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JavaScript函數(shù)詳解

 更新時間：2014年11月17日 11:11:09   投稿：hebedich  
本文結(jié)合前面發(fā)布的文章，詳細介紹了javascript的函數(shù)問題，非常的詳盡，非常的實用，這里推薦給大家，是篇不可多得的文章

簡介

在很多傳統(tǒng)語言（C/C++/Java/C#等）中，函數(shù)都是作為一個二等公民存在，你只能用語言的關(guān)鍵字聲明一個函數(shù)然后調(diào)用它，如果需要把函數(shù)作為參數(shù)傳給另一個函數(shù)，或是賦值給一個本地變量，又或是作為返回值，就需要通過函數(shù)指針(function pointer)、代理(delegate)等特殊的方式周折一番。
而在JavaScript世界中函數(shù)卻是一等公民，它不僅擁有一切傳統(tǒng)函數(shù)的使用方式（聲明和調(diào)用），而且可以做到像簡單值一樣賦值、傳參、返回，這樣的函數(shù)也稱之為第一級函數(shù)（First-class Function）。不僅如此，JavaScript中的函數(shù)還充當了類的構(gòu)造函數(shù)的作用，同時又是一個Function類的實例(instance)。這樣的多重身份讓JavaScript的函數(shù)變得非常重要。
 
一、JavaScript函數(shù)入門級

JavaScript函數(shù)像一般語言一樣也是遵循先聲明后使用的原則，函數(shù)名只能包含字母、數(shù)字、下劃線或$，且不能以數(shù)字開頭。函數(shù)常見的聲明方式有以下兩種：

復(fù)制代碼 代碼如下:

 // 直接聲明函數(shù)myfunc
 function myfunc(/* arguments */) {
 }
  
 // 把匿名函數(shù)賦值給本地變量myfunc
 var myfunc = function(/* arguments */) {
 }

注意，上面兩種函數(shù)聲明方式存在細微的差別：第一種方式在聲明時就是一個命名的函數(shù)，無論是聲明在調(diào)用之前、調(diào)用之后，甚至是不會執(zhí)行到的位置（例如return語句之后或是永遠不會為真的分支里），都在整個作用域可訪問；第二種方式是通過把匿名函數(shù)賦值給變量的方式，嚴格意義上說這不是一個函數(shù)的聲明（function declaration）而是一個函數(shù)表達式（function expression），在賦值之前這個函數(shù)不能被任何代碼訪問到，也就是說這個賦值必須在調(diào)用之前完成，否則調(diào)用時會出現(xiàn)錯誤："TypeError: undefined is not a function"。例如：

復(fù)制代碼 代碼如下:

 myfunc1(); // 能夠正常調(diào)用，因為myfunc1采用直接聲明的方式
  
 function myfunc1() {
 }
  
 myfunc2(); // 出錯 TypeError: undefined is not a function
  
 var myfunc2 = function() {
 };

 
函數(shù)的基本調(diào)用方式與傳統(tǒng)語言相同用一對括號調(diào)用: myfunc()。JavaScript的函數(shù)也支持直接或間接的遞歸(recursive)調(diào)用，例如經(jīng)典的斐波那契函數(shù)用JavaScript可以這樣實現(xiàn)：

復(fù)制代碼 代碼如下:

 function fib(n) {
   if (n == 1 || n == 2) {
     return 1;
   } else {
     return fib(n - 2) + fib(n - 1);
   }
 }

在JavaScript的函數(shù)可以處理變長參數(shù)，在函數(shù)內(nèi)部都擁有一個名為arguments的局部變量，它是一個類數(shù)組（array-liked）的對象，里面包含了所有調(diào)用時傳入的參數(shù)，有l(wèi)ength屬性表示參數(shù)的個數(shù)。例如：

復(fù)制代碼 代碼如下:

 function test() {
   alert(arguments.length);
 }
  
 test(1); // 1
 test(1, 'a'); // 2
 test(true, [], {}); // 3 利用arguments可以實現(xiàn)類似C語言printf的功能，也可以用來實現(xiàn)方法的多態(tài)。

二、JavaScript函數(shù)進階

2.1 匿名函數(shù)和嵌套函數(shù)
 
