JavaScript函數(shù)詳解
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:
// 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:
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):
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:
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。
(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:
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。
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。
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:
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:
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。
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。
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:
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:
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。
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!
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
相關(guān)文章
javascript indexOf方法、lastIndexOf 方法和substring 方法
indexOf() 方法可返回某個指定的字符串值在字符串中首次出現(xiàn)的位置。2009-03-03window.requestAnimationFrame是什么意思,怎么用
window.requestAnimationFrame 告訴瀏覽器您要執(zhí)行的動畫并且請求瀏覽器的在下一個動畫幀重繪窗口,方法在瀏覽器重繪之前作為一個回調(diào)函數(shù)被調(diào)用,就是告訴瀏覽器在刷新屏幕的時候,調(diào)用這個方法2013-01-01JavaScript高級程序設(shè)計 學(xué)習(xí)筆記 js高級技巧
JavaScript高級程序設(shè)計 學(xué)習(xí)筆記 js高級技巧,學(xué)習(xí)js的朋友可以參考下。2011-09-09javascript基礎(chǔ)第一章 JavaScript與用戶端
javascript基礎(chǔ)第一章 JavaScript與用戶端2010-07-07