JavaScript 教程

导论

JavaScript语言的历史

JavaScript的诞生

JavaScript 因为互联网而生,紧随着浏览器的出现而问世。回顾它的历史,就是浏览器的历史。

JavaScirpt语言的第一版是一个大杂烩,语法有多个来源:

  • 基本语法:借鉴C语言和Java语言。
  • 数据结构:借鉴Java语言,包括将值分成原始值和对象两大类。
  • 函数的用法:借鉴Scheme语言和Awk语言,将函数当作第一等公民,并引入闭包。
  • 原型继承模型:借鉴Self语言(Smalltalk的一种变种)。
  • 正则表达式:借鉴Perl语言。
  • 字符串和数组处理:借鉴Python语言。

为了保持简单,这种脚本语言缺少一些关键的功能,比如块级作用域、模块、子类型(subtyping)等等,但是可以利用现有功能找出解决办法。这种功能的不足,直接导致了后来JavaScript的一个显著特点:对于其他语言,你需要学习语言的各种功能,而对于JavaScript,你常常需要学习各种解决问题的模式。而且由于来源多样,从一开始就注定,JavaScript的编程风格是函数式编程和面向对象编程的一种混合体。

JavaScript与ECMAScript的关系

1996年8月,微软模仿JavaScript开发了一种相近的语言,取名为JScript(JavaScript是Netscape的注册商标,微软不能用),首先内置于IE 3.0。Netscape公司面临丧失浏览器脚本语言的主导权的局面。

1996年11月,Netscape公司决定将JavaScript提交给国际标准化组织ECMA(European Computer Manufacturers Association),希望JavaScript能够成为国际标准,以此抵抗微软。ECMA的39号技术委员会(Technical Committee 39)负责制定和审核这个标准,成员由业内的大公司派出的工程师组成,目前共25个人。该委员会定期开会,所有的邮件讨论和会议记录,都是公开的。

1997年7月,ECMA组织发布262号标准文件(ECMA-262)的第一版,规定了浏览器脚本语言的标准,并将这种语言称为ECMAScript。这个版本就是ECMAScript 1.0版。之所以不叫JavaScript,一方面是由于商标的关系,Java是Sun公司的商标,根据一份授权协议,只有Netscape公司可以合法地使用JavaScript这个名字,且JavaScript已经被Netscape公司注册为商标,另一方面也是想体现这门语言的制定者是ECMA,不是Netscape,这样有利于保证这门语言的开放性和中立性。因此,ECMAScript和JavaScript的关系是,前者是后者的规格,后者是前者的一种实现。在日常场合,这两个词是可以互换的。

ECMAScript只用来标准化JavaScript这种语言的基本语法结构,与部署环境相关的标准都由其他标准规定,比如DOM的标准就是由W3C组织(World Wide Web Consortium)制定的。

ECMA-262标准后来也被另一个国际标准化组织ISO(International Organization for Standardization)批准,标准号是ISO-16262。

JavaScript与Java的关系

JavaScript和Java是两种不一样的语言,但是它们之间存在联系。

JavaScript的基本语法和对象体系,是模仿Java而设计的。但是,JavaScript没有采用Java的静态类型。正是因为JavaScript与Java有很大的相似性,所以这门语言才从一开始的LiveScript改名为JavaScript。基本上,JavaScript这个名字的原意是“很像Java的脚本语言”。

在JavaScript语言中,函数是一种独立的数据类型,以及采用基于原型对象(prototype)的继承链。这是它与Java语法最大的两点区别。JavaScript语法要比Java自由得多。

另外,Java语言需要编译,而JavaScript语言则是运行时由解释器直接执行。

总之,JavaScript的原始设计目标是一种小型的、简单的动态语言,与Java有足够的相似性,使得使用者(尤其是Java程序员)可以快速上手。

基本语法

基本语法

语句

JavaScript 程序的执行单位为行(line),也就是一行一行地执行。一般情况下,每一行就是一个语句。

语句(statement)是为了完成某种任务而进行的操作,比如下面就是一行赋值语句。

var a = 1 + 3;

这条语句先用var命令,声明了变量a,然后将1 + 3的运算结果赋值给变量a

1 + 3叫做表达式(expression),指一个为了得到返回值的计算式。语句和表达式的区别在于,前者主要为了进行某种操作,一般情况下不需要返回值;后者则是为了得到返回值,一定会返回一个值。凡是 JavaScript 语言中预期为值的地方,都可以使用表达式。比如,赋值语句的等号右边,预期是一个值,因此可以放置各种表达式。

语句以分号结尾,一个分号就表示一个语句结束。多个语句可以写在一行内。

var a = 1 + 3 ; var b = 'abc';

表达式不需要分号结尾。一旦在表达式后面添加分号,则 JavaScript 引擎就将表达式视为语句,这样会产生一些没有任何意义的语句。

1 + 3;
'abc';

上面两行语句只是单纯地产生一个值,并没有任何实际的意义。

变量

概念

变量是对“值”的具名引用。变量就是为“值”起名,然后引用这个名字,就等同于引用这个值。变量的名字就是变量名。

var a = 1;

上面的代码先声明变量a,然后在变量a与数值1之间建立引用关系,称为将数值1“赋值”给变量a。以后,引用变量名a就会得到数值1。最前面的var,是变量声明命令。它表示通知解释引擎,要创建一个变量a

注意,JavaScript 的变量名区分大小写,Aa是两个不同的变量。

变量的声明和赋值,是分开的两个步骤,上面的代码将它们合在了一起,实际的步骤是下面这样。

var a;
a = 1;

如果只是声明变量而没有赋值,则该变量的值是undefinedundefined是一个 JavaScript 关键字,表示“无定义”。

var a;
a // undefined

如果变量赋值的时候,忘了写var命令,这条语句也是有效的。

var a = 1;
// 基本等同
a = 1;

但是,不写var的做法,不利于表达意图,而且容易不知不觉地创建全局变量,所以建议总是使用var命令声明变量。

如果一个变量没有声明就直接使用,JavaScript 会报错,告诉你变量未定义。

x
// ReferenceError: x is not defined

上面代码直接使用变量x,系统就报错,告诉你变量x没有声明。

可以在同一条var命令中声明多个变量。

var a, b;

JavaScript 是一种动态类型语言,也就是说,变量的类型没有限制,变量可以随时更改类型。

var a = 1;
a = 'hello';

上面代码中,变量a起先被赋值为一个数值,后来又被重新赋值为一个字符串。第二次赋值的时候,因为变量a已经存在,所以不需要使用var命令。

如果使用var重新声明一个已经存在的变量,是无效的。

var x = 1;
var x;
x // 1

上面代码中,变量x声明了两次,第二次声明是无效的。

但是,如果第二次声明的时候还进行了赋值,则会覆盖掉前面的值。

var x = 1;
var x = 2;

// 等同于

var x = 1;
var x;
x = 2;

标识符

标识符(identifier)指的是用来识别各种值的合法名称。最常见的标识符就是变量名,以及后面要提到的函数名。JavaScript 语言的标识符对大小写敏感,所以aA是两个不同的标识符。

标识符有一套命名规则,不符合规则的就是非法标识符。JavaScript 引擎遇到非法标识符,就会报错。

简单说,标识符命名规则如下。

  • 第一个字符,可以是任意 Unicode 字母(包括英文字母和其他语言的字母),以及美元符号($)和下划线(_)。
  • 第二个字符及后面的字符,除了 Unicode 字母、美元符号和下划线,还可以用数字0-9

下面这些都是合法的标识符。

arg0
_tmp
$elem
π

下面这些则是不合法的标识符。

1a  // 第一个字符不能是数字
23  // 同上
***  // 标识符不能包含星号
a+b  // 标识符不能包含加号
-d  // 标识符不能包含减号或连词线

中文是合法的标识符,可以用作变量名。

var 临时变量 = 1;
JavaScript有一些保留字,不能用作标识符:arguments、break、case、catch、class、const、continue、debugger、default、delete、do、else、enum、eval、export、extends、false、finally、for、function、if、implements、import、in、instanceof、interface、let、new、null、package、private、protected、public、return、static、super、switch、this、throw、true、try、typeof、var、void、while、with、yield。

注释

源码中被 JavaScript 引擎忽略的部分就叫做注释,它的作用是对代码进行解释。Javascript 提供两种注释的写法:一种是单行注释,用//起头;另一种是多行注释,放在/**/之间。

// 这是单行注释

/*
 这是
 多行
 注释
*/

区块

JavaScript 使用大括号,将多个相关的语句组合在一起,称为“区块”(block)。

对于var命令来说,JavaScript 的区块不构成单独的作用域(scope)。

{
  var a = 1;
}

a // 1

上面代码在区块内部,使用var命令声明并赋值了变量a,然后在区块外部,变量a依然有效,区块对于var命令不构成单独的作用域,与不使用区块的情况没有任何区别。在 JavaScript 语言中,单独使用区块并不常见,区块往往用来构成其他更复杂的语法结构,比如forifwhilefunction等。

条件语句

JavaScript 提供if结构和switch结构,完成条件判断,即只有满足预设的条件,才会执行相应的语句。

if 结构

if结构先判断一个表达式的布尔值,然后根据布尔值的真伪,执行不同的语句。所谓布尔值,指的是 JavaScript 的两个特殊值,true表示真,false表示

if (布尔值)
  语句;

// 或者
if (布尔值) 语句;

上面是if结构的基本形式。需要注意的是,“布尔值”往往由一个条件表达式产生的,必须放在圆括号中,表示对表达式求值。如果表达式的求值结果为true,就执行紧跟在后面的语句;如果结果为false,则跳过紧跟在后面的语句。

if (m === 3)
  m = m + 1;

上面代码表示,只有在m等于3时,才会将其值加上1。

这种写法要求条件表达式后面只能有一个语句。如果想执行多个语句,必须在if的条件判断之后,加上大括号,表示代码块(多个语句合并成一个语句)。

if (m === 3) {
  m += 1;
}

建议总是在if语句中使用大括号,因为这样方便插入语句。

注意,if后面的表达式之中,不要混淆赋值表达式(=)、严格相等运算符(===)和相等运算符(==)。尤其是赋值表达式不具有比较作用。

var x = 1;
var y = 2;
if (x = y) {
  console.log(x);
}
// "2"

上面代码的原意是,当x等于y的时候,才执行相关语句。但是,不小心将严格相等运算符写成赋值表达式,结果变成了将y赋值给变量x,再判断变量x的值(等于2)的布尔值(结果为true)。

这种错误可以正常生成一个布尔值,因而不会报错。为了避免这种情况,有些开发者习惯将常量写在运算符的左边,这样的话,一旦不小心将相等运算符写成赋值运算符,就会报错,因为常量不能被赋值。

if (x = 2) { // 不报错
if (2 = x) { // 报错

至于为什么优先采用“严格相等运算符”(===),而不是“相等运算符”(==),请参考《运算符》章节。

if...else 结构

if代码块后面,还可以跟一个else代码块,表示不满足条件时,所要执行的代码。

if (m === 3) {
  // 满足条件时,执行的语句
} else {
  // 不满足条件时,执行的语句
}

上面代码判断变量m是否等于3,如果等于就执行if代码块,否则执行else代码块。

对同一个变量进行多次判断时,多个if...else语句可以连写在一起。

if (m === 0) {
  // ...
} else if (m === 1) {
  // ...
} else if (m === 2) {
  // ...
} else {
  // ...
}

else代码块总是与离自己最近的那个if语句配对。

var m = 1;
var n = 2;

if (m !== 1)
if (n === 2) console.log('hello');
else console.log('world');

上面代码不会有任何输出,else代码块不会得到执行,因为它跟着的是最近的那个if语句,相当于下面这样。

if (m !== 1) {
  if (n === 2) {
    console.log('hello');   
  } else {
    console.log('world');
  }
}

如果想让else代码块跟随最上面的那个if语句,就要改变大括号的位置。

if (m !== 1) {
  if (n === 2) {
    console.log('hello');   
  }
} else {
  console.log('world');
}
// world
三元运算符 ?:

JavaScript还有一个三元运算符(即该运算符需要三个运算子)?:,也可以用于逻辑判断。

(条件) ? 表达式1 : 表达式2

上面代码中,如果“条件”为true,则返回“表达式1”的值,否则返回“表达式2”的值。

var even = (n % 2 === 0) ? true : false;

上面代码中,如果n可以被2整除,则even等于true,否则等于false。它等同于下面的形式。

var even;
if (n % 2 === 0) {
  even = true;
} else {
  even = false;
}

这个三元运算符可以被视为if...else...的简写形式,因此可以用于多种场合。

var myVar;
console.log(
  myVar ?
  'myVar has a value' :
  'myVar do not has a value'
)
// myVar do not has a value

上面代码利用三元运算符,输出相应的提示。

var msg = '数字' + n + '是' + (n % 2 === 0 ? '偶数' : '奇数');

上面代码利用三元运算符,在字符串之中插入不同的值。

循环语句

循环语句用于重复执行某个操作,它有多种形式。

while 循环

While语句包括一个循环条件和一段代码块,只要条件为真,就不断循环执行代码块。

while (条件)
  语句;

// 或者
while (条件) 语句;

while语句的循环条件是一个表达式,必须放在圆括号中。代码块部分,如果只有一条语句,可以省略大括号,否则就必须加上大括号。

while (条件) {
  语句;
}

下面是while语句的一个例子。

var i = 0;

while (i < 100) {
  console.log('i 当前为:' + i);
  i = i + 1;
}

上面的代码将循环100次,直到i等于100为止。

下面的例子是一个无限循环,因为循环条件总是为真。

while (true) {
  console.log('Hello, world');
}
for 循环

for语句是循环命令的另一种形式,可以指定循环的起点、终点和终止条件。它的格式如下。

for (初始化表达式; 条件; 递增表达式)
  语句

// 或者

for (初始化表达式; 条件; 递增表达式) {
  语句
}

for语句后面的括号里面,有三个表达式。

  • 初始化表达式(initialize):确定循环变量的初始值,只在循环开始时执行一次。
  • 条件表达式(test):每轮循环开始时,都要执行这个条件表达式,只有值为真,才继续进行循环。
  • 递增表达式(increment):每轮循环的最后一个操作,通常用来递增循环变量。

下面是一个例子。

var x = 3;
for (var i = 0; i < x; i++) {
  console.log(i);
}
// 0
// 1
// 2

上面代码中,初始化表达式是var i = 0,即初始化一个变量i;测试表达式是i < x,即只要i小于x,就会执行循环;递增表达式是i++,即每次循环结束后,i增大1。

所有for循环,都可以改写成while循环。上面的例子改为while循环,代码如下。

var x = 3;
var i = 0;

while (i < x) {
  console.log(i);
  i++;
}

for语句的三个部分(initialize、test、increment),可以省略任何一个,也可以全部省略。

for ( ; ; ){
  console.log('Hello World');
}

上面代码省略了for语句表达式的三个部分,结果就导致了一个无限循环。

break 语句和 continue 语句

break语句和continue语句都具有跳转作用,可以让代码不按既有的顺序执行。

break语句用于跳出代码块或循环。

var i = 0;

while(i < 100) {
  console.log('i 当前为:' + i);
  i++;
  if (i === 10) break;
}

上面代码只会执行10次循环,一旦i等于10,就会跳出循环。

for循环也可以使用break语句跳出循环。

for (var i = 0; i < 5; i++) {
  console.log(i);
  if (i === 3)
    break;
}
// 0
// 1
// 2
// 3

上面代码执行到i等于3,就会跳出循环。

continue语句用于立即终止本轮循环,返回循环结构的头部,开始下一轮循环。

var i = 0;

while (i < 100){
  i++;
  if (i % 2 === 0) continue;
  console.log('i 当前为:' + i);
}

上面代码只有在i为奇数时,才会输出i的值。如果i为偶数,则直接进入下一轮循环。

如果存在多重循环,不带参数的break语句和continue语句都只针对最内层循环。

数值

概述

整数和浮点数

JavaScript 内部,所有数字都是以64位浮点数形式储存,即使整数也是如此。所以,11.0是相同的,是同一个数。

1 === 1.0 // true

这就是说,JavaScript 语言的底层根本没有整数,所有数字都是小数(64位浮点数)。容易造成混淆的是,某些运算只有整数才能完成,此时 JavaScript 会自动把64位浮点数,转成32位整数,然后再进行运算,参见《运算符》一章的”位运算“部分。

