JavaScript之旅（三）

三、函数

在JavaScript中，定义函数的方式如下：

function abs(x) {
...
return ...;
}
如果没有return，返回结果为undefined。

第二种定义函数的方式如下：

JavaScript允许传入任意个参数而不影响调用，因此传入的参数比定义的参数多或少都没有问题。这与其他的语言打不相同，个人认为也许是设计时间较短，先天不足的问题。

arguments关键字

关键字arguments只在函数内部起作用，并且永远指向当前函数的调用者传入的所有参数。arguments类似Array但它不是一个Array。
利用arguments，可以获得调用者传入的所有参数。也就是说，即使函数不定义任何参数，还是可以拿到参数的值。
实际上arguments最常用于判断传入参数的个数。

rest参数

由于JavaScript函数允许接收任意个参数，于是不得不用arguments来获取所有参数。为了获取除了已定义参数之外的参数，ES6标准引入了rest参数。

function foo(a, b, ...rest) {
console.log('a = ' + a);
console.log('b = ' + b);
console.log(rest);
}

foo(1, 2, 3, 4, 5);
// 结果:
// a = 1
// b = 2
// Array [ 3, 4, 5 ]

foo(1);
// 结果:
// a = 1
// b = undefined
// Array []

rest参数只能写在最后，前面用...标识，从运行结果可知，传入的参数先绑定a、b，多余的参数以数组形式交给变量rest，所以，不再需要arguments我们就获取了全部参数。

但是，这些参数的特性，个人建议不要使用。因为它那点可怜的帮助，远比它可能带来的风险和麻烦要小。请尽量使用规范和标准的参数传递方法，让他人能看懂，让程序能看懂，而不是炫耀那些无聊的技巧。

当函数被封装在对象中，就称为该对象的方法。
比如：

var xiaoming = {
    name: '小明',
    birth: 1990,
    age: function () {
        var y = new Date().getFullYear();
        return y - this.birth;
    }
};
xiaoming.age; // function xiaoming.age()
xiaoming.age(); // 今年调用是25,明年调用就变成26了

在方法内部，this是一个特殊变量，它始终指向当前对象，也就是xiaoming这个变量。所以，this.birth可以拿到xiaoming的birth属性。

但是由于js设计的先天缺陷，在语言的初期就存在很多不足或考虑欠佳的地方，关于方法的调用有各种坑，因此不是非常有必要的情况下，请使用最基本的语法，不要炫耀一些冷门的技巧。如果你非要，请研究apply和call方法，或者js的装饰器。

四、函数进阶

4.1 map（）

类似python的map函数。

function pow(x) {
    return x * x;
}
var arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];
arr.map(pow); // [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

map()传入的参数是pow，即函数对象本身。

4.2 reduce（）

Array的reduce()把一个函数作用在这个Array的[x1,x2,x3...]上，这个函数必须接收两个参数，reduce()把结果继续和序列的下一个元素做累积计算，其效果就是：
[x1, x2, x3, x4].reduce(f) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)
例如对一个Array求和，就可以用reduce实现：

var arr = [1, 3, 5, 7, 9];
arr.reduce(function (x, y) {
    return x + y;
}); // 25

4.3 filter（）

用于把Array的某些元素过滤掉，然后返回剩下的元素。与python是一样样的。
和map()类似，Array的filter()也接收一个函数。和map()不同的是，filter()把传入的函数依次作用于每个元素，然后根据返回值是true还是false决定保留还是丢弃该元素。
例如，在一个Array中，删掉偶数，只保留奇数，可以这么写：

var arr = [1, 2, 4, 5, 6, 9, 10, 15];
var r = arr.filter(function (x) {
    return x % 2 !== 0;
});
r; // [1, 5, 9, 15]

4.4 sort（）

Array的sort()方法默认把所有元素先转换为String再排序
sort()方法会直接对Array进行修改，它返回的结果仍是当前Array
sort()方法也是一个高阶函数，它还可以接收一个比较函数来实现自定义的排序。
如果要按数字大小排序，可以这么写：

var arr = [10, 20, 1, 2];
arr.sort(function (x, y) {
    if (x < y) {
        return -1;
    }
    if (x > y) {
        return 1;
    }
    return 0;
}); // [1, 2, 10, 20]

