是用来模拟/模仿“类”机制的“继承”。

使用原型的更自然的方式是一种称为“行为委托”的模式,在这种模式中你有意地将你的被链接的对象设计为可以从一个委托到另一个的部分所需的行为中。

注意: 更多关于原型和行为委托的信息,参见本系列的 this与对象原型 的第四到六章。

旧的与新的

我们已经介绍过的JS特性,和将在这个系列的其他部分中讲解的相当一部分特性都是新近增加的,不一定在老版本的浏览器中可用。事实上,语言规范中的一些最新特性甚至在任何稳定的浏览中都没有被实现。

那么,你拿这些新东西怎么办?你只能等上几年或者十几年直到老版本浏览器归于尘土?

这确实是许多人认为的情况,但是它不是JS健康的进步方式。

有两种主要的技术可以将新的JavaScript特性“带到”老版本的浏览器中:填补和转译。

填补

“填补(Polyfilling)”是一个人为发明的词(由Remy Sharp创造)。它是指拿来一个新特性的定义并制造一段行为等价的代码,但是这段代码可以运行在老版本的JS环境中。

例如,ES6定义了一个称为Number.isNaN(..)的工具,来为检查NaN值提供一种准确无误的方法,同时废弃原来的isNaN(..)工具。这个工具可以很容易填补,因此你可开始在你的代码中使用它,而不管最终用户是否在一个ES6浏览器中。

考虑如下代码:

  1. if (!Number.isNaN) {
  2. Number.isNaN = function isNaN(x) {
  3. return x !== x;
  4. };
  5. }

if语句决定着在这个工具已经存在的ES6环境中不再进行填补。如果它还不存在,我们就定义Number.isNaN(..)

注意: 我们在这里做的检查利用了NaN值的怪异之处,即它们是整个语言中唯一与自己不相等的值。所以NaN是唯一可能使x !== xtrue的值。

并不是所有的新特性都可以完全填补。有时一种特性的大部分行为可以被填补,但是仍然存在一些小的偏差。在实现你自己的填补时你应当非常非常小心,来确保你尽可能严格地遵循语言规范。

或者更好地,使用一组你信任的,经受过检验的填补,比如那些由ES5-ShimES6-Shim提供的。

转译

没有任何办法可以填补语言中新增加的语法。在老版本的JS引擎中新的语法将因为不可识别/不合法而抛出一个错误。

所以更好的选择是使用一个工具将你的新版本代码转换为等价的老版本代码。这个处理通常被称为“转译(transpiling)”,表示转换 + 编译。

实质上,你的源代码是使用新的语法形式编写的,但是你向浏览器部署的是转译过的旧语法形式。你一般会将转译器插入到你的构建过程中,与你的代码linter和代码压缩器类似。

你可能想知道为什么要麻烦地使用新语法编写程序又将它转译为老版本代码 —— 为什么不直接编写老版本代码呢?

关于转译你应当注意几个重要的原因:

  • 在语言中新加入的语法是为了使你的代码更具可读性和维护性而设计的。老版本的等价物经常会绕多得多的圈子。你应当首选编写新的和干净的语法,不仅为你自己,也为了开发团队的其他的成员。
  • 如果你仅为老版本浏览器转译,而给最新的浏览器提供新语法,那么你就可以利用浏览器对新语法进行的性能优化。这也让浏览器制造商有更多真实世界的代码来测试它们的实现和优化方法。
  • 提早使用新语法可以允许它在真实世界中被测试得更加健壮,这给JavaScript委员会(TC39)提供了更早的反馈。如果问题被发现的足够早,他们就可以在那些语言设计错误变得无法挽回之前改变/修改它。

这是一个转译的简单例子。ES6增加了一个称为“默认参数值”的新特性。它看起来像是这样:

  1. function foo(a = 2) {
  2. console.log( a );
  3. }
  4. foo(); // 2
  5. foo( 42 ); // 42

简单,对吧?也很有用!但是这种新语法在前ES6引擎中是不合法的。那么转译器将会对这段代码做什么才能使它在老版本环境中运行呢?

  1. function foo() {
  2. var a = arguments[0] !== (void 0) ? arguments[0] : 2;
  3. console.log( a );
  4. }

如你所见,它检查arguments[0]值是否是void 0(也就是undefined),而且如果是,就提供默认值2;否则,它就赋值被传递的任何东西。

除了可以现在就在老版本浏览器中使用更好的语法以外,观察转译后的代码实际上更清晰地解释了意图中的行为。

仅从ES6版本的代码看来,你可能还不理解undefined是唯一不能作为参数默认值的明确传递的值,但是转译后的代码使这一点清楚的多。

关于转译要强调的最后一个细节是,现在它们应当被认为是JS开发的生态系统和过程中的标准部分。JS将继续以比以前快得多的速度进化,所以每几个月就会有新语法和新特性被加入进来。

如果你默认地使用一个转译器,那么你将总是可以在发现新语法有用时,立即开始使用它,而不必为了让今天的浏览器被淘汰而等上好几年。

有好几个了不起的转译器供你选择。这是一些在本书写作时存在的好选择:

  • Babel (前身为 6to5): 将 ES6+ 转译为 ES5
  • Traceur: 将 ES6,ES7,和以后特性转译为 ES5

非JavaScript

至此,我们讨论过的所有东西都限于JS语言本身。现实是大多数JS程序都是在浏览器这样的环境中运行并与之互动的。你所编写的很大一部分代码,严格地说,不是直接由JavaScript控制的。这听起来可能有点奇怪。

你将会遇到的最常见的非JavaScript程序是DOM API。例如:

  1. var el = document.getElementById( "foo" );

当你的代码运行在一个浏览器中时,变量document作为一个全局变量存在。它不是由JS引擎提供的,也不为JavaScript语言规范所控制。它采取了某种与普通JS object极其相似的形式,但它不是真正的object。它是一种特殊的object,经常被称为“宿主对象”。

另外,document上的getElementById(..)方法看起来像一个普通的JS函数,但它只是一个微微暴露出来的接口,指向由浏览器DOM提供的内建方法。在一些(新一代的)浏览器中,这一层可能也是由JS实现的,但是传统的DOM及其行为是由像C/C++这样的语言实现的。

另一个例子是输入/输出(I/O)。

大家最喜爱的alert(..)在用户的浏览器窗口中弹出一个消息框。alert(..)是由浏览器提供给你的JS程序的,而不是JS引擎本身。你进行的调用将消息发送给浏览器内部,它来处理消息框的绘制与显示。

console.log()也一样;你的浏览器提供这样的机制并将它们挂在开发者工具中。

这本书,和整个这个系列,聚焦于JavaScript语言本身。这就是为什么你看不到任何涵盖这些非JavaScript机制的重要内容。不管怎样,你需要小心它们,因为它们将在你写的每一个JS程序中存在!

复习

学习JavaScript风格编程的第一步是对它的核心机制有一个基本的了解,比如:值,类型,函数闭包,this,和原型。

当然,这些话题中的每一个都会衍生出比你在这里见到的多得多的内容,这也是为什么它们在这个系列剩下的部分中拥有自己的章节和书目。在你对本章中的概念和代码示例感到相当适应之后,这个系列的其他部分正等着你真正地深入挖掘和了解这门语言。

这本书的最后一章将会对这个系列的每一卷的内容,以及它们所涵盖的我们在这里还没有探索过的概念,进行简单地总结。


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