由于浮点数不是精确的值,所以涉及小数的比较和运算要特别小心。

0.1 + 0.2 === 0.3
// false

0.3 / 0.1
// 2.9999999999999996

(0.3 - 0.2) === (0.2 - 0.1)
// false
数值精度

根据国际标准 IEEE 754,JavaScript 浮点数的64个二进制位,从最左边开始,是这样组成的。

  • 第1位:符号位,0表示正数,1表示负数
  • 第2位到第12位(共11位):指数部分
  • 第13位到第64位(共52位):小数部分(即有效数字)

符号位决定了一个数的正负,指数部分决定了数值的大小,小数部分决定了数值的精度。

指数部分一共有11个二进制位,因此大小范围就是0到2047。IEEE 754 规定,如果指数部分的值在0到2047之间(不含两个端点),那么有效数字的第一位默认总是1,不保存在64位浮点数之中。也就是说,有效数字这时总是1.xx...xx的形式,其中xx..xx的部分保存在64位浮点数之中,最长可能为52位。因此,JavaScript 提供的有效数字最长为53个二进制位。

(-1)^符号位 * 1.xx...xx * 2^指数部分

上面公式是正常情况下(指数部分在0到2047之间),一个数在 JavaScript 内部实际的表示形式。

精度最多只能到53个二进制位,这意味着,绝对值小于等于2的53次方的整数,即-253到253,都可以精确表示。

Math.pow(2, 53)
// 9007199254740992
 
Math.pow(2, 53) + 1
// 9007199254740992

Math.pow(2, 53) + 2
// 9007199254740994

Math.pow(2, 53) + 3
// 9007199254740996

Math.pow(2, 53) + 4
// 9007199254740996

上面代码中,大于2的53次方以后,整数运算的结果开始出现错误。所以,大于2的53次方的数值,都无法保持精度。由于2的53次方是一个16位的十进制数值,所以简单的法则就是,JavaScript 对15位的十进制数都可以精确处理。

Math.pow(2, 53)
// 9007199254740992

// 多出的三个有效数字,将无法保存
9007199254740992111
// 9007199254740992000

上面示例表明,大于2的53次方以后,多出来的有效数字(最后三位的111)都会无法保存,变成0。

数值范围

根据标准,64位浮点数的指数部分的长度是11个二进制位,意味着指数部分的最大值是2047(2的11次方减1)。也就是说,64位浮点数的指数部分的值最大为2047,分出一半表示负数,则 JavaScript 能够表示的数值范围为21024到2-1023(开区间),超出这个范围的数无法表示。

如果一个数大于等于2的1024次方,那么就会发生“正向溢出”,即 JavaScript 无法表示这么大的数,这时就会返回Infinity

Math.pow(2, 1024) // Infinity

如果一个数小于等于2的-1075次方(指数部分最小值-1023,再加上小数部分的52位),那么就会发生为“负向溢出”,即 JavaScript 无法表示这么小的数,这时会直接返回0。

Math.pow(2, -1075) // 0

下面是一个实际的例子。

var x = 0.5;

for(var i = 0; i < 25; i++) {
  x = x * x;
}

x // 0

上面代码中,对0.5连续做25次平方,由于最后结果太接近0,超出了可表示的范围,JavaScript 就直接将其转为0。

JavaScript 提供Number对象的MAX_VALUEMIN_VALUE属性,返回可以表示的具体的最大值和最小值。

Number.MAX_VALUE // 1.7976931348623157e+308
Number.MIN_VALUE // 5e-324

数值的表示法

JavaScript 的数值有多种表示方法,可以用字面形式直接表示,比如35(十进制)和0xFF(十六进制)。

数值也可以采用科学计数法表示,下面是几个科学计数法的例子。

123e3 // 123000
123e-3 // 0.123
-3.1E+12
.1e-23

科学计数法允许字母eE的后面,跟着一个整数,表示这个数值的指数部分。

以下两种情况,JavaScript 会自动将数值转为科学计数法表示,其他情况都采用字面形式直接表示。

(1)小数点前的数字多于21位。

1234567890123456789012
// 1.2345678901234568e+21

123456789012345678901
// 123456789012345680000

(2)小数点后的零多于5个。

// 小数点后紧跟5个以上的零,
// 就自动转为科学计数法
0.0000003 // 3e-7

// 否则,就保持原来的字面形式
0.000003 // 0.000003

数值的进制

使用字面量(literal)直接表示一个数值时,JavaScript 对整数提供四种进制的表示方法:十进制、十六进制、八进制、二进制。

  • 十进制:没有前导0的数值。
  • 八进制:有前缀0o0O的数值,或者有前导0、且只用到0-7的八个阿拉伯数字的数值。
  • 十六进制:有前缀0x0X的数值。
  • 二进制:有前缀0b0B的数值。

默认情况下,JavaScript 内部会自动将八进制、十六进制、二进制转为十进制。下面是一些例子。

0xff // 255
0o377 // 255
0b11 // 3

如果八进制、十六进制、二进制的数值里面,出现不属于该进制的数字,就会报错。

0xzz // 报错
0o88 // 报错
0b22 // 报错

上面代码中,十六进制出现了字母z、八进制出现数字8、二进制出现数字2,因此报错。

通常来说,有前导0的数值会被视为八进制,但是如果前导0后面有数字89,则该数值被视为十进制。

0888 // 888
0777 // 511

前导0表示八进制,处理时很容易造成混乱。ES5 的严格模式和 ES6,已经废除了这种表示法,但是浏览器为了兼容以前的代码,目前还继续支持这种表示法。

特殊数值

JavaScript 提供了几个特殊的数值。

正零和负零

前面说过,JavaScript 的64位浮点数之中,有一个二进制位是符号位。这意味着,任何一个数都有一个对应的负值,就连0也不例外。

JavaScript 内部实际上存在2个0:一个是+0,一个是-0,区别就是64位浮点数表示法的符号位不同。它们是等价的。

-0 === +0 // true
0 === -0 // true
0 === +0 // true

几乎所有场合,正零和负零都会被当作正常的0

+0 // 0
-0 // 0
(-0).toString() // '0'
(+0).toString() // '0'

唯一有区别的场合是,+0-0当作分母,返回的值是不相等的。

(1 / +0) === (1 / -0) // false

上面的代码之所以出现这样结果,是因为除以正零得到+Infinity,除以负零得到-Infinity,这两者是不相等的(关于Infinity详见下文)。

NaN

(1)含义

NaN是 JavaScript 的特殊值,表示“非数字”(Not a Number),主要出现在将字符串解析成数字出错的场合。

5 - 'x' // NaN

上面代码运行时,会自动将字符串x转为数值,但是由于x不是数值,所以最后得到结果为NaN,表示它是“非数字”(NaN)。

另外,一些数学函数的运算结果会出现NaN

Math.acos(2) // NaN
Math.log(-1) // NaN
Math.sqrt(-1) // NaN

0除以0也会得到NaN

0 / 0 // NaN

需要注意的是,NaN不是独立的数据类型,而是一个特殊数值,它的数据类型依然属于Number,使用typeof运算符可以看得很清楚。

typeof NaN // 'number'

(2)运算规则

NaN不等于任何值,包括它本身。

NaN === NaN // false

数组的indexOf方法内部使用的是严格相等运算符,所以该方法对NaN不成立。

[NaN].indexOf(NaN) // -1

NaN在布尔运算时被当作false

Boolean(NaN) // false

NaN与任何数(包括它自己)的运算,得到的都是NaN

NaN + 32 // NaN
NaN - 32 // NaN
NaN * 32 // NaN
NaN / 32 // NaN
Infinity

(1)含义

Infinity表示“无穷”,用来表示两种场景。一种是一个正的数值太大,或一个负的数值太小,无法表示;另一种是非0数值除以0,得到Infinity

// 场景一
Math.pow(2, 1024)
// Infinity

// 场景二
0 / 0 // NaN
1 / 0 // Infinity

与数值相关的全局方法

parseInt()

(1)基本用法

parseInt方法用于将字符串转为整数。

parseInt('123') // 123

如果字符串头部有空格,空格会被自动去除。

parseInt('   81') // 81

如果parseInt的参数不是字符串,则会先转为字符串再转换。

parseInt(1.23) // 1
// 等同于
parseInt('1.23') // 1

字符串转为整数的时候,是一个个字符依次转换,如果遇到不能转为数字的字符,就不再进行下去,返回已经转好的部分。

parseInt('8a') // 8
parseInt('12**') // 12
parseInt('12.34') // 12
parseInt('15e2') // 15
parseInt('15px') // 15

上面代码中,parseInt的参数都是字符串,结果只返回字符串头部可以转为数字的部分。

如果字符串的第一个字符不能转化为数字(后面跟着数字的正负号除外),返回NaN

parseInt('abc') // NaN
parseInt('.3') // NaN
parseInt('') // NaN
parseInt('+') // NaN
parseInt('+1') // 1

所以,parseInt的返回值只有两种可能,要么是一个十进制整数,要么是NaN

如果字符串以0x0X开头,parseInt会将其按照十六进制数解析。

parseInt('0x10') // 16

如果字符串以0开头,将其按照10进制解析。

parseInt('011') // 11

对于那些会自动转为科学计数法的数字,parseInt会将科学计数法的表示方法视为字符串,因此导致一些奇怪的结果。

parseInt(1000000000000000000000.5) // 1
// 等同于
parseInt('1e+21') // 1

parseInt(0.0000008) // 8
// 等同于
parseInt('8e-7') // 8

(2)进制转换

parseInt方法还可以接受第二个参数(2到36之间),表示被解析的值的进制,返回该值对应的十进制数。默认情况下,parseInt的第二个参数为10,即默认是十进制转十进制。

parseInt('1000') // 1000
// 等同于
parseInt('1000', 10) // 1000

下面是转换指定进制的数的例子。

parseInt('1000', 2) // 8
parseInt('1000', 6) // 216
parseInt('1000', 8) // 512

上面代码中,二进制、六进制、八进制的1000,分别等于十进制的8、216和512。这意味着,可以用parseInt方法进行进制的转换。

如果第二个参数不是数值,会被自动转为一个整数。这个整数只有在2到36之间,才能得到有意义的结果,超出这个范围,则返回NaN。如果第二个参数是0undefinednull,则直接忽略。

parseInt('10', 37) // NaN
parseInt('10', 1) // NaN
parseInt('10', 0) // 10
parseInt('10', null) // 10
parseInt('10', undefined) // 10

如果字符串包含对于指定进制无意义的字符,则从最高位开始,只返回可以转换的数值。如果最高位无法转换,则直接返回NaN

parseInt('1546', 2) // 1
parseInt('546', 2) // NaN

上面代码中,对于二进制来说,1是有意义的字符,546都是无意义的字符,所以第一行返回1,第二行返回NaN

前面说过,如果parseInt的第一个参数不是字符串,会被先转为字符串。这会导致一些令人意外的结果。

parseInt(0x11, 36) // 43
parseInt(0x11, 2) // 1

// 等同于
parseInt(String(0x11), 36)
parseInt(String(0x11), 2)

// 等同于
parseInt('17', 36)
parseInt('17', 2)

上面代码中,十六进制的0x11会被先转为十进制的17,再转为字符串。然后,再用36进制或二进制解读字符串17,最后返回结果431

这种处理方式,对于八进制的前缀0,尤其需要注意。

parseInt(011, 2) // NaN

// 等同于
parseInt(String(011), 2)

// 等同于
parseInt(String(9), 2)

上面代码中,第一行的011会被先转为字符串9,因为9不是二进制的有效字符,所以返回NaN。如果直接计算parseInt('011', 2)011则是会被当作二进制处理,返回3。

JavaScript 不再允许将带有前缀0的数字视为八进制数,而是要求忽略这个0。但是,为了保证兼容性,大部分浏览器并没有部署这一条规定。

parseFloat()

parseFloat方法用于将一个字符串转为浮点数。

parseFloat('3.14') // 3.14

如果字符串符合科学计数法,则会进行相应的转换。

parseFloat('314e-2') // 3.14
parseFloat('0.0314E+2') // 3.14

如果字符串包含不能转为浮点数的字符,则不再进行往后转换,返回已经转好的部分。

parseFloat('3.14more non-digit characters') // 3.14

parseFloat方法会自动过滤字符串前导的空格。

parseFloat('\t\v\r12.34\n ') // 12.34

如果参数不是字符串,或者字符串的第一个字符不能转化为浮点数,则返回NaN

parseFloat([]) // NaN
parseFloat('FF2') // NaN
parseFloat('') // NaN

上面代码中,尤其值得注意,parseFloat会将空字符串转为NaN

这些特点使得parseFloat的转换结果不同于Number函数。

parseFloat(true)  // NaN
Number(true) // 1

parseFloat(null) // NaN
Number(null) // 0

parseFloat('') // NaN
Number('') // 0

parseFloat('123.45#') // 123.45
Number('123.45#') // NaN
isNaN()

isNaN方法可以用来判断一个值是否为NaN

isNaN(NaN) // true
isNaN(123) // false

但是,isNaN只对数值有效,如果传入其他值,会被先转成数值。比如,传入字符串的时候,字符串会被先转成NaN,所以最后返回true,这一点要特别引起注意。也就是说,isNaNtrue的值,有可能不是NaN,而是一个字符串。

isNaN('Hello') // true
// 相当于
isNaN(Number('Hello')) // true

出于同样的原因,对于对象和数组,isNaN也返回true

isNaN({}) // true
// 等同于
isNaN(Number({})) // true

isNaN(['xzy']) // true
// 等同于
isNaN(Number(['xzy'])) // true

但是,对于空数组和只有一个数值成员的数组,isNaN返回false

isNaN([]) // false
isNaN([123]) // false
isNaN(['123']) // false

上面代码之所以返回false,原因是这些数组能被Number函数转成数值,请参见《数据类型转换》一章。

因此,使用isNaN之前,最好判断一下数据类型。

function myIsNaN(value) {
  return typeof value === 'number' && isNaN(value);
}

判断NaN更可靠的方法是,利用NaN为唯一不等于自身的值的这个特点,进行判断。

function myIsNaN(value) {
  return value !== value;
}
isFinite()

isFinite方法返回一个布尔值,表示某个值是否为正常的数值。

isFinite(Infinity) // false
isFinite(-Infinity) // false
isFinite(NaN) // false
isFinite(undefined) // false
isFinite(null) // true
isFinite(-1) // true

除了Infinity-InfinityNaNundefined这几个值会返回falseisFinite对于其他的数值都会返回true

字符串

概述

定义

字符串就是零个或多个排在一起的字符,放在单引号或双引号之中。

'abc'
"abc"

单引号字符串的内部,可以使用双引号。双引号字符串的内部,可以使用单引号。

'key = "value"'
"It's a long journey"

上面两个都是合法的字符串。

如果要在单引号字符串的内部,使用单引号,就必须在内部的单引号前面加上反斜杠,用来转义。双引号字符串内部使用双引号,也是如此。

'Did she say \'Hello\'?'
// "Did she say 'Hello'?"

"Did she say \"Hello\"?"
// "Did she say "Hello"?"