4.5 闭包

在没有class机制，只有函数的语言里，借助闭包，同样可以封装一个私有变量。我们用JavaScript创建一个计数器：

'use strict';
function create_counter(initial) {
    var x = initial || 0;
    return {
        inc: function () {
            x += 1;
            return x;
        }
    }
}

它用起来像这样：

var c1 = create_counter();
c1.inc(); // 1
c1.inc(); // 2
c1.inc(); // 3

var c2 = create_counter(10);
c2.inc(); // 11
c2.inc(); // 12
c2.inc(); // 13

在返回的对象中，实现了一个闭包，该闭包携带了局部变量x，并且，从外部代码根本无法访问到变量x。换句话说，闭包就是携带状态的函数，并且它的状态可以完全对外隐藏起来。

闭包还可以把多参数的函数变成单参数的函数。例如，要计算xy可以用Math.pow(x, y)函数，不过考虑到经常计算x2或x3，我们可以利用闭包创建新的函数pow2和pow3：

function make_pow(n) {
    return function (x) {
        return Math.pow(x, n);
    }
}

// 创建两个新函数:
var pow2 = make_pow(2);
var pow3 = make_pow(3);

pow2(5); // 25
pow3(7); // 343

五、js的作用域

1. “JavaScript中无块级作用域”

在Java或C#中存在块级作用域，即：大括号也是一个作用域。但是在JavaScript和python中没有块级作用域。

但是！但是！JavaScript6中新引入了let关键字，用于指定变量属于块级作用域。也就是说以后可能会有块级作用域了。

2. JavaScript采用函数作用域

在JavaScript中每个函数作为一个作用域，在函数外部无法访问函数内部的变量。

function Main(){
    var innerValue = 'seven';
}
Main();
console.log(innerValue);
// 报错：Uncaught ReferenceError: innerValue is not defined

3. JavaScript的作用域链

由于JavaScript中的每个函数作为一个作用域，如果出现函数嵌套函数，则就会出现作用域链。

xo = 'alex';
function Func(){
    var xo = "seven";
    function inner(){
        var xo = 'alvin';
        console.log(xo);
    }
    inner();
}
Func();

如上述代码则出现三个作用域组成的作用域链，如果出现作用域链后，那么寻找变量时候就会出现顺序，对于上述实例：
当执行console.log(xo)时，其寻找顺序为根据作用域链从内到外的优先级寻找，如果内层没有就逐步向上找，直到没找到抛出异常。

4. JavaScript的作用域链执行前已创建

JavaScript的作用域在被执行之前已经创建，日后再去执行时只需要按照作用域链去寻找即可。

例子1：

xo = 'alex';
function Func(){
    var xo = "seven";
    function inner(){
        console.log(xo);
    }
    return inner;
}
var ret = Func();
ret();
// 输出结果： seven

上述代码，在函数被调用之前作用域链已经存在：
全局作用域 -> Func函数作用域 -> inner函数作用域
当执行【ret();】时，由于其代指的是inner函数，此函数的作用域链在执行之前已经被定义为：全局作用域 -> Func函数作用域 -> inner函数作用域，所以，在执行【ret();】时，会根据已经存在的作用域链去寻找变量。

例子2：

xo = 'alex';
function Func(){
    var xo = "eirc";
    function inner(){
        console.log(xo);
    }
    xo = 'seven';
    return inner;
}
var ret = Func();
ret();
// 输出结果： seven

上述代码和示例一的目的相同，也是强调在函数被调用之前作用域链已经存在：
全局作用域 -> Func函数作用域 -> inner函数作用域
不同的时，在执行【var ret = Func();】时，Func作用域中的xo变量的值已经由 “eric” 被重置为 “seven”，所以之后再执行【ret();】时，就只能找到“seven”。

例子3：

xo = 'alex';<br>
function Bar(){
    console.log(xo);
}
function Func(){
    var xo = "seven";
     
    return Bar;
}
var ret = Func();
ret();
// 输出结果： alex

上述代码，在函数被执行之前已经创建了两条作用域链：
全局作用域 -> Bar函数作用域
全局作用域 -> Func函数作用域
当执行【ret();】时，ret代指的Bar函数，而Bar函数的作用域链已经存在：全局作用域 -> Bar函数作用域，所以，执行时会根据已经存在的作用域链去寻找。