在JavaScript可以聲明一個沒有名稱的函數(shù)，稱為匿名函數(shù)（Anonymouse Function）。同時JavaScript還允許在函數(shù)內(nèi)部聲明函數(shù)，稱為嵌套函數(shù)（Nested Function），嵌套函數(shù)的作用域為整個父函數(shù)。
 
在前面函數(shù)聲明的部分就看到了匿名函數(shù)和嵌套函數(shù)的一種用法，由于匿名函數(shù)沒有名稱，不會引入新的變量污染上下文環(huán)境，而且會帶來新的變量作用域，因此匿名函數(shù)常被用來防止全局環(huán)境污染。
 
JavaScript運行時中有一個特殊的全局環(huán)境（global object），這個對象上面存放全局的函數(shù)和變量，實際開發(fā)中經(jīng)常會使用若干第三方的庫或多個js文件，若不小心在全局對象引入重復(fù)的變量或函數(shù)聲明，則會造成代碼執(zhí)行混亂。例如先后引入兩個js文件，分別定義了自己的函數(shù)log作為內(nèi)部使用，則第二引入的函數(shù)會覆蓋第一個的定義且不會拋出任何錯誤，在后續(xù)的執(zhí)行中調(diào)用log函數(shù)可能會造成錯誤。這時候使用一個匿名函數(shù)將整個js內(nèi)的邏輯包裝起來，就可以避免這種錯誤，這種方法已經(jīng)被絕大多數(shù)開源js庫使用。

復(fù)制代碼 代碼如下:

 (function() { // 匿名函數(shù)
  
 function log(msg) {
     console.log(msg);
 }
  
 // 其他代碼
  
 }()); // 立即執(zhí)行

以上代碼就是一個簡單的示例，log函數(shù)的作用域被限制在這個匿名函數(shù)之內(nèi)，而匿名函數(shù)則因為被外面一對小括號()包括起來，形成一個函數(shù)表達式，表達式的值是一個函數(shù)，緊接著一對小括號表示立即執(zhí)行這個函數(shù)，讓原有的代碼正常執(zhí)行一次。不過，這種方式聲明的函數(shù)、通過var聲明的變量等等都是內(nèi)部的，不能被任何匿名函數(shù)以外的代碼訪問到。如果你需要對外暴露一些函數(shù)作為接口的話有如下幾種方法：

復(fù)制代碼 代碼如下:

 var mylib = (function(global) {
  
 function log(msg) {
   console.log(msg);
 }
  
 log1 = log;  // 法一：利用沒有var的變量聲明的默認行為，在log1成為全局變量（不推薦）
  
 global.log2 = log;  // 法二：直接在全局對象上添加log2屬性，賦值為log函數(shù)（推薦）
  
 return {  // 法三：通過匿名函數(shù)返回值得到一系列接口函數(shù)集合對象，賦值給全局變量mylib（推薦）
    log: log
 };
  
 }(window));

2.2 高階函數(shù)（High-order Function）

如果函數(shù)作為參數(shù)或返回值使用時，就稱為高階函數(shù)，JavaScript中的函數(shù)都可以作為高階函數(shù)來使用，這也是第一類函數(shù)的特征。下面我們就分別分析一下這兩種使用方法。

復(fù)制代碼 代碼如下:

 function negative(n) {
   return -n; // 取n的相反值
 }
  
 function square(n) {
   return n*n; // n的平方
 }
  
 function process(nums, callback) {
   var result = [];
  
   for(var i = 0, length = nums.length; i < length; i++) {
     result[i] = callback(nums[i]); // 對數(shù)組nums中的所有元素傳遞給callback進行處理，將返回值作為結(jié)果保存
   }
  
   return result;
 }
  
 var nums = [-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4];
 var n_neg = process(nums, negative);
 // n_neg = [3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -4];
 var n_square = process(nums, square);
 // n_square = [9, 4, 1, 0, 1, 4, 9, 16];

以上代碼展示了把函數(shù)作為參數(shù)傳入另一個函數(shù)process調(diào)用的示例，在process函數(shù)的實現(xiàn)中，把callback作為一個黑盒子看待，負責把參數(shù)傳給它，然后獲取返回值，在調(diào)用之前并不清楚callback的具體實現(xiàn)。只有當執(zhí)行到20行和22行時，callback才被分別代表negative或square，分別對每個元素進行取相反值或平方值的操作。