由于 HTML 语言的属性值使用双引号,所以很多项目约定 JavaScript 语言的字符串只使用单引号,本教程遵守这个约定。当然,只使用双引号也完全可以。重要的是坚持使用一种风格,不要一会使用单引号表示字符串,一会又使用双引号表示。

字符串默认只能写在一行内,分成多行将会报错。

'a
b
c'
// SyntaxError: Unexpected token ILLEGAL

上面代码将一个字符串分成三行,JavaScript 就会报错。

如果长字符串必须分成多行,可以在每一行的尾部使用反斜杠。

var longString = 'Long \
long \
long \
string';

longString
// "Long long long string"

上面代码表示,加了反斜杠以后,原来写在一行的字符串,可以分成多行书写。但是,输出的时候还是单行,效果与写在同一行完全一样。注意,反斜杠的后面必须是换行符,而不能有其他字符(比如空格),否则会报错。

连接运算符(+)可以连接多个单行字符串,将长字符串拆成多行书写,输出的时候也是单行。

var longString = 'Long '
  + 'long '
  + 'long '
  + 'string';

如果想输出多行字符串,有一种利用多行注释的变通方法。

(function () { /*
line 1
line 2
line 3
*/}).toString().split('\n').slice(1, -1).join('\n')
// "line 1
// line 2
// line 3"

上面的例子中,输出的字符串就是多行。

转义

反斜杠(\)在字符串内有特殊含义,用来表示一些特殊字符,所以又称为转义符。

需要用反斜杠转义的特殊字符,主要有下面这些。

  • \0 :null(\u0000
  • \b :后退键(\u0008
  • \f :换页符(\u000C
  • \n :换行符(\u000A
  • \r :回车键(\u000D
  • \t :制表符(\u0009
  • \v :垂直制表符(\u000B
  • \' :单引号(\u0027
  • \" :双引号(\u0022
  • \\ :反斜杠(\u005C

上面这些字符前面加上反斜杠,都表示特殊含义。

console.log('1\n2')
// 1
// 2

上面代码中,\n表示换行,输出的时候就分成了两行。

字符串与数组

字符串可以被视为字符数组,因此可以使用数组的方括号运算符,用来返回某个位置的字符(位置编号从0开始)。

var s = 'hello';
s[0] // "h"
s[1] // "e"
s[4] // "o"

// 直接对字符串使用方括号运算符
'hello'[1] // "e"

如果方括号中的数字超过字符串的长度,或者方括号中根本不是数字,则返回undefined

'abc'[3] // undefined
'abc'[-1] // undefined
'abc'['x'] // undefined

但是,字符串与数组的相似性仅此而已。实际上,无法改变字符串之中的单个字符。

var s = 'hello';

delete s[0];
s // "hello"

s[1] = 'a';
s // "hello"

s[5] = '!';
s // "hello"

上面代码表示,字符串内部的单个字符无法改变和增删,这些操作会默默地失败。

length 属性

length属性返回字符串的长度,该属性也是无法改变的。

var s = 'hello';
s.length // 5

s.length = 3;
s.length // 5

s.length = 7;
s.length // 5

上面代码表示字符串的length属性无法改变,但是不会报错。

对象

概述

生成方法

对象(object)是 JavaScript 语言的核心概念,也是最重要的数据类型。

什么是对象?简单说,对象就是一组“键值对”(key-value)的集合,是一种无序的复合数据集合。

var obj = {
  foo: 'Hello',
  bar: 'World'
};

上面代码中,大括号就定义了一个对象,它被赋值给变量obj,所以变量obj就指向一个对象。该对象内部包含两个键值对(又称为两个“成员”),第一个键值对是foo: 'Hello',其中foo是“键名”(成员的名称),字符串Hello是“键值”(成员的值)。键名与键值之间用冒号分隔。第二个键值对是bar: 'World'bar是键名,World是键值。两个键值对之间用逗号分隔。

键名

对象的所有键名都是字符串(ES6 又引入了 Symbol 值也可以作为键值),所以加不加引号都可以。上面的代码也可以写成下面这样。

var obj = {
  'foo': 'Hello',
  'bar': 'World'
};

如果键名是数值,会被自动转为字符串。

var obj = {
  1: 'a',
  3.2: 'b',
  1e2: true,
  1e-2: true,
  .234: true,
  0xFF: true
};

obj
// Object {
//   1: "a",
//   3.2: "b",
//   100: true,
//   0.01: true,
//   0.234: true,
//   255: true
// }

obj['100'] // true

上面代码中,对象obj的所有键名虽然看上去像数值,实际上都被自动转成了字符串。

如果键名不符合标识名的条件(比如第一个字符为数字,或者含有空格或运算符),且也不是数字,则必须加上引号,否则会报错。

// 报错
var obj = {
  1p: 'Hello World'
};

// 不报错
var obj = {
  '1p': 'Hello World',
  'h w': 'Hello World',
  'p+q': 'Hello World'
};

上面对象的三个键名,都不符合标识名的条件,所以必须加上引号。

对象的每一个键名又称为“属性”(property),它的“键值”可以是任何数据类型。如果一个属性的值为函数,通常把这个属性称为“方法”,它可以像函数那样调用。

var obj = {
  p: function (x) {
    return 2 * x;
  }
};

obj.p(1) // 2

上面代码中,对象obj的属性p,就指向一个函数。

如果属性的值还是一个对象,就形成了链式引用。

var o1 = {};
var o2 = { bar: 'hello' };

o1.foo = o2;
o1.foo.bar // "hello"

上面代码中,对象o1的属性foo指向对象o2,就可以链式引用o2的属性。

对象的属性之间用逗号分隔,最后一个属性后面可以加逗号(trailing comma),也可以不加。

var obj = {
  p: 123,
  m: function () { ... },
}

上面的代码中,m属性后面的那个逗号,有没有都可以。

属性可以动态创建,不必在对象声明时就指定。

var obj = {};
obj.foo = 123;
obj.foo // 123

上面代码中,直接对obj对象的foo属性赋值,结果就在运行时创建了foo属性。

对象的引用

如果不同的变量名指向同一个对象,那么它们都是这个对象的引用,也就是说指向同一个内存地址。修改其中一个变量,会影响到其他所有变量。

var o1 = {};"hello world"
var o2 = o1;

o1.a = 1;
o2.a // 1

o2.b = 2;
o1.b // 2

上面代码中,o1o2指向同一个对象,因此为其中任何一个变量添加属性,另一个变量都可以读写该属性。

此时,如果取消某一个变量对于原对象的引用,不会影响到另一个变量。

var o1 = {};
var o2 = o1;

o1 = 1;
o2 // {}

上面代码中,o1o2指向同一个对象,然后o1的值变为1,这时不会对o2产生影响,o2还是指向原来的那个对象。

但是,这种引用只局限于对象,如果两个变量指向同一个原始类型的值。那么,变量这时都是值的拷贝。

var x = 1;
var y = x;

x = 2;
y // 1

上面的代码中,当x的值发生变化后,y的值并不变,这就表示yx并不是指向同一个内存地址。

表达式还是语句?

对象采用大括号表示,这导致了一个问题:如果行首是一个大括号,它到底是表达式还是语句?

{ foo: 123 }

JavaScript 引擎读到上面这行代码,会发现可能有两种含义。第一种可能是,这是一个表达式,表示一个包含foo属性的对象;第二种可能是,这是一个语句,表示一个代码区块,里面有一个标签foo,指向表达式123

为了避免这种歧义,JavaScript 规定,如果行首是大括号,一律解释为语句(即代码块)。如果要解释为表达式(即对象),必须在大括号前加上圆括号。

({ foo: 123})

这种差异在eval语句(作用是对字符串求值)中反映得最明显。

eval('{foo: 123}') // 123
eval('({foo: 123})') // {foo: 123}

上面代码中,如果没有圆括号,eval将其理解为一个代码块;加上圆括号以后,就理解成一个对象。

属性的操作

读取属性

读取对象的属性,有两种方法,一种是使用点运算符,还有一种是使用方括号运算符。

var obj = {
  p: 'Hello World'
};

obj.p // "Hello World"
obj['p'] // "Hello World"

上面代码分别采用点运算符和方括号运算符,读取属性p

请注意,如果使用方括号运算符,键名必须放在引号里面,否则会被当作变量处理。

var foo = 'bar';

var obj = {
  foo: 1,
  bar: 2
};

obj.foo  // 1
obj[foo]  // 2

上面代码中,引用对象objfoo属性时,如果使用点运算符,foo就是字符串;如果使用方括号运算符,但是不使用引号,那么foo就是一个变量,指向字符串bar

方括号运算符内部还可以使用表达式。

obj['hello' + ' world']
obj[3 + 3]

数字键可以不加引号,因为会自动转成字符串。

var obj = {
  0.7: 'Hello World'
};

obj['0.7'] // "Hello World"
obj[0.7] // "Hello World"

上面代码中,对象obj的数字键0.7,加不加引号都可以,因为会被自动转为字符串。

注意,数值键名不能使用点运算符(因为会被当成小数点),只能使用方括号运算符。

var obj = {
  123: 'hello world'
};

obj.123 // 报错
obj[123] // "hello world"

上面代码的第一个表达式,对数值键名123使用点运算符,结果报错。第二个表达式使用方括号运算符,结果就是正确的。

属性的赋值

点运算符和方括号运算符,不仅可以用来读取值,还可以用来赋值。

var obj = {};

obj.foo = 'Hello';
obj['bar'] = 'World';

上面代码中,分别使用点运算符和方括号运算符,对属性赋值。

JavaScript 允许属性的“后绑定”,也就是说,你可以在任意时刻新增属性,没必要在定义对象的时候,就定义好属性。

var obj = { p: 1 };

// 等价于

var obj = {};
obj.p = 1;
查看所有属性

查看一个对象本身的所有属性,可以使用Object.keys方法。

var obj = {
  key1: 1,
  key2: 2
};

Object.keys(obj);
// ['key1', 'key2']
delete 命令

delete命令用于删除对象的属性,删除成功后返回true

var obj = { p: 1 };
Object.keys(obj) // ["p"]

delete obj.p // true
obj.p // undefined
Object.keys(obj) // []

上面代码中,delete命令删除对象objp属性。删除后,再读取p属性就会返回undefined,而且Object.keys方法的返回值也不再包括该属性。

注意,删除一个不存在的属性,delete不报错,而且返回true

var obj = {};
delete obj.p // true

上面代码中,对象obj并没有p属性,但是delete命令照样返回true。因此,不能根据delete命令的结果,认定某个属性是存在的。

只有一种情况,delete命令会返回false,那就是该属性存在,且不得删除。

var obj = Object.defineProperty({}, 'p', {
  value: 123,
  configurable: false
});

obj.p // 123
delete obj.p // false

上面代码之中,对象objp属性是不能删除的,所以delete命令返回false(关于Object.defineProperty方法的介绍,请看《标准库》的 Object 对象一章)。

另外,需要注意的是,delete命令只能删除对象本身的属性,无法删除继承的属性(关于继承参见《面向对象编程》章节)。

var obj = {};
delete obj.toString // true
obj.toString // function toString() { [native code] }

上面代码中,toString是对象obj继承的属性,虽然delete命令返回true,但该属性并没有被删除,依然存在。这个例子还说明,即使delete返回true,该属性依然可能读取到值。

in 运算符

in运算符用于检查对象是否包含某个属性(注意,检查的是键名,不是键值),如果包含就返回true,否则返回false

var obj = { p: 1 };
'p' in obj // true

in运算符的一个问题是,它不能识别哪些属性是对象自身的,哪些属性是继承的。

var obj = {};
'toString' in obj // true

上面代码中,toString方法不是对象obj自身的属性,而是继承的属性。但是,in运算符不能识别,对继承的属性也返回true

for...in 循环

for...in循环用来遍历一个对象的全部属性。

var obj = {a: 1, b: 2, c: 3};

for (var i in obj) {
  console.log(obj[i]);
}
// 1
// 2
// 3

下面是一个使用for...in循环,提取对象属性名的例子。

var obj = {
  x: 1,
  y: 2
};
var props = [];
var i = 0;

for (var p in obj) {
  props[i++] = p
}

props // ['x', 'y']

for...in循环有两个使用注意点。

  • 它遍历的是对象所有可遍历(enumerable)的属性,会跳过不可遍历的属性。
  • 它不仅遍历对象自身的属性,还遍历继承的属性。

举例来说,对象都继承了toString属性,但是for...in循环不会遍历到这个属性。

var obj = {};
// toString 属性是存在的
obj.toString // toString() { [native code] }

for (var p in obj) {
  console.log(p);
} // 没有任何输出

上面代码中,对象obj继承了toString属性,该属性不会被for...in循环遍历到,因为它默认是“不可遍历”的。关于对象属性的可遍历性,参见《标准库》章节中 Object 一章的介绍。

如果继承的属性是可遍历的,那么就会被for...in循环遍历到。但是,一般情况下,都是只想遍历对象自身的属性,所以使用for...in的时候,应该结合使用hasOwnProperty方法,在循环内部判断一下,某个属性是否为对象自身的属性。

var person = { name: '老张' };

for (var key in person) {
  if (person.hasOwnProperty(key)) {
    console.log(key);
  }
}
// name

数组

定义

数组(array)是按次序排列的一组值。每个值的位置都有编号(从0开始),整个数组用方括号表示。

var arr = ['a', 'b', 'c'];

上面代码中的abc就构成一个数组,两端的方括号是数组的标志。a是0号位置,b是1号位置,c是2号位置。

除了在定义时赋值,数组也可以先定义后赋值。

var arr = [];

arr[0] = 'a';
arr[1] = 'b';
arr[2] = 'c';

任何类型的数据,都可以放入数组。

var arr = [
  {a: 1},
  [1, 2, 3],
  function() {return true;}
];

arr[0] // Object {a: 1}
arr[1] // [1, 2, 3]
arr[2] // function (){return true;}

上面数组arr的3个成员依次是对象、数组、函数。

如果数组的元素还是数组,就形成了多维数组。

var a = [[1, 2], [3, 4]];
a[0][1] // 2
a[1][1] // 4

数组的本质

本质上,数组属于一种特殊的对象。typeof运算符会返回数组的类型是object

typeof [1, 2, 3] // "object"

上面代码表明,typeof运算符认为数组的类型就是对象。

数组的特殊性体现在,它的键名是按次序排列的一组整数(0,1,2...)。

var arr = ['a', 'b', 'c'];

Object.keys(arr)
// ["0", "1", "2"]

上面代码中,Object.keys方法返回数组的所有键名。可以看到数组的键名就是整数0、1、2。

由于数组成员的键名是固定的(默认总是0、1、2...),因此数组不用为每个元素指定键名,而对象的每个成员都必须指定键名。JavaScript 语言规定,对象的键名一律为字符串,所以,数组的键名其实也是字符串。之所以可以用数值读取,是因为非字符串的键名会被转为字符串。

var arr = ['a', 'b', 'c'];

arr['0'] // 'a'
arr[0] // 'a'

上面代码分别用数值和字符串作为键名,结果都能读取数组。原因是数值键名被自动转为了字符串。

注意,这点在赋值时也成立。如果一个值总是先转成字符串,再进行赋值。

var a = [];

a[1.00] = 6;
a[1] // 6

上面代码中,由于1.00转成字符串是1,所以通过数字键1可以读取值。

上一章说过,对象有两种读取成员的方法:点结构(object.key)和方括号结构(object[key])。但是,对于数值的键名,不能使用点结构。

var arr = [1, 2, 3];
arr.0 // SyntaxError

上面代码中,arr.0的写法不合法,因为单独的数值不能作为标识符(identifier)。所以,数组成员只能用方括号arr[0]表示(方括号是运算符,可以接受数值)。

length 属性

数组的length属性,返回数组的成员数量。

['a', 'b', 'c'].length // 3

JavaScript 使用一个32位整数,保存数组的元素个数。这意味着,数组成员最多只有 4294967295 个(232 - 1)个,也就是说length属性的最大值就是 4294967295。

只要是数组,就一定有length属性。该属性是一个动态的值,等于键名中的最大整数加上1

var arr = ['a', 'b'];
arr.length // 2

arr[2] = 'c';
arr.length // 3

arr[9] = 'd';
arr.length // 10

arr[1000] = 'e';
arr.length // 1001

上面代码表示,数组的数字键不需要连续,length属性的值总是比最大的那个整数键大1。另外,这也表明数组是一种动态的数据结构,可以随时增减数组的成员。

length属性是可写的。如果人为设置一个小于当前成员个数的值,该数组的成员会自动减少到length设置的值。

var arr = [ 'a', 'b', 'c' ];
arr.length // 3

arr.length = 2;
arr // ["a", "b"]

上面代码表示,当数组的length属性设为2(即最大的整数键只能是1)那么整数键2(值为c)就已经不在数组中了,被自动删除了。

清空数组的一个有效方法,就是将length属性设为0。

var arr = [ 'a', 'b', 'c' ];

arr.length = 0;
arr // []