5.声明提前

在JavaScript中如果不创建变量，直接去使用，则报错：
console.log(xxoo);
// 报错：Uncaught ReferenceError: xxoo is not defined
JavaScript中如果创建值而不赋值，则该值为 undefined，如：
var xxoo;
console.log(xxoo);
// 输出：undefined
在函数内如果这么写：
function Foo(){
console.log(xo);
var xo = 'seven';
}
Foo();
// 输出：undefined
上述代码，不报错而是输出undefined，其原因是：JavaScript的函数在被执行之前，会将其中的变量全部声明，而不赋值。所以，相当于上述实例中，函数在“预编译”时，已经执行了varxo；所以上述代码中输出的是undefined。

实际上，JavaScript默认有一个全局对象window，全局作用域的变量实际上被绑定到window的一个属性。
JavaScript实际上只有一个全局作用域。任何变量（函数也视为变量），如果没有在当前函数作用域中找到，就会继续往上查找，最后如果在全局作用域中也没有找到，则报ReferenceError错误。
全局变量会绑定到window上，不同的JavaScript文件如果使用了相同的全局变量，或者定义了相同名字的顶层函数，都会造成命名冲突，并且很难被发现。
减少冲突的一个方法是把自己的所有变量和函数全部绑定到一个全局变量中。把自己的代码全部放入唯一的名字空间MYAPP中，会大大减少全局变量冲突的可能。
许多著名的JavaScript库都是这么干的：jQuery，YUI，underscore等等。
为了解决块级作用域，ES6引入了新的关键字let，用let替代var可以申明一个块级作用域的变量。
ES6标准引入了新的关键字const来定义常量，const与let都具有块级作用域。

六、时间对象

在JavaScript中，Date对象用来表示日期和时间。

要获取系统当前时间，用：

var now = new Date();
now; // Wed Jun 24 2015 19:49:22 GMT+0800 (CST)
now.getFullYear(); // 2015, 年份
now.getMonth(); // 5, 月份，注意月份范围是0~11，5表示六月
now.getDate(); // 24, 表示24号
now.getDay(); // 3, 表示星期三
now.getHours(); // 19, 24小时制
now.getMinutes(); // 49, 分钟
now.getSeconds(); // 22, 秒
now.getMilliseconds(); // 875, 毫秒数
now.getTime(); // 1435146562875, 以number形式表示的时间戳

注意，当前时间是浏览器从本机操作系统获取的时间，所以不一定准确，因为用户可以把当前时间设定为任何值。

如果要创建一个指定日期和时间的Date对象，可以用：

var d = new Date(2015, 5, 19, 20, 15, 30, 123);
d; // Fri Jun 19 2015 20:15:30 GMT+0800 (CST)

JavaScript的月份范围用整数表示是0~11，0表示一月，1表示二月

第二种创建一个指定日期和时间的方法是解析一个符合ISO 8601格式的字符串：

var d = Date.parse('2015-06-24T19:49:22.875+08:00');
d; // 1435146562875

但它返回的不是Date对象，而是一个时间戳。不过有时间戳就可以很容易地把它转换为一个Date：

var d = new Date(1435146562875);
d; // Wed Jun 24 2015 19:49:22 GMT+0800 (CST)

时区

也可以显示调整后的UTC时间：

var d = new Date(1435146562875);
d.toLocaleString(); // '2015/6/24 下午7:49:22'，本地时间（北京时区+8:00），显示的字符串与操作系统设定的格式有关
d.toUTCString(); // 'Wed, 24 Jun 2015 11:49:22 GMT'，UTC时间，与本地时间相差8小时