復(fù)制代碼 代碼如下:

 function generator() {
   var i = 0;
   return function() {
     return i++;
   };
 }
  
 var gen1 = generator(); // 得到一個自然數(shù)生成器
 var gen2 = generator(); // 得到另一個自然數(shù)生成器
 var r1 = gen1(); // r1 = 0
 var r2 = gen1(); // r2 = 1
 var r3 = gen2(); // r3 = 0
 var r4 = gen2(); // r4 = 1

上面的代碼展示了把函數(shù)作為返回值的示例，generator是一個自然數(shù)生成器函數(shù)，返回值是一個自然數(shù)生成函數(shù)。每次調(diào)用generator時都會把一個匿名函數(shù)作為結(jié)果返回，這個匿名函數(shù)在被實際調(diào)用時依次返回每個自然數(shù)。在generator里的變量i在每次調(diào)用這個匿名函數(shù)時都會自增1，這其實就是一個閉包。下面我們來介紹一下閉包.
 
 
2.3 閉包（Closure）
閉包(Closure)并不是一個新鮮的概念，很多函數(shù)式語言中都使用了閉包。在JavaScript中，當你在內(nèi)嵌函數(shù)中使用外部函數(shù)作用域內(nèi)的變量時，就是使用了閉包。用一個常用的類比來解釋閉包和類（Class）的關(guān)系：類是帶函數(shù)的數(shù)據(jù)，閉包是帶數(shù)據(jù)的函數(shù)。
閉包中使用的變量有一個特性，就是它們不在父函數(shù)返回時釋放，而是隨著閉包生命周期的結(jié)束而結(jié)束。比如像上一節(jié)中g(shù)enerator的例子，gen1和gen2分別使用了相互獨立的變量i（在gen1的i自增1的時候，gen2的i并不受影響，反之亦然），只要gen1或gen2這兩個變量沒有被JavaScript引擎垃圾回收，他們各自的變量i就不會被釋放。在JavaScript編程中，不知不覺就會使用到閉包，閉包的這個特性在帶來易用的同時，也容易帶來類似內(nèi)存泄露的問題。例如：

復(fù)制代碼 代碼如下:

 var elem = document.getElementById('test');
 elem.addEventListener('click', function() {
   alert('You clicked ' + elem.tagName);
 });

這段代碼的作用是點擊一個結(jié)點時顯示它的標簽名稱，它把一個匿名函數(shù)注冊為一個DOM結(jié)點的click事件處理函數(shù)，函數(shù)內(nèi)引用了一個DOM對象elem，就形成了閉包。這就會產(chǎn)生一個循環(huán)引用，即：DOM->閉包->DOM->閉包...DOM對象在閉包釋放之前不會被釋放；而閉包作為DOM對象的事件處理函數(shù)存在，所以在DOM對象釋放前閉包不會釋放，即使DOM對象在DOM tree中刪除，由于這個循環(huán)引用的存在，DOM對象和閉包都不會被釋放。可以用下面的方法可以避免這種內(nèi)存泄露：

復(fù)制代碼 代碼如下:

 var elem = document.getElementById('test');
 elem.addEventListener('click', function() {
   alert('You clicked ' + this.tagName); // 不再直接引用elem變量
 });

上面這段代碼中用this代替elem（在DOM事件處理函數(shù)中this指針指向DOM元素本身），讓JS運行時不再認為這個函數(shù)中使用了父類的變量，因此不再形成閉包。
閉包還會帶來很多類似的內(nèi)存泄露問題，只有在寫代碼的時候著重注意一下閉包，盡量避免此類的問題產(chǎn)生。
 
2.4 類構(gòu)造函數(shù)
JavaScript的函數(shù)同時作為類的構(gòu)造函數(shù)，因此只要聲明一個函數(shù)就可以使用new關(guān)鍵字創(chuàng)建類的實例。

復(fù)制代碼 代碼如下:

 function Person(name) {
   this.name = name;
   this.toString = function() {
     return 'Hello, ' + this.name + '!';
   };
 }
  
 var p = new Person('Ghostheaven');
 alert(p); // Hello, Ghostheaven! 在以上實例中Person函數(shù)作為類的構(gòu)造函數(shù)使用，此時this指向新創(chuàng)建的實例對象，可以為實例增加屬性和方法，關(guān)于詳細的面向?qū)ο蟮腏avaScript編程可以參考這篇文章。這里我想要說的是，JavaScript函數(shù)作為類構(gòu)造函數(shù)使用時的返回值問題。