如果人为设置length大于当前元素个数,则数组的成员数量会增加到这个值,新增的位置都是空位。

var a = ['a'];

a.length = 3;
a[1] // undefined

上面代码表示,当length属性设为大于数组个数时,读取新增的位置都会返回undefined

如果人为设置length为不合法的值,JavaScript 会报错。

// 设置负值
[].length = -1
// RangeError: Invalid array length

// 数组元素个数大于等于2的32次方
[].length = Math.pow(2, 32)
// RangeError: Invalid array length

// 设置字符串
[].length = 'abc'
// RangeError: Invalid array length

值得注意的是,由于数组本质上是一种对象,所以可以为数组添加属性,但是这不影响length属性的值。

var a = [];

a['p'] = 'abc';
a.length // 0

a[2.1] = 'abc';
a.length // 0

上面代码将数组的键分别设为字符串和小数,结果都不影响length属性。因为,length属性的值就是等于最大的数字键加1,而这个数组没有整数键,所以length属性保持为0

如果数组的键名是添加超出范围的数值,该键名会自动转为字符串。

var arr = [];
arr[-1] = 'a';
arr[Math.pow(2, 32)] = 'b';

arr.length // 0
arr[-1] // "a"
arr[4294967296] // "b"

上面代码中,我们为数组arr添加了两个不合法的数字键,结果length属性没有发生变化。这些数字键都变成了字符串键名。最后两行之所以会取到值,是因为取键值时,数字键名会默认转为字符串。

in 运算符

检查某个键名是否存在的运算符in,适用于对象,也适用于数组。

var arr = [ 'a', 'b', 'c' ];
2 in arr  // true
'2' in arr // true
4 in arr // false

上面代码表明,数组存在键名为2的键。由于键名都是字符串,所以数值2会自动转成字符串。

注意,如果数组的某个位置是空位,in运算符返回false

var arr = [];
arr[100] = 'a';

100 in arr // true
1 in arr // false

上面代码中,数组arr只有一个成员arr[100],其他位置的键名都会返回false

for...in 循环和数组的遍历

for...in循环不仅可以遍历对象,也可以遍历数组,毕竟数组只是一种特殊对象。

var a = [1, 2, 3];

for (var i in a) {
  console.log(a[i]);
}
// 1
// 2
// 3

但是,for...in不仅会遍历数组所有的数字键,还会遍历非数字键。

var a = [1, 2, 3];
a.foo = true;

for (var key in a) {
  console.log(key);
}
// 0
// 1
// 2
// foo

上面代码在遍历数组时,也遍历到了非整数键foo。所以,不推荐使用for...in遍历数组。

数组的遍历可以考虑使用for循环或while循环。

var a = [1, 2, 3];

// for循环
for(var i = 0; i < a.length; i++) {
  console.log(a[i]);
}

// while循环
var i = 0;
while (i < a.length) {
  console.log(a[i]);
  i++;
}

var l = a.length;
while (l--) {
  console.log(a[l]);
}

上面代码是三种遍历数组的写法。最后一种写法是逆向遍历,即从最后一个元素向第一个元素遍历。

数组的forEach方法,也可以用来遍历数组,详见《标准库》的 Array 对象一章。

var colors = ['red', 'green', 'blue'];
colors.forEach(function (color) {
  console.log(color);
});
// red
// green
// blue

函数

函数是一段可以反复调用的代码块。函数还能接受输入的参数,不同的参数会返回不同的值。

概述

函数的声明

JavaScript 有三种声明函数的方法。

(1)function 命令

function命令声明的代码区块,就是一个函数。function命令后面是函数名,函数名后面是一对圆括号,里面是传入函数的参数。函数体放在大括号里面。

function print(s) {
  console.log(s);
}

上面的代码命名了一个print函数,以后使用print()这种形式,就可以调用相应的代码。这叫做函数的声明(Function Declaration)。

(2)函数表达式

除了用function命令声明函数,还可以采用变量赋值的写法。

var print = function(s) {
  console.log(s);
};

这种写法将一个匿名函数赋值给变量。这时,这个匿名函数又称函数表达式(Function Expression),因为赋值语句的等号右侧只能放表达式。

采用函数表达式声明函数时,function命令后面不带有函数名。如果加上函数名,该函数名只在函数体内部有效,在函数体外部无效。

var print = function x(){
  console.log(typeof x);
};

x
// ReferenceError: x is not defined

print()
// function

上面代码在函数表达式中,加入了函数名x。这个x只在函数体内部可用,指代函数表达式本身,其他地方都不可用。这种写法的用处有两个,一是可以在函数体内部调用自身,二是方便除错(除错工具显示函数调用栈时,将显示函数名,而不再显示这里是一个匿名函数)。因此,下面的形式声明函数也非常常见。

var f = function f() {};

需要注意的是,函数的表达式需要在语句的结尾加上分号,表示语句结束。而函数的声明在结尾的大括号后面不用加分号。总的来说,这两种声明函数的方式,差别很细微,可以近似认为是等价的。

(3)Function 构造函数

第三种声明函数的方式是Function构造函数。

var add = new Function(
  'x',
  'y',
  'return x + y'
);

// 等同于
function add(x, y) {
  return x + y;
}

上面代码中,Function构造函数接受三个参数,除了最后一个参数是add函数的“函数体”,其他参数都是add函数的参数。

你可以传递任意数量的参数给Function构造函数,只有最后一个参数会被当做函数体,如果只有一个参数,该参数就是函数体。

var foo = new Function(
  'return "hello world"'
);

// 等同于
function foo() {
  return 'hello world';
}

Function构造函数可以不使用new命令,返回结果完全一样。

总的来说,这种声明函数的方式非常不直观,几乎无人使用。

函数的重复声明

如果同一个函数被多次声明,后面的声明就会覆盖前面的声明。

function f() {
  console.log(1);
}
f() // 2

function f() {
  console.log(2);
}
f() // 2

上面代码中,后一次的函数声明覆盖了前面一次。而且,由于函数名的提升(参见下文),前一次声明在任何时候都是无效的,这一点要特别注意。

圆括号运算符,return 语句和递归

调用函数时,要使用圆括号运算符。圆括号之中,可以加入函数的参数。

function add(x, y) {
  return x + y;
}

add(1, 1) // 2

上面代码中,函数名后面紧跟一对圆括号,就会调用这个函数。

函数体内部的return语句,表示返回。JavaScript 引擎遇到return语句,就直接返回return后面的那个表达式的值,后面即使还有语句,也不会得到执行。也就是说,return语句所带的那个表达式,就是函数的返回值。return语句不是必需的,如果没有的话,该函数就不返回任何值,或者说返回undefined

函数可以调用自身,这就是递归(recursion)。下面就是通过递归,计算斐波那契数列的代码。

function fib(num) {
  if (num === 0) return 0;
  if (num === 1) return 1;
  return fib(num - 2) + fib(num - 1);
}

fib(6) // 8

上面代码中,fib函数内部又调用了fib,计算得到斐波那契数列的第6个元素是8。

第一等公民

JavaScript 语言将函数看作一种值,与其它值(数值、字符串、布尔值等等)地位相同。凡是可以使用值的地方,就能使用函数。比如,可以把函数赋值给变量和对象的属性,也可以当作参数传入其他函数,或者作为函数的结果返回。函数只是一个可以执行的值,此外并无特殊之处。

由于函数与其他数据类型地位平等,所以在 JavaScript 语言中又称函数为第一等公民。

function add(x, y) {
  return x + y;
}

// 将函数赋值给一个变量
var operator = add;

// 将函数作为参数和返回值
function a(op){
  return op;
}
a(add)(1, 1)
// 2
函数名的提升

JavaScript 引擎将函数名视同变量名,所以采用function命令声明函数时,整个函数会像变量声明一样,被提升到代码头部。所以,下面的代码不会报错。

f();

function f() {}

表面上,上面代码好像在声明之前就调用了函数f。但是实际上,由于“变量提升”,函数f被提升到了代码头部,也就是在调用之前已经声明了。但是,如果采用赋值语句定义函数,JavaScript 就会报错。

f();
var f = function (){};
// TypeError: undefined is not a function

上面的代码等同于下面的形式。

var f;
f();
f = function () {};

上面代码第二行,调用f的时候,f只是被声明了,还没有被赋值,等于undefined,所以会报错。因此,如果同时采用function命令和赋值语句声明同一个函数,最后总是采用赋值语句的定义。

var f = function () {
  console.log('1');
}

function f() {
  console.log('2');
}

f() // 1
不能在条件语句中声明函数

根据 ES5 的规范,不得在非函数的代码块中声明函数,最常见的情况就是iftry语句。

if (foo) {
  function x() {}
}

try {
  function x() {}
} catch(e) {
  console.log(e);
}

上面代码分别在if代码块和try代码块中声明了两个函数,按照语言规范,这是不合法的。但是,实际情况是各家浏览器往往并不报错,能够运行。

但是由于存在函数名的提升,所以在条件语句中声明函数,可能是无效的,这是非常容易出错的地方。

if (false) {
  function f() {}
}

f() // 不报错

上面代码的原始意图是不声明函数f,但是由于f的提升,导致if语句无效,所以上面的代码不会报错。要达到在条件语句中定义函数的目的,只有使用函数表达式。

if (false) {
  var f = function () {};
}

f() // undefined

函数的属性和方法

name 属性

函数的name属性返回函数的名字。

function f1() {}
f1.name // "f1"

如果是通过变量赋值定义的函数,那么name属性返回变量名。

var f2 = function () {};
f2.name // "f2"

但是,上面这种情况,只有在变量的值是一个匿名函数时才是如此。如果变量的值是一个具名函数,那么name属性返回function关键字之后的那个函数名。

var f3 = function myName() {};
f3.name // 'myName'

上面代码中,f3.name返回函数表达式的名字。注意,真正的函数名还是f3,而myName这个名字只在函数体内部可用。

name属性的一个用处,就是获取参数函数的名字。

var myFunc = function () {};

function test(f) {
  console.log(f.name);
}

test(myFunc) // myFunc

上面代码中,函数test内部通过name属性,就可以知道传入的参数是什么函数。

length 属性

函数的length属性返回函数预期传入的参数个数,即函数定义之中的参数个数。

function f(a, b) {}
f.length // 2

上面代码定义了空函数f,它的length属性就是定义时的参数个数。不管调用时输入了多少个参数,length属性始终等于2。

length属性提供了一种机制,判断定义时和调用时参数的差异,以便实现面向对象编程的”方法重载“(overload)。

toString()

函数的toString方法返回一个字符串,内容是函数的源码。

function f() {
  a();
  b();
  c();
}

f.toString()
// function f() {
//  a();
//  b();
//  c();
// }

函数内部的注释也可以返回。

function f() {/*
  这是一个
  多行注释
*/}

f.toString()
// "function f(){/*
//   这是一个
//   多行注释
// */}"

函数作用域

定义

作用域(scope)指的是变量存在的范围。在 ES5 的规范中,Javascript 只有两种作用域:一种是全局作用域,变量在整个程序中一直存在,所有地方都可以读取;另一种是函数作用域,变量只在函数内部存在。ES6 又新增了块级作用域,本教程不涉及。

函数外部声明的变量就是全局变量(global variable),它可以在函数内部读取。

var v = 1;

function f() {
  console.log(v);
}

f()
// 1

上面的代码表明,函数f内部可以读取全局变量v

在函数内部定义的变量,外部无法读取,称为“局部变量”(local variable)。

function f(){
  var v = 1;
}

v // ReferenceError: v is not defined

上面代码中,变量v在函数内部定义,所以是一个局部变量,函数之外就无法读取。

函数内部定义的变量,会在该作用域内覆盖同名全局变量。

var v = 1;

function f(){
  var v = 2;
  console.log(v);
}

f() // 2
v // 1

上面代码中,变量v同时在函数的外部和内部有定义。结果,在函数内部定义,局部变量v覆盖了全局变量v

注意,对于var命令来说,局部变量只能在函数内部声明,在其他区块中声明,一律都是全局变量。

if (true) {
  var x = 5;
}
console.log(x);  // 5

上面代码中,变量x在条件判断区块之中声明,结果就是一个全局变量,可以在区块之外读取。

函数内部的变量提升

与全局作用域一样,函数作用域内部也会产生“变量提升”现象。var命令声明的变量,不管在什么位置,变量声明都会被提升到函数体的头部。

function foo(x) {
  if (x > 100) {
    var tmp = x - 100;
  }
}

// 等同于
function foo(x) {
  var tmp;
  if (x > 100) {
    tmp = x - 100;
  };
}
函数本身的作用域

函数本身也是一个值,也有自己的作用域。它的作用域与变量一样,就是其声明时所在的作用域,与其运行时所在的作用域无关。

var a = 1;
var x = function () {
  console.log(a);
};

function f() {
  var a = 2;
  x();
}

f() // 1

上面代码中,函数x是在函数f的外部声明的,所以它的作用域绑定外层,内部变量a不会到函数f体内取值,所以输出1,而不是2

总之,函数执行时所在的作用域,是定义时的作用域,而不是调用时所在的作用域。

很容易犯错的一点是,如果函数A调用函数B,却没考虑到函数B不会引用函数A的内部变量。

var x = function () {
  console.log(a);
};

function y(f) {
  var a = 2;
  f();
}

y(x)
// ReferenceError: a is not defined

上面代码将函数x作为参数,传入函数y。但是,函数x是在函数y体外声明的,作用域绑定外层,因此找不到函数y的内部变量a,导致报错。

同样的,函数体内部声明的函数,作用域绑定函数体内部。

function foo() {
  var x = 1;
  function bar() {
    console.log(x);
  }
  return bar;
}

var x = 2;
var f = foo();
f() // 1

上面代码中,函数foo内部声明了一个函数barbar的作用域绑定foo。当我们在foo外部取出bar执行时,变量x指向的是foo内部的x,而不是foo外部的x。正是这种机制,构成了下文要讲解的“闭包”现象。

参数

概述

函数运行的时候,有时需要提供外部数据,不同的外部数据会得到不同的结果,这种外部数据就叫参数。

function square(x) {
  return x * x;
}

square(2) // 4
square(3) // 9

上式的x就是square函数的参数。每次运行的时候,需要提供这个值,否则得不到结果。

参数的省略

函数参数不是必需的,Javascript 允许省略参数。

function f(a, b) {
  return a;
}

f(1, 2, 3) // 1
f(1) // 1
f() // undefined

f.length // 2

上面代码的函数f定义了两个参数,但是运行时无论提供多少个参数(或者不提供参数),JavaScript 都不会报错。省略的参数的值就变为undefined。需要注意的是,函数的length属性与实际传入的参数个数无关,只反映函数预期传入的参数个数。

但是,没有办法只省略靠前的参数,而保留靠后的参数。如果一定要省略靠前的参数,只有显式传入undefined

function f(a, b) {
  return a;
}

f( , 1) // SyntaxError: Unexpected token ,(…)
f(undefined, 1) // undefined

上面代码中,如果省略第一个参数,就会报错。

传递方式

函数参数如果是原始类型的值(数值、字符串、布尔值),传递方式是传值传递(passes by value)。这意味着,在函数体内修改参数值,不会影响到函数外部。

var p = 2;

function f(p) {
  p = 3;
}
f(p);

p // 2

上面代码中,变量p是一个原始类型的值,传入函数f的方式是传值传递。因此,在函数内部,p的值是原始值的拷贝,无论怎么修改,都不会影响到原始值。

但是,如果函数参数是复合类型的值(数组、对象、其他函数),传递方式是传址传递(pass by reference)。也就是说,传入函数的原始值的地址,因此在函数内部修改参数,将会影响到原始值。

var obj = { p: 1 };

function f(o) {
  o.p = 2;
}
f(obj);

obj.p // 2

上面代码中,传入函数f的是参数对象obj的地址。因此,在函数内部修改obj的属性p,会影响到原始值。

注意,如果函数内部修改的,不是参数对象的某个属性,而是替换掉整个参数,这时不会影响到原始值。

var obj = [1, 2, 3];

function f(o) {
  o = [2, 3, 4];
}
f(obj);

obj // [1, 2, 3]

上面代码中,在函数f内部,参数对象obj被整个替换成另一个值。这时不会影响到原始值。这是因为,形式参数(o)的值实际是参数obj的地址,重新对o赋值导致o指向另一个地址,保存在原地址上的值当然不受影响。