那么在JavaScript中如何进行时区转换呢？实际上，只要我们传递的是一个number类型的时间戳，我们就不用关心时区转换。任何浏览器都可以把一个时间戳正确转换为本地时间。
时间戳是个什么东西？时间戳是一个自增的整数，它表示从1970年1月1日零时整的GMT时区开始的那一刻，到现在的毫秒数。假设浏览器所在电脑的时间是准确的，那么世界上无论哪个时区的电脑，它们此刻产生的时间戳数字都是一样的，所以，时间戳可以精确地表示一个时刻，并且与时区无关。所以，我们只需要传递时间戳，或者把时间戳从数据库里读出来，再让JavaScript自动转换为当地时间就可以了。
要获取当前时间戳，可以用：

if (Date.now) {
    alert(Date.now()); // 老版本IE没有now()方法
} else {
    alert(new Date().getTime());
}

七、面向对象编程

JavaScript的面向对象编程和大多数其他语言如Java、C#的面向对象编程都不太一样。
JavaScript不区分类和实例的概念，而是通过原型（prototype）来实现面向对象编程。
JavaScript的原型链和Java的Class区别就在，它没有“Class”的概念，所有对象都是实例，所谓继承关系不过是把一个对象的原型指向另一个对象而已。

7.1 创建对象

JavaScript对每个创建的对象都会设置一个原型，指向它的原型对象。

当我们用obj.xxx访问一个对象的属性时，JavaScript引擎先在当前对象上查找该属性，如果没有找到，就到其原型对象上找，如果还没有找到，就一直上溯到Object.prototype对象，最后，如果还没有找到，就只能返回undefined。

例如，创建一个Array对象：

var arr = [1, 2, 3];
其原型链是：

arr ----> Array.prototype ----> Object.prototype ----> null
Array.prototype定义了indexOf()、shift()等方法，因此你可以在所有的Array对象上直接调用这些方法。

当我们创建一个函数时：

function foo() {
return 0;
}
函数也是一个对象，它的原型链是：

foo ----> Function.prototype ----> Object.prototype ----> null
由于Function.prototype定义了apply()等方法，因此，所有函数都可以调用apply()方法。

很容易想到，如果原型链很长，那么访问一个对象的属性就会因为花更多的时间查找而变得更慢，因此要注意不要把原型链搞得太长。

构造函数

除了直接用{ ... }创建一个对象外，JavaScript还可以用一种构造函数的方法来创建对象。它的用法是，先定义一个构造函数：

function Student(name) {
    this.name = name;
    this.hello = function () {
        alert('Hello, ' + this.name + '!');
    }
}

在JavaScript中，可以用关键字new来调用这个函数，并返回一个对象：

var xiaoming = new Student('小明');
xiaoming.name; // '小明'
xiaoming.hello(); // Hello, 小明!

注意，如果不写new，这就是一个普通函数，它返回undefined。但是，如果写了new，它就变成了一个构造函数，它绑定的this指向新创建的对象，并默认返回this，也就是说，不需要在最后写return this;。

新创建的xiaoming的原型链是：

xiaoming ----> Student.prototype ----> Object.prototype ----> null
也就是说，xiaoming的原型指向函数Student的原型。如果你又创建了xiaohong、xiaojun，那么这些对象的原型与xiaoming是一样的：

xiaoming ↘
xiaohong -→ Student.prototype ----> Object.prototype ----> null
xiaojun ↗
用new Student()创建的对象还从原型上获得了一个constructor属性，它指向函数Student本身：

xiaoming.constructor === Student.prototype.constructor; // true
Student.prototype.constructor === Student; // true
Object.getPrototypeOf(xiaoming) === Student.prototype; // true
xiaoming instanceof Student; // true

现在我们就认为xiaoming、xiaohong这些对象“继承”自Student。

不过还有一个小问题，注意观察：

xiaoming.name; // '小明'
xiaohong.name; // '小红'
xiaoming.hello; // function: Student.hello()
xiaohong.hello; // function: Student.hello()
xiaoming.hello === xiaohong.hello; // false

xiaoming和xiaohong各自的name不同，这是对的，否则我们无法区分谁是谁了。

xiaoming和xiaohong各自的hello是一个函数，但它们是两个不同的函数，虽然函数名称和代码都是相同的！

如果我们通过new Student()创建了很多对象，这些对象的hello函数实际上只需要共享同一个函数就可以了，这样可以节省很多内存。

要让创建的对象共享一个hello函数，根据对象的属性查找原则，我们只要把hello函数移动到xiaoming、xiaohong这些对象共同的原型上就可以了，也就是Student.prototype：

protos2

修改代码如下：

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

Student.prototype.hello = function () {
alert('Hello, ' + this.name + '!');
};