復(fù)制代碼 代碼如下:

 function MyClass(name) {
   this.name = name;
   return name;  // 構(gòu)造函數(shù)的返回值?
 }
  
 var obj1 = new MyClass('foo');
 var obj2 = MyClass('foo');
 var obj3 = new MyClass({});
 var obj4 = MyClass({});

上面的構(gòu)造函數(shù)比較特別，有返回語句，那么obj1~obj4分別指向什么對象呢？實際結(jié)果是這樣的：

復(fù)制代碼 代碼如下:

obj1 = MyClass對象
obj2 = 'foo'
obj3 = {}
obj4 = {}

具體原因這篇文章有解釋，本文不再贅述，由于帶返回值的構(gòu)造函數(shù)會產(chǎn)生奇怪的結(jié)果，因此不要在構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用有返回值的返回語句（空return可以）。

三、JavaScript函數(shù)妖怪級

歡迎來到妖怪級函數(shù)授課區(qū)，在這里會交給你如何淡定自如地面對老怪。。。
 
3.1 Function類
在JavaScript運行時中有一個內(nèi)建的類叫做Function，用function關(guān)鍵字聲明一個函數(shù)其實是創(chuàng)建Function類對象的一種簡寫形式，所有的函數(shù)都擁有Function類所有的方法，例如call、apply、bind等等，可以通過instanceof關(guān)鍵字來驗證這個說法。
既然Function是一個類，那么它的構(gòu)造函數(shù)就是Function（它本身也是Function類的對象），應(yīng)該可以通過new關(guān)鍵字來生成一個函數(shù)對象。第一個妖怪來了，那就是如何用Function類構(gòu)造一個函數(shù)。Function的語法如下：

復(fù)制代碼 代碼如下:

new Function ([arg1[, arg2[, ... argN]],] functionBody)

其中arg1, arg2, ... argN是字符串，代表參數(shù)名稱，functionBody也是字符串，表示函數(shù)體，前面的參數(shù)名稱是可多可少的，F(xiàn)unction的構(gòu)造函數(shù)會把最后一個參數(shù)當做函數(shù)體，前面的都當做參數(shù)處理。

復(fù)制代碼 代碼如下:

 var func1 = new Function('name', 'return "Hello, " + name + "!";');
 func1('Ghostheaven'); // Hello, Ghostheaven!

以上方法就通過Function構(gòu)造了一個函數(shù)，這個函數(shù)跟其他用function關(guān)鍵字聲明的函數(shù)一模一樣。
看到這兒，很多人可能會問為什么需要這樣一個妖怪呢？“存在的即是合理的”，F(xiàn)unction類有它獨特的用途，你可以利用它動態(tài)地生成各種函數(shù)邏輯，或者代替eval函數(shù)的功能，而且能保持當前環(huán)境不會被污染*。
 
 
3.2 自更新函數(shù)（Self-update Function）
在很多語言中，函數(shù)一旦聲明過就不能再次聲明同名函數(shù)，否則會產(chǎn)生語法錯誤，而在JavaScript中的函數(shù)不僅可以重復(fù)聲明，而且還可以自己更新自己。自己吃自己的妖怪來了！

復(fù)制代碼 代碼如下:

 function selfUpdate() {
   window.selfUpdate = function() {
     alert('second run!');
   };
  
   alert('first run!');
 }
  
 selfUpdate(); // first run!
 selfUpdate(); // second run! 這種函數(shù)可以用于只運行一次的邏輯，在第一次運行之后就整個替換成一段新的邏輯。

小結(jié)

JavaScript的函數(shù)灰常強大，在漂亮地解決很多問題的同時，也帶來很多負面問題。妖怪級別的函數(shù)使用方法通常是一些鮮為人知的用法，除非特別必要不要輕易使用，否則會造成代碼閱讀困難，影響團隊開發(fā)效率。
 
* 在新的ECMAScript中引入了嚴格模式，在嚴格模式下eval函數(shù)受到了很大的限制，也能夠保證環(huán)境不被污染

小伙伴們看明白了沒，非常實用吧，如有遺漏的地方，還請大神們指點下，共同進步

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