函数的其他知识点

闭包

闭包(closure)是 Javascript 语言的一个难点,也是它的特色,很多高级应用都要依靠闭包实现。

理解闭包,首先必须理解变量作用域。前面提到,JavaScript 有两种作用域:全局作用域和函数作用域。函数内部可以直接读取全局变量。

var n = 999;

function f1() {
  console.log(n);
}
f1() // 999

上面代码中,函数f1可以读取全局变量n

但是,函数外部无法读取函数内部声明的变量。

function f1() {
  var n = 999;
}

console.log(n)
// Uncaught ReferenceError: n is not defined

上面代码中,函数f1内部声明的变量n,函数外是无法读取的。

如果出于种种原因,需要得到函数内的局部变量。正常情况下,这是办不到的,只有通过变通方法才能实现。那就是在函数的内部,再定义一个函数。

function f1() {
  var n = 999;
  function f2() {
  console.log(n); // 999
  }
}

上面代码中,函数f2就在函数f1内部,这时f1内部的所有局部变量,对f2都是可见的。但是反过来就不行,f2内部的局部变量,对f1就是不可见的。这就是 JavaScript 语言特有的"链式作用域"结构(chain scope),子对象会一级一级地向上寻找所有父对象的变量。所以,父对象的所有变量,对子对象都是可见的,反之则不成立。

既然f2可以读取f1的局部变量,那么只要把f2作为返回值,我们不就可以在f1外部读取它的内部变量了吗!

function f1() {
  var n = 999;
  function f2() {
    console.log(n);
  }
  return f2;
}

var result = f1();
result(); // 999

上面代码中,函数f1的返回值就是函数f2,由于f2可以读取f1的内部变量,所以就可以在外部获得f1的内部变量了。

闭包就是函数f2,即能够读取其他函数内部变量的函数。由于在 JavaScript 语言中,只有函数内部的子函数才能读取内部变量,因此可以把闭包简单理解成“定义在一个函数内部的函数”。闭包最大的特点,就是它可以“记住”诞生的环境,比如f2记住了它诞生的环境f1,所以从f2可以得到f1的内部变量。在本质上,闭包就是将函数内部和函数外部连接起来的一座桥梁。

闭包的最大用处有两个,一个是可以读取函数内部的变量,另一个就是让这些变量始终保持在内存中,即闭包可以使得它诞生环境一直存在。请看下面的例子,闭包使得内部变量记住上一次调用时的运算结果。

function createIncrementor(start) {
  return function () {
    return start++;
  };
}

var inc = createIncrementor(5);

inc() // 5
inc() // 6
inc() // 7

上面代码中,start是函数createIncrementor的内部变量。通过闭包,start的状态被保留了,每一次调用都是在上一次调用的基础上进行计算。从中可以看到,闭包inc使得函数createIncrementor的内部环境,一直存在。所以,闭包可以看作是函数内部作用域的一个接口。

为什么会这样呢?原因就在于inc始终在内存中,而inc的存在依赖于createIncrementor,因此也始终在内存中,不会在调用结束后,被垃圾回收机制回收。

闭包的另一个用处,是封装对象的私有属性和私有方法。

function Person(name) {
  var _age;
  function setAge(n) {
    _age = n;
  }
  function getAge() {
    return _age;
  }

  return {
    name: name,
    getAge: getAge,
    setAge: setAge
  };
}

var p1 = Person('张三');
p1.setAge(25);
p1.getAge() // 25

上面代码中,函数Person的内部变量_age,通过闭包getAgesetAge,变成了返回对象p1的私有变量。

注意,外层函数每次运行,都会生成一个新的闭包,而这个闭包又会保留外层函数的内部变量,所以内存消耗很大。因此不能滥用闭包,否则会造成网页的性能问题。

数据类型

概述

JavaScript 语言的每一个值,都属于某一种数据类型。JavaScript 的数据类型,共有六种。(ES6 又新增了第七种 Symbol 类型的值,本教程不涉及。)

  • 数值(number):整数和小数(比如13.14
  • 字符串(string):文本(比如Hello World)。
  • 布尔值(boolean):表示真伪的两个特殊值,即true(真)和false(假)
  • undefined:表示“未定义”或不存在,即由于目前没有定义,所以此处暂时没有任何值
  • null:表示空值,即此处的值为空。
  • 对象(object):各种值组成的集合。

通常,数值、字符串、布尔值这三种类型,合称为原始类型(primitive type)的值,即它们是最基本的数据类型,不能再细分了。对象则称为合成类型(complex type)的值,因为一个对象往往是多个原始类型的值的合成,可以看作是一个存放各种值的容器。至于undefinednull,一般将它们看成两个特殊值。

对象是最复杂的数据类型,又可以分成三个子类型。

  • 狭义的对象(object)
  • 数组(array)
  • 函数(function)

狭义的对象和数组是两种不同的数据组合方式,除非特别声明,本教程的”对象“都特指狭义的对象。函数其实是处理数据的方法,JavaScript 把它当成一种数据类型,可以赋值给变量,这为编程带来了很大的灵活性,也为 JavaScript 的“函数式编程”奠定了基础。

typeof 运算符

JavaScript 有三种方法,可以确定一个值到底是什么类型。

  • typeof运算符
  • instanceof运算符
  • Object.prototype.toString方法

instanceof运算符和Object.prototype.toString方法,将在后文介绍。这里介绍typeof运算符。

typeof运算符可以返回一个值的数据类型。

数值、字符串、布尔值分别返回numberstringboolean

typeof 123 // "number"
typeof '123' // "string"
typeof false // "boolean"

函数返回function

function f() {}
typeof f
// "function"

undefined返回undefined

typeof undefined
// "undefined"

利用这一点,typeof可以用来检查一个没有声明的变量,而不报错。

v
// ReferenceError: v is not defined

typeof v
// "undefined"

上面代码中,变量v没有用var命令声明,直接使用就会报错。但是,放在typeof后面,就不报错了,而是返回undefined

实际编程中,这个特点通常用在判断语句。

// 错误的写法
if (v) {
  // ...
}
// ReferenceError: v is not defined

// 正确的写法
if (typeof v === "undefined") {
  // ...
}

对象返回object

typeof window // "object"
typeof {} // "object"
typeof [] // "object"

上面代码中,空数组([])的类型也是object,这表示在 JavaScript 内部,数组本质上只是一种特殊的对象。这里顺便提一下,instanceof运算符可以区分数组和对象。instanceof运算符的详细解释,请见《面向对象编程》一章。

var o = {};
var a = [];

o instanceof Array // false
a instanceof Array // true

null返回object

typeof null // "object"

null的类型是object,这是由于历史原因造成的。1995年的 JavaScript 语言第一版,只设计了五种数据类型(对象、整数、浮点数、字符串和布尔值),没考虑null,只把它当作object的一种特殊值。后来null独立出来,作为一种单独的数据类型,为了兼容以前的代码,typeof null返回object就没法改变了。

null 和 undefined

概述

nullundefined都可以表示“没有”,含义非常相似。将一个变量赋值为undefinednull,老实说,语法效果几乎没区别。

var a = undefined;
// 或者
var a = null;

上面代码中,变量a分别被赋值为undefinednull,这两种写法的效果几乎等价。

if语句中,它们都会被自动转为false,相等运算符(==)甚至直接报告两者相等。

if (!undefined) {
  console.log('undefined is false');
}
// undefined is false

if (!null) {
  console.log('null is false');
}
// null is false

undefined == null
// true

从上面代码可见,两者的行为是何等相似!谷歌公司开发的 JavaScript 语言的替代品 Dart 语言,就明确规定只有null,没有undefined

既然含义与用法都差不多,为什么要同时设置两个这样的值,这不是无端增加复杂度,令初学者困扰吗?这与历史原因有关。

1995年 JavaScript 诞生时,最初像 Java 一样,只设置了null表示"无"。根据 C 语言的传统,null可以自动转为0

Number(null) // 0
5 + null // 5

上面代码中,null转为数字时,自动变成0。

但是,JavaScript 的设计者 Brendan Eich,觉得这样做还不够。首先,第一版的 JavaScript 里面,null就像在 Java 里一样,被当成一个对象,Brendan Eich 觉得表示“无”的值最好不是对象。其次,那时的 JavaScript 不包括错误处理机制,Brendan Eich 觉得,如果null自动转为0,很不容易发现错误。

因此,他又设计了一个undefined。区别是这样的:null是一个表示“空”的对象,转为数值时为0undefined是一个表示"此处无定义"的原始值,转为数值时为NaN

Number(undefined) // NaN
5 + undefined // NaN
用法和含义

对于nullundefined,大致可以像下面这样理解。

null表示空值,即该处的值现在为空。调用函数时,某个参数未设置任何值,这时就可以传入null,表示该参数为空。比如,某个函数接受引擎抛出的错误作为参数,如果运行过程中未出错,那么这个参数就会传入null,表示未发生错误。

undefined表示“未定义”,下面是返回undefined的典型场景。

// 变量声明了,但没有赋值
var i;
i // undefined

// 调用函数时,应该提供的参数没有提供,该参数等于 undefined
function f(x) {
  return x;
}
f() // undefined

// 对象没有赋值的属性
var  o = new Object();
o.p // undefined

// 函数没有返回值时,默认返回 undefined
function f() {}
f() // undefined

布尔值

布尔值代表“真”和“假”两个状态。“真”用关键字true表示,“假”用关键字false表示。布尔值只有这两个值。

下列运算符会返回布尔值:

  • 两元逻辑运算符: && (And),|| (Or)
  • 前置逻辑运算符: ! (Not)
  • 相等运算符:===!====!=
  • 比较运算符:>>=<<=

如果 JavaScript 预期某个位置应该是布尔值,会将该位置上现有的值自动转为布尔值。转换规则是除了下面六个值被转为false,其他值都视为true

  • undefined
  • null
  • false
  • 0
  • NaN
  • ""''(空字符串)

布尔值往往用于程序流程的控制,请看一个例子。

if ('') {
  console.log('true');
}
// 没有任何输出

上面代码中,if命令后面的判断条件,预期应该是一个布尔值,所以 JavaScript 自动将空字符串,转为布尔值false,导致程序不会进入代码块,所以没有任何输出。

注意,空数组([])和空对象({})对应的布尔值,都是true

if ([]) {
  console.log('true');
}
// true

if ({}) {
  console.log('true');
}
// true

更多关于数据类型转换的介绍,参见《数据类型转换》一章。

运算符

运算符是处理数据的基本方法,用来从现有的值得到新的值。JavaScript 提供了多种运算符,本章逐一介绍这些运算符。

加法运算符

基本规则

加法运算符(+)是最常见的运算符,用来求两个数值的和。

1 + 1 // 2

JavaScript 允许非数值的相加。

true + true // 2
1 + true // 2

上面代码中,第一行是两个布尔值相加,第二行是数值与布尔值相加。这两种情况,布尔值都会自动转成数值,然后再相加。

比较特殊的是,如果是两个字符串相加,这时加法运算符会变成连接运算符,返回一个新的字符串,将两个原字符串连接在一起。

'a' + 'bc' // "abc"

如果一个运算子是字符串,另一个运算子是非字符串,这时非字符串会转成字符串,再连接在一起。

1 + 'a' // "1a"
false + 'a' // "falsea"

加法运算符是在运行时决定,到底是执行相加,还是执行连接。也就是说,运算子的不同,导致了不同的语法行为,这种现象称为“重载”(overload)。由于加法运算符存在重载,可能执行两种运算,使用的时候必须很小心。

'3' + 4 + 5 // "345"
3 + 4 + '5' // "75"

上面代码中,由于从左到右的运算次序,字符串的位置不同会导致不同的结果。

除了加法运算符,其他算术运算符(比如减法、除法和乘法)都不会发生重载。它们的规则是:所有运算子一律转为数值,再进行相应的数学运算。

1 - '2' // -1
1 * '2' // 2
1 / '2' // 0.5

上面代码中,减法、除法和乘法运算符,都是将字符串自动转为数值,然后再运算。

对象的相加

如果运算子是对象,必须先转成原始类型的值,然后再相加。

var obj = { p: 1 };
obj + 2 // "[object Object]2"

上面代码中,对象obj转成原始类型的值是[object Object],再加2就得到了上面的结果。

对象转成原始类型的值,规则如下。

首先,自动调用对象的valueOf方法。

var obj = { p: 1 };
obj.valueOf() // { p: 1 }

一般来说,对象的valueOf方法总是返回对象自身,这时再自动调用对象的toString方法,将其转为字符串。

var obj = { p: 1 };
obj.valueOf().toString() // "[object Object]"

对象的toString方法默认返回[object Object],所以就得到了最前面那个例子的结果。

知道了这个规则以后,就可以自己定义valueOf方法或toString方法,得到想要的结果。

var obj = {
  valueOf: function () {
    return 1;
  }
};

obj + 2 // 3

上面代码中,我们定义obj对象的valueOf方法返回1,于是obj + 2就得到了3。这个例子中,由于valueOf方法直接返回一个原始类型的值,所以不再调用toString方法。

下面是自定义toString方法的例子。

var obj = {
  toString: function () {
    return 'hello';
  }
};

obj + 2 // "hello2"

上面代码中,对象objtoString方法返回字符串hello。前面说过,只要有一个运算子是字符串,加法运算符就变成连接运算符,返回连接后的字符串。

这里有一个特例,如果运算子是一个Date对象的实例,那么会优先执行toString方法。

var obj = new Date();
obj.valueOf = function () { return 1 };
obj.toString = function () { return 'hello' };

obj + 2 // "hello2"

上面代码中,对象obj是一个Date对象的实例,并且自定义了valueOf方法和toString方法,结果toString方法优先执行。

算术运算符

包括加法运算符在内,JavaScript 共提供10个算术运算符,用来完成基本的算术运算。

  • 加法运算符x + y
  • 减法运算符x - y
  • 乘法运算符x * y
  • 除法运算符x / y
  • 指数运算符x ** y
  • 余数运算符x % y
  • 自增运算符++x 或者 x++
  • 自减运算符--x 或者 x--
  • 数值运算符+x
  • 负数值运算符-x

减法、乘法、除法运算法比较单纯,就是执行相应的数学运算。下面介绍其他几个算术运算符。

余数运算符

余数运算符(%)返回前一个运算子被后一个运算子除,所得的余数。

12 % 5 // 2

需要注意的是,运算结果的正负号由第一个运算子的正负号决定。

-1 % 2 // -1
1 % -2 // 1

所以,为了得到负数的正确余数值,可以先使用绝对值函数。

// 错误的写法
function isOdd(n) {
  return n % 2 === 1;
}
isOdd(-5) // false
isOdd(-4) // false

// 正确的写法
function isOdd(n) {
  return Math.abs(n % 2) === 1;
}
isOdd(-5) // true
isOdd(-4) // false

余数运算符还可以用于浮点数的运算。但是,由于浮点数不是精确的值,无法得到完全准确的结果。

6.5 % 2.1
// 0.19999999999999973
自增和自减运算符

自增和自减运算符,是一元运算符,只需要一个运算子。它们的作用是将运算子首先转为数值,然后加上1或者减去1。它们会修改原始变量。

var x = 1;
++x // 2
x // 2

--x // 1
x // 1

上面代码的变量x自增后,返回2,再进行自减,返回1。这两种情况都会使得,原始变量x的值发生改变。

自增和自减运算符有一个需要注意的地方,就是放在变量之后,会先返回变量操作前的值,再进行自增/自减操作;放在变量之前,会先进行自增/自减操作,再返回变量操作后的值。

var x = 1;
var y = 1;

x++ // 1
++y // 2

上面代码中,x是先返回当前值,然后自增,所以得到1y是先自增,然后返回新的值,所以得到2

数值运算符,负数值运算符

数值运算符(+)同样使用加号,但它是一元运算符(只需要一个操作数),而加法运算符是二元运算符(需要两个操作数)。

数值运算符的作用在于可以将任何值转为数值(与Number函数的作用相同)。

+true // 1
+[] // 0
+{} // NaN

上面代码表示,非数值经过数值运算符以后,都变成了数值(最后一行NaN也是数值)。具体的类型转换规则,参见《数据类型转换》一章。

负数值运算符(-),也同样具有将一个值转为数值的功能,只不过得到的值正负相反。连用两个负数值运算符,等同于数值运算符。

var x = 1;
-x // -1
-(-x) // 1

上面代码最后一行的圆括号不可少,否则会变成自减运算符。

数值运算符号和负数值运算符,都会返回一个新的值,而不会改变原始变量的值。

指数运算符

指数运算符(**)完成指数运算,前一个运算子是底数,后一个运算子是指数。

2 ** 4 // 16

赋值运算符

赋值运算符(Assignment Operators)用于给变量赋值。

最常见的赋值运算符,当然就是等号(=)。

// 将 1 赋值给变量 x
var x = 1;