用new创建基于原型的JavaScript的对象就是这么简单！

忘记写new怎么办

如果一个函数被定义为用于创建对象的构造函数，但是调用时忘记了写new怎么办？

在strict模式下，this.name = name将报错，因为this绑定为undefined，在非strict模式下，this.name = name不报错，因为this绑定为window，于是无意间创建了全局变量name，并且返回undefined，这个结果更糟糕。

所以，调用构造函数千万不要忘记写new。为了区分普通函数和构造函数，按照约定，构造函数首字母应当大写，而普通函数首字母应当小写，这样，一些语法检查工具如jslint将可以帮你检测到漏写的new。

最后，还可以编写一个createStudent()函数，在内部封装所有的new操作。一个常用的编程模式像这样：

function Student(props) {
    this.name = props.name || '匿名'; // 默认值为'匿名'
    this.grade = props.grade || 1; // 默认值为1
}

Student.prototype.hello = function () {
    alert('Hello, ' + this.name + '!');
};

function createStudent(props) {
    return new Student(props || {})
}

这个createStudent()函数有几个巨大的优点：一是不需要new来调用，二是参数非常灵活，可以不传，也可以这么传：

var xiaoming = createStudent({
name: '小明'
});

xiaoming.grade; // 1
如果创建的对象有很多属性，我们只需要传递需要的某些属性，剩下的属性可以用默认值。由于参数是一个Object，我们无需记忆参数的顺序。如果恰好从JSON拿到了一个对象，就可以直接创建出xiaoming。

7.2 原型继承

在传统的基于Class的语言如Java、C++中，继承的本质是扩展一个已有的Class，并生成新的Subclass。

由于这类语言严格区分类和实例，继承实际上是类型的扩展。但是，JavaScript由于采用原型继承，我们无法直接扩展一个Class，因为根本不存在Class这种类型。

但是办法还是有的。我们先回顾Student构造函数：

function Student(props) {
this.name = props.name || 'Unnamed';
}

Student.prototype.hello = function () {
alert('Hello, ' + this.name + '!');
}
以及Student的原型链：

js-proto

现在，我们要基于Student扩展出PrimaryStudent，可以先定义出PrimaryStudent：

function PrimaryStudent(props) {
// 调用Student构造函数，绑定this变量:
Student.call(this, props);
this.grade = props.grade || 1;
}
但是，调用了Student构造函数不等于继承了Student，PrimaryStudent创建的对象的原型是：

new PrimaryStudent() ----> PrimaryStudent.prototype ----> Object.prototype ----> null
必须想办法把原型链修改为：

new PrimaryStudent() ----> PrimaryStudent.prototype ----> Student.prototype ----> Object.prototype ----> null
这样，原型链对了，继承关系就对了。新的基于PrimaryStudent创建的对象不但能调用PrimaryStudent.prototype定义的方法，也可以调用Student.prototype定义的方法。

如果你想用最简单粗暴的方法这么干：

PrimaryStudent.prototype = Student.prototype;
是不行的！如果这样的话，PrimaryStudent和Student共享一个原型对象，那还要定义PrimaryStudent干啥？

我们必须借助一个中间对象来实现正确的原型链，这个中间对象的原型要指向Student.prototype。为了实现这一点，参考道爷（就是发明JSON的那个道格拉斯）的代码，中间对象可以用一个空函数F来实现：

// PrimaryStudent构造函数:
function PrimaryStudent(props) {
Student.call(this, props);
this.grade = props.grade || 1;
}

// 空函数F:
function F() {
}

// 把F的原型指向Student.prototype:
F.prototype = Student.prototype;

// 把PrimaryStudent的原型指向一个新的F对象，F对象的原型正好指向Student.prototype:
PrimaryStudent.prototype = new F();

// 把PrimaryStudent原型的构造函数修复为PrimaryStudent:
PrimaryStudent.prototype.constructor = PrimaryStudent;