// 将变量 y 的值赋值给变量 x
var x = y;

赋值运算符还可以与其他运算符结合,形成变体。下面是与算术运算符的结合。

// 等同于 x = x + y
x += y

// 等同于 x = x - y
x -= y

// 等同于 x = x * y
x *= y

// 等同于 x = x / y
x /= y

// 等同于 x = x % y
x %= y

// 等同于 x = x ** y
x **= y

下面是与位运算符的结合(关于位运算符,请见后文的介绍)。

// 等同于 x = x >> y
x >>= y

// 等同于 x = x << y
x <<= y

// 等同于 x = x >>> y
x >>>= y

// 等同于 x = x & y
x &= y

// 等同于 x = x | y
x |= y

// 等同于 x = x ^ y
x ^= y

这些复合的赋值运算符,都是先进行指定运算,然后将得到值返回给左边的变量。

比较运算符

比较运算符用于比较两个值的大小,然后返回一个布尔值,表示是否满足指定的条件。

2 > 1 // true

上面代码比较2是否大于1,返回true

注意,比较运算符可以比较各种类型的值,不仅仅是数值。

JavaScript 一共提供了8个比较运算符。

  • < 小于运算符
  • > 大于运算符
  • <= 小于或等于运算符
  • >= 大于或等于运算符
  • == 相等运算符
  • === 严格相等运算符
  • != 不相等运算符
  • !== 严格不相等运算符

这八个比较运算符分成两类:相等比较和非相等比较。两者的规则是不一样的,对于非相等的比较,算法是先看两个运算子是否都是字符串,如果是的,就按照字典顺序比较(实际上是比较 Unicode 码点);否则,将两个运算子都转成数值,再比较数值的大小。

字符串的比较

字符串按照字典顺序进行比较。

'cat' > 'dog' // false
'cat' > 'catalog' // false

JavaScript 引擎内部首先比较首字符的 Unicode 码点。如果相等,再比较第二个字符的 Unicode 码点,以此类推。

'cat' > 'Cat' // true'

上面代码中,小写的c的 Unicode 码点(99)大于大写的C的 Unicode 码点(67),所以返回true

由于所有字符都有 Unicode 码点,因此汉字也可以比较。

'大' > '小' // false

上面代码中,“大”的 Unicode 码点是22823,“小”是23567,因此返回false

非字符串的比较

(1)原始类型的值

两个原始类型的值的比较,除了相等运算符(==)和严格相等运算符(===),其他比较运算符都是先转成数值再比较。

5 > '4' // true
// 等同于 5 > Number('4')
// 即 5 > 4

true > false // true
// 等同于 Number(true) > Number(false)
// 即 1 > 0

2 > true // true
// 等同于 2 > Number(true)
// 即 2 > 1

上面代码中,字符串和布尔值都会先转成数值,再进行比较。

这里有一个特殊情况,即任何值(包括NaN本身)与NaN比较,返回的都是false

1 > NaN // false
1 <= NaN // false
'1' > NaN // false
'1' <= NaN // false
NaN > NaN // false
NaN <= NaN // false

(2)对象

如果运算子是对象,会转为原始类型的值,再进行比较。

对象转换成原始类型的值,算法是先调用valueOf方法;如果返回的还是对象,再接着调用toString方法,详细解释参见《数据类型的转换》一章。

var x = [2];
x > '11' // true
// 等同于 [2].valueOf().toString() > '11'
// 即 '2' > '11'

x.valueOf = function () { return '1' };
x > '11' // false
// 等同于 [2].valueOf() > '11'
// 即 '1' > '11'

两个对象之间的比较也是如此。

[2] > [1] // true
// 等同于 [2].valueOf().toString() > [1].valueOf().toString()
// 即 '2' > '1'

[2] > [11] // true
// 等同于 [2].valueOf().toString() > [11].valueOf().toString()
// 即 '2' > '11'

{x: 2} >= {x: 1} // true
// 等同于 {x: 2}.valueOf().toString() >= {x: 1}.valueOf().toString()
// 即 '[object Object]' >= '[object Object]'

注意,Date 对象实例用于比较时,是先调用toString方法。如果返回的不是原始类型的值,再接着对返回值调用valueOf方法。

严格相等运算符

JavaScript 提供两种相等运算符:=====

简单说,它们的区别是相等运算符(==)比较两个值是否相等,严格相等运算符(===)比较它们是否为“同一个值”。如果两个值不是同一类型,严格相等运算符(===)直接返回false,而相等运算符(==)会将它们转换成同一个类型,再用严格相等运算符进行比较。

严格相等运算符的算法如下。

(1)不同类型的值

如果两个值的类型不同,直接返回false

1 === "1" // false
true === "true" // false

上面代码比较数值的1与字符串的“1”、布尔值的true与字符串"true",因为类型不同,结果都是false

(2)同一类的原始类型值

同一类型的原始类型的值(数值、字符串、布尔值)比较时,值相同就返回true,值不同就返回false

1 === 0x1 // true

上面代码比较十进制的1与十六进制的1,因为类型和值都相同,返回true

需要注意的是,NaN与任何值都不相等(包括自身)。另外,正0等于负0

NaN === NaN  // false
+0 === -0 // true

(3)复合类型值

两个复合类型(对象、数组、函数)的数据比较时,不是比较它们的值是否相等,而是比较它们是否指向同一个地址。

{} === {} // false
[] === [] // false
(function () {} === function () {}) // false

上面代码分别比较两个空对象、两个空数组、两个空函数,结果都是不相等。原因是对于复合类型的值,严格相等运算比较的是,它们是否引用同一个内存地址,而运算符两边的空对象、空数组、空函数的值,都存放在不同的内存地址,结果当然是false

如果两个变量引用同一个对象,则它们相等。

var v1 = {};
var v2 = v1;
v1 === v2 // true

注意,对于两个对象的比较,严格相等运算符比较的是地址,而大于或小于运算符比较的是值。

new Date() > new Date() // false
new Date() < new Date() // false
new Date() === new Date() // false

上面的三个表达式,前两个比较的是值,最后一个比较的是地址,所以都返回false

(4)undefined 和 null

undefinednull与自身严格相等。

undefined === undefined // true
null === null // true

由于变量声明后默认值是undefined,因此两个只声明未赋值的变量是相等的。

var v1;
var v2;
v1 === v2 // true

(5)严格不相等运算符

严格相等运算符有一个对应的“严格不相等运算符”(!==),它的算法就是先求严格相等运算符的结果,然后返回相反值。

1 !== '1' // true
相等运算符

相等运算符用来比较相同类型的数据时,与严格相等运算符完全一样。

比较不同类型的数据时,相等运算符会先将数据进行类型转换,然后再用严格相等运算符比较。类型转换规则如下。

(1)原始类型的值

原始类型的数据会转换成数值类型再进行比较。

1 == true // true
// 等同于 1 === Number(true)

0 == false // true
// 等同于 0 === Number(false)

2 == true // false
// 等同于 2 === Number(true)

2 == false // false
// 等同于 2 === Number(false)

'true' == true // false
// 等同于 Number('true') === Number(true)
// 等同于 NaN === 1

'' == 0 // true
// 等同于 Number('') === 0
// 等同于 0 === 0

'' == false  // true
// 等同于 Number('') === Number(false)
// 等同于 0 === 0

'1' == true  // true
// 等同于 Number('1') === Number(true)
// 等同于 1 === 1

'\n  123  \t' == 123 // true
// 因为字符串转为数字时,省略前置和后置的空格

上面代码将字符串和布尔值都转为数值,然后再进行比较。具体的字符串与布尔值的类型转换规则,参见《数据类型转换》一章。

(2)对象与原始类型值比较

对象(这里指广义的对象,包括数组和函数)与原始类型的值比较时,对象转化成原始类型的值,再进行比较。

[1] == 1 // true
// 等同于 Number([1]) == 1

[1] == '1' // true
// 等同于 Number([1]) == Number('1')

[1] == true // true
// 等同于 Number([1]) == Number(true)

上面代码中,数组[1]与数值进行比较,会先转成数值,再进行比较;与字符串进行比较,会先转成数值,然后再与字符串进行比较,这时字符串也会转成数值;与布尔值进行比较,两个运算子都会先转成数值,然后再进行比较。

(3)undefined 和 null

undefinednull与其他类型的值比较时,结果都为false,它们互相比较时结果为true

false == null // false
false == undefined // false

0 == null // false
0 == undefined // false

undefined == null // true

绝大多数情况下,对象与undefinednull比较,都返回false。只有在对象转为原始值得到undefined时,才会返回true,这种情况是非常罕见的。

(4)相等运算符的缺点

相等运算符隐藏的类型转换,会带来一些违反直觉的结果。

0 == ''             // true
0 == '0'            // true

2 == true           // false
2 == false          // false

false == 'false'    // false
false == '0'        // true

false == undefined  // false
false == null       // false
null == undefined   // true

' \t\r\n ' == 0     // true

上面这些表达式都很容易出错,因此不要使用相等运算符(==),最好只使用严格相等运算符(===)。

(5)不相等运算符

相等运算符有一个对应的“不相等运算符”(!=),两者的运算结果正好相反。

1 != '1' // false

布尔运算符

布尔运算符用于将表达式转为布尔值,一共包含四个运算符。

  • 取反运算符:!
  • 且运算符:&&
  • 或运算符:||
  • 三元运算符:?:
取反运算符(!)

取反运算符是一个感叹号,用于将布尔值变为相反值,即true变成falsefalse变成true

!true // false
!false // true

对于非布尔值,取反运算符会将其转为布尔值。可以这样记忆,以下六个值取反后为true,其他值都为false

  • undefined
  • null
  • false
  • 0
  • NaN
  • 空字符串(''
!undefined // true
!null // true
!0 // true
!NaN // true
!"" // true

!54 // false
!'hello' // false
![] // false
!{} // false

上面代码中,不管什么类型的值,经过取反运算后,都变成了布尔值。

如果对一个值连续做两次取反运算,等于将其转为对应的布尔值,与Boolean函数的作用相同。这是一种常用的类型转换的写法。

!!x
// 等同于
Boolean(x)

上面代码中,不管x是什么类型的值,经过两次取反运算后,变成了与Boolean函数结果相同的布尔值。所以,两次取反就是将一个值转为布尔值的简便写法。

且运算符(&&)

且运算符(&&)往往用于多个表达式的求值。

它的运算规则是:如果第一个运算子的布尔值为true,则返回第二个运算子的值(注意是值,不是布尔值);如果第一个运算子的布尔值为false,则直接返回第一个运算子的值,且不再对第二个运算子求值。

't' && '' // ""
't' && 'f' // "f"
't' && (1 + 2) // 3
'' && 'f' // ""
'' && '' // ""

var x = 1;
(1 - 1) && ( x += 1) // 0
x // 1

上面代码的最后一个例子,由于且运算符的第一个运算子的布尔值为false,则直接返回它的值0,而不再对第二个运算子求值,所以变量x的值没变。

这种跳过第二个运算子的机制,被称为“短路”。有些程序员喜欢用它取代if结构,比如下面是一段if结构的代码,就可以用且运算符改写。

if (i) {
  doSomething();
}

// 等价于

i && doSomething();

上面代码的两种写法是等价的,但是后一种不容易看出目的,也不容易除错,建议谨慎使用。

且运算符可以多个连用,这时返回第一个布尔值为false的表达式的值。

true && 'foo' && '' && 4 && 'foo' && true
// ''

上面代码中,第一个布尔值为false的表达式为第三个表达式,所以得到一个空字符串。

或运算符(||)

或运算符(||)也用于多个表达式的求值。它的运算规则是:如果第一个运算子的布尔值为true,则返回第一个运算子的值,且不再对第二个运算子求值;如果第一个运算子的布尔值为false,则返回第二个运算子的值。

't' || '' // "t"
't' || 'f' // "t"
'' || 'f' // "f"
'' || '' // ""

短路规则对这个运算符也适用。

var x = 1;
true || (x = 2) // true
x // 1

上面代码中,且运算符的第一个运算子为true,所以直接返回true,不再运行第二个运算子。所以,x的值没有改变。这种只通过第一个表达式的值,控制是否运行第二个表达式的机制,就称为“短路”(short-cut)。

或运算符可以多个连用,这时返回第一个布尔值为true的表达式的值。

false || 0 || '' || 4 || 'foo' || true
// 4

上面代码中第一个布尔值为true的表达式是第四个表达式,所以得到数值4。

或运算符常用于为一个变量设置默认值。

function saveText(text) {
  text = text || '';
  // ...
}

// 或者写成
saveText(this.text || '')

上面代码表示,如果函数调用时,没有提供参数,则该参数默认设置为空字符串。

三元条件运算符(?:)

三元条件运算符由问号(?)和冒号(:)组成,分隔三个表达式。它是 JavaScript 语言唯一一个需要三个运算子的运算符。如果第一个表达式的布尔值为true,则返回第二个表达式的值,否则返回第三个表达式的值。

't' ? 'hello' : 'world' // "hello"
0 ? 'hello' : 'world' // "world"

上面代码的t0的布尔值分别为truefalse,所以分别返回第二个和第三个表达式的值。

通常来说,三元条件表达式与if...else语句具有同样表达效果,前者可以表达的,后者也能表达。但是两者具有一个重大差别,if...else是语句,没有返回值;三元条件表达式是表达式,具有返回值。所以,在需要返回值的场合,只能使用三元条件表达式,而不能使用if..else

console.log(true ? 'T' : 'F');

上面代码中,console.log方法的参数必须是一个表达式,这时就只能使用三元条件表达式。如果要用if...else语句,就必须改变整个代码写法了。

运算顺序

优先级

JavaScript 各种运算符的优先级别(Operator Precedence)是不一样的。优先级高的运算符先执行,优先级低的运算符后执行。

4 + 5 * 6 // 34

上面的代码中,乘法运算符(*)的优先性高于加法运算符(+),所以先执行乘法,再执行加法,相当于下面这样。

4 + (5 * 6) // 34

如果多个运算符混写在一起,常常会导致令人困惑的代码。

var x = 1;
var arr = [];

var y = arr.length <= 0 || arr[0] === undefined ? x : arr[0];

上面代码中,变量y的值就很难看出来,因为这个表达式涉及5个运算符,到底谁的优先级最高,实在不容易记住。

根据语言规格,这五个运算符的优先级从高到低依次为:小于等于(<=)、严格相等(===)、或(||)、三元(?:)、等号(=)。因此上面的表达式,实际的运算顺序如下。

var y = ((arr.length <= 0) || (arr[0] === undefined)) ? x : arr[0];

记住所有运算符的优先级,是非常难的,也是没有必要的。

圆括号的作用

圆括号(())可以用来提高运算的优先级,因为它的优先级是最高的,即圆括号中的表达式会第一个运算。

(4 + 5) * 6 // 54

上面代码中,由于使用了圆括号,加法会先于乘法执行。

运算符的优先级别十分繁杂,且都是硬性规定,因此建议总是使用圆括号,保证运算顺序清晰可读,这对代码的维护和除错至关重要。

顺便说一下,圆括号不是运算符,而是一种语法结构。它一共有两种用法:一种是把表达式放在圆括号之中,提升运算的优先级;另一种是跟在函数的后面,作用是调用函数。

注意,因为圆括号不是运算符,所以不具有求值作用,只改变运算的优先级。

var x = 1;
(x) = 2;