// 继续在PrimaryStudent原型（就是new F()对象）上定义方法：
PrimaryStudent.prototype.getGrade = function () {
return this.grade;
};

// 创建xiaoming:
var xiaoming = new PrimaryStudent({
name: '小明',
grade: 2
});
xiaoming.name; // '小明'
xiaoming.grade; // 2

// 验证原型:
xiaoming.proto === PrimaryStudent.prototype; // true
xiaoming.proto.proto === Student.prototype; // true

// 验证继承关系:
xiaoming instanceof PrimaryStudent; // true
xiaoming instanceof Student; // true
用一张图来表示新的原型链：

js-proto-extend

注意，函数F仅用于桥接，我们仅创建了一个new F()实例，而且，没有改变原有的Student定义的原型链。

如果把继承这个动作用一个inherits()函数封装起来，还可以隐藏F的定义，并简化代码：

function inherits(Child, Parent) {
var F = function () {};
F.prototype = Parent.prototype;
Child.prototype = new F();
Child.prototype.constructor = Child;
}
这个inherits()函数可以复用：

function Student(props) {
this.name = props.name || 'Unnamed';
}

Student.prototype.hello = function () {
alert('Hello, ' + this.name + '!');
}

function PrimaryStudent(props) {
Student.call(this, props);
this.grade = props.grade || 1;
}

// 实现原型继承链:
inherits(PrimaryStudent, Student);

// 绑定其他方法到PrimaryStudent原型:
PrimaryStudent.prototype.getGrade = function () {
return this.grade;
};
小结

JavaScript的原型继承实现方式就是：

定义新的构造函数，并在内部用call()调用希望“继承”的构造函数，并绑定this；

借助中间函数F实现原型链继承，最好通过封装的inherits函数完成；

继续在新的构造函数的原型上定义新方法。

7.3 class继承

JavaScript的对象模型是基于原型实现的，特点是简单，缺点是理解起来比传统的类－实例模型要困难，最大的缺点是继承的实现需要编写大量代码，并且需要正确实现原型链。

有没有更简单的写法？有！

新的关键字class从ES6开始正式被引入到JavaScript中。class的目的就是让定义类更简单。

我们先回顾用函数实现Student的方法：

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

Student.prototype.hello = function () {
alert('Hello, ' + this.name + '!');
}
如果用新的class关键字来编写Student，可以这样写：

class Student {
constructor(name) {
this.name = name;
}

hello() {
    alert('Hello, ' + this.name + '!');
}

}
比较一下就可以发现，class的定义包含了构造函数constructor和定义在原型对象上的函数hello()（注意没有function关键字），这样就避免了Student.prototype.hello = function () {...}这样分散的代码。

最后，创建一个Student对象代码和前面章节完全一样：

var xiaoming = new Student('小明');
xiaoming.hello();
class继承

用class定义对象的另一个巨大的好处是继承更方便了。想一想我们从Student派生一个PrimaryStudent需要编写的代码量。现在，原型继承的中间对象，原型对象的构造函数等等都不需要考虑了，直接通过extends来实现：

class PrimaryStudent extends Student {
constructor(name, grade) {
super(name); // 记得用super调用父类的构造方法!
this.grade = grade;
}

myGrade() {
    alert('I am at grade ' + this.grade);
}

}
注意PrimaryStudent的定义也是class关键字实现的，而extends则表示原型链对象来自Student。子类的构造函数可能会与父类不太相同，例如，PrimaryStudent需要name和grade两个参数，并且需要通过super(name)来调用父类的构造函数，否则父类的name属性无法正常初始化。

PrimaryStudent已经自动获得了父类Student的hello方法，我们又在子类中定义了新的myGrade方法。

ES6引入的class和原有的JavaScript原型继承有什么区别呢？实际上它们没有任何区别，class的作用就是让JavaScript引擎去实现原来需要我们自己编写的原型链代码。简而言之，用class的好处就是极大地简化了原型链代码。

你一定会问，class这么好用，能不能现在就用上？

现在用还早了点，因为不是所有的主流浏览器都支持ES6的class。如果一定要现在就用上，就需要一个工具把class代码转换为传统的prototype代码，可以试试Babel这个工具。