上面代码的第二行,如果圆括号具有求值作用,那么就会变成1 = 2,这是会报错了。但是,上面的代码可以运行,这验证了圆括号只改变优先级,不会求值。

这也意味着,如果整个表达式都放在圆括号之中,那么不会有任何效果。

(exprssion)
// 等同于
expression

函数放在圆括号中,会返回函数本身。如果圆括号紧跟在函数的后面,就表示调用函数。

function f() {
  return 1;
}

(f) // function f(){return 1;}
f() // 1

上面代码中,函数放在圆括号之中会返回函数本身,圆括号跟在函数后面则是调用函数。

圆括号之中,只能放置表达式,如果将语句放在圆括号之中,就会报错。

(var a = 1)
// SyntaxError: Unexpected token var
左结合与右结合

对于优先级别相同的运算符,大多数情况,计算顺序总是从左到右,这叫做运算符的“左结合”(left-to-right associativity),即从左边开始计算。

x + y + z

上面代码先计算最左边的xy的和,然后再计算与z的和。

但是少数运算符的计算顺序是从右到左,即从右边开始计算,这叫做运算符的“右结合”(right-to-left associativity)。其中,最主要的是赋值运算符(=)和三元条件运算符(?:)。

w = x = y = z;
q = a ? b : c ? d : e ? f : g;

上面代码的运算结果,相当于下面的样子。

w = (x = (y = z));
q = a ? b : (c ? d : (e ? f : g));

上面的两行代码,各有三个等号运算符和三个三元运算符,都是先计算最右边的那个运算符。

编程风格

概述

“编程风格”(programming style)指的是编写代码的样式规则。不同的程序员,往往有不同的编程风格。

有人说,编译器的规范叫做“语法规则”(grammar),这是程序员必须遵守的;而编译器忽略的部分,就叫“编程风格”(programming style),这是程序员可以自由选择的。这种说法不完全正确,程序员固然可以自由选择编程风格,但是好的编程风格有助于写出质量更高、错误更少、更易于维护的程序。

所以,编程风格的选择不应该基于个人爱好、熟悉程度、打字量等因素,而要考虑如何尽量使代码清晰易读、减少出错。你选择的,不是你喜欢的风格,而是一种能够清晰表达你的意图的风格。这一点,对于 JavaScript 这种语法自由度很高的语言尤其重要。

必须牢记的一点是,如果你选定了一种“编程风格”,就应该坚持遵守,切忌多种风格混用。如果你加入他人的项目,就应该遵守现有的风格。

缩进

行首的空格和 Tab 键,都可以产生代码缩进效果(indent)。

Tab 键可以节省击键次数,但不同的文本编辑器对 Tab 的显示不尽相同,有的显示四个空格,有的显示两个空格,所以有人觉得,空格键可以使得显示效果更统一。

无论你选择哪一种方法,都是可以接受的,要做的就是始终坚持这一种选择。不要一会使用 Tab 键,一会使用空格键。

区块

如果循环和判断的代码体只有一行,JavaScript 允许该区块(block)省略大括号。

if (a)
  b();
  c();

上面代码的原意可能是下面这样。

if (a) {
  b();
  c();
}

但是,实际效果却是下面这样。

if (a) {
  b();
}
  c();

因此,建议总是使用大括号表示区块。

另外,区块起首的大括号的位置,有许多不同的写法。最流行的有两种,一种是起首的大括号另起一行。

block
{
  // ...
}

另一种是起首的大括号跟在关键字的后面。

block {
  // ...
}

一般来说,这两种写法都可以接受。但是,JavaScript 要使用后一种,因为 JavaScript 会自动添加句末的分号,导致一些难以察觉的错误。

return
{
  key: value
};

// 相当于
return;
{
  key: value
};

上面的代码的原意,是要返回一个对象,但实际上返回的是undefined,因为 JavaScript 自动在return语句后面添加了分号。为了避免这一类错误,需要写成下面这样。

return {
  key : value
};

因此,表示区块起首的大括号,不要另起一行。

圆括号

圆括号(parentheses)在 JavaScript 中有两种作用,一种表示函数的调用,另一种表示表达式的组合(grouping)。

// 圆括号表示函数的调用
console.log('abc');

// 圆括号表示表达式的组合
(1 + 2) * 3

建议可以用空格,区分这两种不同的括号。

  1. 表示函数调用时,函数名与左括号之间没有空格。
  2. 表示函数定义时,函数名与左括号之间没有空格。
  3. 其他情况时,前面位置的语法元素与左括号之间,都有一个空格。

按照上面的规则,下面的写法都是不规范的。

foo (bar)
return(a+b);
if(a === 0) {...}
function foo (b) {...}
function(x) {...}

上面代码的最后一行是一个匿名函数,function是语法关键字,不是函数名,所以与左括号之间应该要有一个空格。

行尾的分号

分号表示一条语句的结束。JavaScript 允许省略行尾的分号。事实上,确实有一些开发者行尾从来不写分号。但是,由于下面要讨论的原因,建议还是不要省略这个分号。

不使用分号的情况

首先,以下三种情况,语法规定本来就不需要在结尾添加分号。

(1)for 和 while 循环

for ( ; ; ) {
} // 没有分号

while (true) {
} // 没有分号

注意,do...while循环是有分号的。

do {
  a--;
} while(a > 0); // 分号不能省略

(2)分支语句:if,switch,try

if (true) {
} // 没有分号

switch () {
} // 没有分号

try {
} catch {
} // 没有分号

(3)函数的声明语句

function f() {
} // 没有分号

注意,函数表达式仍然要使用分号。

var f = function f() {
};

以上三种情况,如果使用了分号,并不会出错。因为,解释引擎会把这个分号解释为空语句。

分号的自动添加

除了上一节的三种情况,所有语句都应该使用分号。但是,如果没有使用分号,大多数情况下,JavaScript 会自动添加。

var a = 1
// 等同于
var a = 1;

这种语法特性被称为“分号的自动添加”(Automatic Semicolon Insertion,简称 ASI)。

因此,有人提倡省略句尾的分号。麻烦的是,如果下一行的开始可以与本行的结尾连在一起解释,JavaScript 就不会自动添加分号。

// 等同于 var a = 3
var
a
=
3

// 等同于 'abc'.length
'abc'
.length

// 等同于 return a + b;
return a +
b;

// 等同于 obj.foo(arg1, arg2);
obj.foo(arg1,
arg2);

// 等同于 3 * 2 + 10 * (27 / 6)
3 * 2
+
10 * (27 / 6)

上面代码都会多行放在一起解释,不会每一行自动添加分号。这些例子还是比较容易看出来的,但是下面这个例子就不那么容易看出来了。

x = y
(function () {
  // ...
})();

// 等同于
x = y(function () {...})();

下面是更多不会自动添加分号的例子。

// 引擎解释为 c(d+e)
var a = b + c
(d+e).toString();

// 引擎解释为 a = b/hi/g.exec(c).map(d)
// 正则表达式的斜杠,会当作除法运算符
a = b
/hi/g.exec(c).map(d);

// 解释为'b'['red', 'green'],
// 即把字符串当作一个数组,按索引取值
var a = 'b'
['red', 'green'].forEach(function (c) {
  console.log(c);
})

// 解释为 function (x) { return x }(a++)
// 即调用匿名函数,结果f等于0
var a = 0;
var f = function (x) { return x }
(a++)

只有下一行的开始与本行的结尾,无法放在一起解释,JavaScript 引擎才会自动添加分号。

if (a < 0) a = 0
console.log(a)

// 等同于下面的代码,
// 因为 0console 没有意义
if (a < 0) a = 0;
console.log(a)

另外,如果一行的起首是“自增”(++)或“自减”(--)运算符,则它们的前面会自动添加分号。

a = b = c = 1

a
++
b
--
c

console.log(a, b, c)
// 1 2 0

上面代码之所以会得到1 2 0的结果,原因是自增和自减运算符前,自动加上了分号。上面的代码实际上等同于下面的形式。

a = b = c = 1;
a;
++b;
--c;

如果continuebreakreturnthrow这四个语句后面,直接跟换行符,则会自动添加分号。这意味着,如果return语句返回的是一个对象的字面量,起首的大括号一定要写在同一行,否则得不到预期结果。

return
{ first: 'Jane' };

// 解释成
return;
{ first: 'Jane' };

由于解释引擎自动添加分号的行为难以预测,因此编写代码的时候不应该省略行尾的分号。

不应该省略结尾的分号,还有一个原因。有些 JavaScript 代码压缩器(uglifier)不会自动添加分号,因此遇到没有分号的结尾,就会让代码保持原状,而不是压缩成一行,使得压缩无法得到最优的结果。

另外,不写结尾的分号,可能会导致脚本合并出错。所以,有的代码库在第一行语句开始前,会加上一个分号。

;var a = 1;
// ...

上面这种写法就可以避免与其他脚本合并时,排在前面的脚本最后一行语句没有分号,导致运行出错的问题。

全局变量

JavaScript 最大的语法缺点,可能就是全局变量对于任何一个代码块,都是可读可写。这对代码的模块化和重复使用,非常不利。

因此,建议避免使用全局变量。如果不得不使用,可以考虑用大写字母表示变量名,这样更容易看出这是全局变量,比如UPPER_CASE

变量声明

JavaScript 会自动将变量声明”提升“(hoist)到代码块(block)的头部。

if (!x) {
  var x = {};
}

// 等同于
var x;
if (!x) {
  x = {};
}

这意味着,变量xif代码块之前就存在了。为了避免可能出现的问题,最好把变量声明都放在代码块的头部。

for (var i = 0; i < 10; i++) {
  // ...
}

// 写成
var i;
for (i = 0; i < 10; i++) {
  // ...
}

上面这样的写法,就容易看出存在一个全局的循环变量i

另外,所有函数都应该在使用之前定义。函数内部的变量声明,都应该放在函数的头部。

with语句

with可以减少代码的书写,但是会造成混淆。

with (o) {
 foo = bar;
}

上面的代码,可以有四种运行结果:

o.foo = bar;
o.foo = o.bar;
foo = bar;
foo = o.bar;

这四种结果都可能发生,取决于不同的变量是否有定义。因此,不要使用with语句。

相等和严格相等

JavaScript 有两个表示相等的运算符:”相等“(==)和”严格相等“(===)。

相等运算符会自动转换变量类型,造成很多意想不到的情况。

0 == ''// true
1 == true // true
2 == true // false
0 == '0' // true
false == 'false' // false
false == '0' // true
' \t\r\n ' == 0 // true

因此,建议不要使用相等运算符(==),只使用严格相等运算符(===)。

语句的合并

有些程序员追求简洁,喜欢合并不同目的的语句。比如,原来的语句是

a = b;
if (a) {
  // ...
}

他喜欢写成下面这样。

if (a = b) {
  // ...
}

虽然语句少了一行,但是可读性大打折扣,而且会造成误读,让别人误解这行代码的意思是下面这样。

if (a === b){
  // ...
}

建议不要将不同目的的语句,合并成一行。

自增和自减运算符

自增(++)和自减(--)运算符,放在变量的前面或后面,返回的值不一样,很容易发生错误。事实上,所有的++运算符都可以用+= 1代替。

++x
// 等同于
x += 1;

改用+= 1,代码变得更清晰了。

建议自增(++)和自减(--)运算符尽量使用+=-=代替。

进阶语法

数据类型转换

JavaScript 是一种动态类型语言,变量没有类型限制,可以随时赋予任意值。

var x = y ? 1 : 'a';

上面代码中,变量x到底是数值还是字符串,取决于另一个变量y的值。ytrue时,x是一个数值;yfalse时,x是一个字符串。这意味着,x的类型没法在编译阶段就知道,必须等到运行时才能知道。

虽然变量的数据类型是不确定的,但是各种运算符对数据类型是有要求的。如果运算符发现,运算子的类型与预期不符,就会自动转换类型。比如,减法运算符预期左右两侧的运算子应该是数值,如果不是,就会自动将它们转为数值。

'4' - '3' // 1

上面代码中,虽然是两个字符串相减,但是依然会得到结果数值1,原因就在于 JavaScript 将运算子自动转为了数值。

本章讲解数据类型自动转换的规则。在此之前,先讲解如何手动强制转换数据类型。

强制转换

强制转换主要指使用NumberStringBoolean三个函数,手动将各种类型的值,分布转换成数字、字符串或者布尔值。

Number()

使用Number函数,可以将任意类型的值转化成数值。

下面分成两种情况讨论,一种是参数是原始类型的值,另一种是参数是对象。

(1)原始类型值

原始类型值的转换规则如下。

// 数值:转换后还是原来的值
Number(324) // 324

// 字符串:如果可以被解析为数值,则转换为相应的数值
Number('324') // 324

// 字符串:如果不可以被解析为数值,返回 NaN
Number('324abc') // NaN

// 空字符串转为0
Number('') // 0

// 布尔值:true 转成 1,false 转成 0
Number(true) // 1
Number(false) // 0

// undefined:转成 NaN
Number(undefined) // NaN

// null:转成0
Number(null) // 0

Number函数将字符串转为数值,要比parseInt函数严格很多。基本上,只要有一个字符无法转成数值,整个字符串就会被转为NaN

parseInt('42 cats') // 42
Number('42 cats') // NaN

上面代码中,parseInt逐个解析字符,而Number函数整体转换字符串的类型。

另外,parseIntNumber函数都会自动过滤一个字符串前导和后缀的空格。

parseInt('\t\v\r12.34\n') // 12
Number('\t\v\r12.34\n') // 12.34

(2)对象

简单的规则是,Number方法的参数是对象时,将返回NaN,除非是包含单个数值的数组。

Number({a: 1}) // NaN
Number([1, 2, 3]) // NaN
Number([5]) // 5

之所以会这样,是因为Number背后的转换规则比较复杂。

第一步,调用对象自身的valueOf方法。如果返回原始类型的值,则直接对该值使用Number函数,不再进行后续步骤。

第二步,如果valueOf方法返回的还是对象,则改为调用对象自身的toString方法。如果toString方法返回原始类型的值,则对该值使用Number函数,不再进行后续步骤。

第三步,如果toString方法返回的是对象,就报错。

请看下面的例子。

var obj = {x: 1};
Number(obj) // NaN

// 等同于
if (typeof obj.valueOf() === 'object') {
  Number(obj.toString());
} else {
  Number(obj.valueOf());
}

上面代码中,Number函数将obj对象转为数值。背后发生了一连串的操作,首先调用obj.valueOf方法, 结果返回对象本身;于是,继续调用obj.toString方法,这时返回字符串[object Object],对这个字符串使用Number函数,得到NaN

默认情况下,对象的valueOf方法返回对象本身,所以一般总是会调用toString方法,而toString方法返回对象的类型字符串(比如[object Object])。所以,会有下面的结果。

Number({}) // NaN

如果toString方法返回的不是原始类型的值,结果就会报错。

var obj = {
  valueOf: function () {
    return {};
  },
  toString: function () {
    return {};
  }
};

Number(obj)
// TypeError: Cannot convert object to primitive value

上面代码的valueOftoString方法,返回的都是对象,所以转成数值时会报错。

从上例还可以看到,valueOftoString方法,都是可以自定义的。

Number({
  valueOf: function () {
    return 2;
  }
})
// 2

Number({
  toString: function () {
    return 3;
  }
})
// 3

Number({
  valueOf: function () {
    return 2;
  },
  toString: function () {
    return 3;
  }
})
// 2

上面代码对三个对象使用Number函数。第一个对象返回valueOf方法的值,第二个对象返回toString方法的值,第三个对象表示valueOf方法先于toString方法执行。

String()

String函数可以将任意类型的值转化成字符串,转换规则如下。

(1)原始类型值

  • 数值:转为相应的字符串。
  • 字符串:转换后还是原来的值。
  • 布尔值true转为字符串"true"false转为字符串"false"
  • undefined:转为字符串"undefined"
  • null:转为字符串"null"
String(123) // "123"
String('abc') // "abc"
String(true) // "true"
String(undefined) // "undefined"
String(null) // "null"

(2)对象

String方法的参数如果是对象,返回一个类型字符串;如果是数组,返回该数组的字符串形式。

String({a: 1}) // "[object Object]"
String([1, 2, 3]) // "1,2,3"

String方法背后的转换规则,与Number方法基本相同,只是互换了valueOf方法和toString方法的执行顺序。

  1. 先调用对象自身的toString方法。如果返回原始类型的值,则对该值使用String函数,不再进行以下步骤。
  2. 如果toString方法返回的是对象,再调用原对象的valueOf方法。如果valueOf方法返回原始类型的值,则对该值使用String函数,不再进行以下步骤。
  3. 如果valueOf方法返回的是对象,就报错。

下面是一个例子。

String({a: 1})
// "[object Object]"

// 等同于
String({a: 1}.toString())
// "[object Object]"

上面代码先调用对象的toString方法,发现返回的是字符串[object Object],就不再调用valueOf方法了。

如果toString法和valueOf方法,返回的都是对象,就会报错。

var obj = {
  valueOf: function () {
    return {};
  },
  toString: function () {
    return {};
  }
};

String(obj)
// TypeError: Cannot convert object to primitive value

下面是通过自定义toString方法,改变返回值的例子。

String({
  toString: function () {
    return 3;
  }
})
// "3"

String({
  valueOf: function () {
    return 2;
  }
})
// "[object Object]"

String({
  valueOf: function () {
    return 2;
  },
  toString: function () {
    return 3;
  }
})
// "3"

上面代码对三个对象使用String函数。第一个对象返回toString方法的值(数值3),第二个对象返回的还是toString方法的值([object Object]),第三个对象表示toString方法先于valueOf方法执行。

Boolean()

Boolean函数可以将任意类型的值转为布尔值。

它的转换规则相对简单:除了以下五个值的转换结果为false,其他的值全部为true

  • undefined
  • null
  • -0+0
  • NaN
  • ''(空字符串)
Boolean(undefined) // false
Boolean(null) // false
Boolean(0) // false
Boolean(NaN) // false
Boolean('') // false

注意,所有对象(包括空对象)的转换结果都是true,甚至连false对应的布尔对象new Boolean(false)也是true(详见《原始类型值的包装对象》一章)。

Boolean({}) // true
Boolean([]) // true
Boolean(new Boolean(false)) // true

所有对象的布尔值都是true,这是因为 JavaScript 语言设计的时候,出于性能的考虑,如果对象需要计算才能得到布尔值,对于obj1 && obj2这样的场景,可能会需要较多的计算。为了保证性能,就统一规定,对象的布尔值为true

自动转换

下面介绍自动转换,它是以强制转换为基础的。

遇到以下三种情况时,JavaScript 会自动转换数据类型,即转换是自动完成的,用户不可见。

第一种情况,不同类型的数据互相运算。

123 + 'abc' // "123abc"

第二种情况,对非布尔值类型的数据求布尔值。

if ('abc') {
  console.log('hello')
}  // "hello"

第三种情况,对非数值类型的值使用一元运算符(即+-)。

+ {foo: 'bar'} // NaN
- [1, 2, 3] // NaN

自动转换的规则是这样的:预期什么类型的值,就调用该类型的转换函数。比如,某个位置预期为字符串,就调用String函数进行转换。如果该位置即可以是字符串,也可能是数值,那么默认转为数值。

由于自动转换具有不确定性,而且不易除错,建议在预期为布尔值、数值、字符串的地方,全部使用BooleanNumberString函数进行显式转换。

自动转换为布尔值

JavaScript 遇到预期为布尔值的地方(比如if语句的条件部分),就会将非布尔值的参数自动转换为布尔值。系统内部会自动调用Boolean函数。

因此除了以下五个值,其他都是自动转为true

  • undefined
  • null
  • +0-0
  • NaN
  • ''(空字符串)

下面这个例子中,条件部分的每个值都相当于false,使用否定运算符后,就变成了true

if ( !undefined
  && !null
  && !0
  && !NaN
  && !''
) {
  console.log('true');
} // true

下面两种写法,有时也用于将一个表达式转为布尔值。它们内部调用的也是Boolean函数。

// 写法一
expression ? true : false

// 写法二
!! expression
自动转换为字符串

JavaScript 遇到预期为字符串的地方,就会将非字符串的值自动转为字符串。具体规则是,先将复合类型的值转为原始类型的值,再将原始类型的值转为字符串。

字符串的自动转换,主要发生在字符串的加法运算时。当一个值为字符串,另一个值为非字符串,则后者转为字符串。

'5' + 1 // '51'
'5' + true // "5true"
'5' + false // "5false"
'5' + {} // "5[object Object]"
'5' + [] // "5"
'5' + function (){} // "5function (){}"
'5' + undefined // "5undefined"
'5' + null // "5null"

这种自动转换很容易出错。

var obj = {
  width: '100'
};

obj.width + 20 // "10020"

上面代码中,开发者可能期望返回120,但是由于自动转换,实际上返回了一个字符10020

自动转换为数值

JavaScript 遇到预期为数值的地方,就会将参数值自动转换为数值。系统内部会自动调用Number函数。

除了加法运算符(+)有可能把运算子转为字符串,其他运算符都会把运算子自动转成数值。

'5' - '2' // 3
'5' * '2' // 10
true - 1  // 0
false - 1 // -1
'1' - 1   // 0
'5' * []    // 0
false / '5' // 0
'abc' - 1   // NaN
null + 1 // 1
undefined + 1 // NaN

上面代码中,运算符两侧的运算子,都被转成了数值。

注意:null转为数值时为0,而undefined转为数值时为NaN

一元运算符也会把运算子转成数值。

+'abc' // NaN
-'abc' // NaN
+true // 1
-false // 0

定时器

JavaScript 提供定时执行代码的功能,叫做定时器(timer),主要由setTimeout()setInterval()这两个函数来完成。它们向任务队列添加定时任务。

setTimeout()

setTimeout函数用来指定某个函数或某段代码,在多少毫秒之后执行。它返回一个整数,表示定时器的编号,以后可以用来取消这个定时器。

var timerId = setTimeout(func|code, delay);

上面代码中,setTimeout函数接受两个参数,第一个参数func|code是将要推迟执行的函数名或者一段代码,第二个参数delay是推迟执行的毫秒数。

console.log(1);
setTimeout('console.log(2)',1000);
console.log(3);
// 1
// 3
// 2

上面代码会先输出1和3,然后等待1000毫秒再输出2。注意,console.log(2)必须以字符串的形式,作为setTimeout的参数。

如果推迟执行的是函数,就直接将函数名,作为setTimeout的参数。

function f() {
  console.log(2);
}

setTimeout(f, 1000);

setTimeout的第二个参数如果省略,则默认为0。

setTimeout(f)
// 等同于
setTimeout(f, 0)

除了前两个参数,setTimeout还允许更多的参数。它们将依次传入推迟执行的函数(回调函数)。

setTimeout(function (a,b) {
  console.log(a + b);
}, 1000, 1, 1);

上面代码中,setTimeout共有4个参数。最后那两个参数,将在1000毫秒之后回调函数执行时,作为回调函数的参数。

还有一个需要注意的地方,如果回调函数是对象的方法,那么setTimeout使得方法内部的this关键字指向全局环境,而不是定义时所在的那个对象。

var x = 1;

var obj = {
  x: 2,
  y: function () {
    console.log(this.x);
  }
};

setTimeout(obj.y, 1000) // 1

上面代码输出的是1,而不是2。因为当obj.y在1000毫秒后运行时,this所指向的已经不是obj了,而是全局环境。

为了防止出现这个问题,一种解决方法是将obj.y放入一个函数。

var x = 1;

var obj = {
  x: 2,
  y: function () {
    console.log(this.x);
  }
};

setTimeout(function () {
  obj.y();
}, 1000);
// 2

上面代码中,obj.y放在一个匿名函数之中,这使得obj.yobj的作用域执行,而不是在全局作用域内执行,所以能够显示正确的值。

另一种解决方法是,使用bind方法,将obj.y这个方法绑定在obj上面。

var x = 1;

var obj = {
  x: 2,
  y: function () {
    console.log(this.x);
  }
};

setTimeout(obj.y.bind(obj), 1000)
// 2

setInterval()

setInterval函数的用法与setTimeout完全一致,区别仅仅在于setInterval指定某个任务每隔一段时间就执行一次,也就是无限次的定时执行。

var i = 1
var timer = setInterval(function() {
  console.log(2);
}, 1000)

上面代码中,每隔1000毫秒就输出一个2,会无限运行下去,直到关闭当前窗口。

setTimeout一样,除了前两个参数,setInterval方法还可以接受更多的参数,它们会传入回调函数。

下面是一个通过setInterval方法实现网页动画的例子。

var div = document.getElementById('someDiv');
var opacity = 1;
var fader = setInterval(function() {
  opacity -= 0.1;
  if (opacity >= 0) {
    div.style.opacity = opacity;
  } else {
    clearInterval(fader);
  }
}, 100);

上面代码每隔100毫秒,设置一次div元素的透明度,直至其完全透明为止。

setInterval的一个常见用途是实现轮询。下面是一个轮询 URL 的 Hash 值是否发生变化的例子。

var hash = window.location.hash;
var hashWatcher = setInterval(function() {
  if (window.location.hash != hash) {
    updatePage();
  }
}, 1000);

setInterval指定的是“开始执行”之间的间隔,并不考虑每次任务执行本身所消耗的时间。因此实际上,两次执行之间的间隔会小于指定的时间。比如,setInterval指定每 100ms 执行一次,每次执行需要 5ms,那么第一次执行结束后95毫秒,第二次执行就会开始。如果某次执行耗时特别长,比如需要105毫秒,那么它结束后,下一次执行就会立即开始。

为了确保两次执行之间有固定的间隔,可以不用setInterval,而是每次执行结束后,使用setTimeout指定下一次执行的具体时间。

var i = 1;
var timer = setTimeout(function f() {
  // ...
  timer = setTimeout(f, 2000);
}, 2000);

上面代码可以确保,下一次执行总是在本次执行结束之后的2000毫秒开始。

clearTimeout(),clearInterval()

setTimeoutsetInterval函数,都返回一个整数值,表示计数器编号。将该整数传入clearTimeoutclearInterval函数,就可以取消对应的定时器。

var id1 = setTimeout(f, 1000);
var id2 = setInterval(f, 1000);

clearTimeout(id1);
clearInterval(id2);

上面代码中,回调函数f不会再执行了,因为两个定时器都被取消了。

setTimeoutsetInterval返回的整数值是连续的,也就是说,第二个setTimeout方法返回的整数值,将比第一个的整数值大1。

function f() {}
setTimeout(f, 1000) // 10
setTimeout(f, 1000) // 11
setTimeout(f, 1000) // 12

上面代码中,连续调用三次setTimeout,返回值都比上一次大了1。

利用这一点,可以写一个函数,取消当前所有的setTimeout定时器。

(function() {
  var gid = setInterval(clearAllTimeouts, 0);

  function clearAllTimeouts() {
    var id = setTimeout(function() {}, 0);
    while (id > 0) {
      if (id !== gid) {
        clearTimeout(id);
      }
      id--;
    }
  }
})();

上面代码中,先调用setTimeout,得到一个计算器编号,然后把编号比它小的计数器全部取消。

实例:debounce 函数

有时,我们不希望回调函数被频繁调用。比如,用户填入网页输入框的内容,希望通过 Ajax 方法传回服务器,jQuery 的写法如下。

$('textarea').on('keydown', ajaxAction);

这样写有一个很大的缺点,就是如果用户连续击键,就会连续触发keydown事件,造成大量的 Ajax 通信。这是不必要的,而且很可能产生性能问题。正确的做法应该是,设置一个门槛值,表示两次 Ajax 通信的最小间隔时间。如果在间隔时间内,发生新的keydown事件,则不触发 Ajax 通信,并且重新开始计时。如果过了指定时间,没有发生新的keydown事件,再将数据发送出去。

这种做法叫做 debounce(防抖动)。假定两次 Ajax 通信的间隔不得小于2500毫秒,上面的代码可以改写成下面这样。

$('textarea').on('keydown', debounce(ajaxAction, 2500));

function debounce(fn, delay){
  var timer = null; // 声明计时器
  return function() {
    var context = this;
    var args = arguments;
    clearTimeout(timer);
    timer = setTimeout(function () {
      fn.apply(context, args);
    }, delay);
  };
}

上面代码中,只要在2500毫秒之内,用户再次击键,就会取消上一次的定时器,然后再新建一个定时器。这样就保证了回调函数之间的调用间隔,至少是2500毫秒。

运行机制

setTimeoutsetInterval的运行机制,是将指定的代码移出本轮事件循环,等到下一轮事件循环,再检查是否到了指定时间。如果到了,就执行对应的代码;如果不到,就继续等待。

这意味着,setTimeoutsetInterval指定的回调函数,必须等到本轮事件循环的所有同步任务都执行完,才会开始执行。由于前面的任务到底需要多少时间执行完,是不确定的,所以没有办法保证,setTimeoutsetInterval指定的任务,一定会按照预定时间执行。

setTimeout(someTask, 100);
veryLongTask();

上面代码的setTimeout,指定100毫秒以后运行一个任务。但是,如果后面的veryLongTask函数(同步任务)运行时间非常长,过了100毫秒还无法结束,那么被推迟运行的someTask就只有等着,等到veryLongTask运行结束,才轮到它执行。

再看一个setInterval的例子。

setInterval(function () {
  console.log(2);
}, 1000);

sleep(3000);

上面代码中,setInterval要求每隔1000毫秒,就输出一个2。但是,紧接着的sleep语句需要3000毫秒才能完成,那么setInterval就必须推迟到3000毫秒之后才开始生效。注意,生效后setInterval不会产生累积效应,即不会一下子输出三个2,而是只会输出一个2。

setTimeout(f, 0)

含义

setTimeout的作用是将代码推迟到指定时间执行,如果指定时间为0,即setTimeout(f, 0),那么会立刻执行吗?

答案是不会。因为上一节说过,必须要等到当前脚本的同步任务,全部处理完以后,才会执行setTimeout指定的回调函数f。也就是说,setTimeout(f, 0)会在下一轮事件循环一开始就执行。

setTimeout(function () {
  console.log(1);
}, 0);
console.log(2);
// 2
// 1

上面代码先输出2,再输出1。因为2是同步任务,在本轮事件循环执行,而1是下一轮事件循环执行。

总之,setTimeout(f, 0)这种写法的目的是,尽可能早地执行f,但是并不能保证立刻就执行f

应用

setTimeout(f, 0)有几个非常重要的用途。它的一大应用是,可以调整事件的发生顺序。比如,网页开发中,某个事件先发生在子元素,然后冒泡到父元素,即子元素的事件回调函数,会早于父元素的事件回调函数触发。如果,想让父元素的事件回调函数先发生,就要用到setTimeout(f, 0)

// HTML 代码如下
// <input type="button" id="myButton" value="click">

var input = document.getElementById('myButton');

input.onclick = function A() {
  setTimeout(function B() {
    input.value +=' input';
  }, 0)
};

document.body.onclick = function C() {
  input.value += ' body'
};

上面代码在点击按钮后,先触发回调函数A,然后触发函数C。函数A中,setTimeout将函数B推迟到下一轮事件循环执行,这样就起到了,先触发父元素的回调函数C的目的了。

另一个应用是,用户自定义的回调函数,通常在浏览器的默认动作之前触发。比如,用户在输入框输入文本,keypress事件会在浏览器接收文本之前触发。因此,下面的回调函数是达不到目的的。

// HTML 代码如下
// <input type="text" id="input-box">

document.getElementById('input-box').onkeypress = function (event) {
  this.value = this.value.toUpperCase();
}

上面代码想在用户每次输入文本后,立即将字符转为大写。但是实际上,它只能将本次输入前的字符转为大写,因为浏览器此时还没接收到新的文本,所以this.value取不到最新输入的那个字符。只有用setTimeout改写,上面的代码才能发挥作用。

document.getElementById('input-box').onkeypress = function() {
  var self = this;
  setTimeout(function() {
    self.value = self.value.toUpperCase();
  }, 0);
}

上面代码将代码放入setTimeout之中,就能使得它在浏览器接收到文本之后触发。

由于setTimeout(f, 0)实际上意味着,将任务放到浏览器最早可得的空闲时段执行,所以那些计算量大、耗时长的任务,常常会被放到几个小部分,分别放到setTimeout(f, 0)里面执行。

var div = document.getElementsByTagName('div')[0];

// 写法一
for (var i = 0xA00000; i < 0xFFFFFF; i++) {
  div.style.backgroundColor = '#' + i.toString(16);
}

// 写法二
var timer;
var i=0x100000;

function func() {
  timer = setTimeout(func, 0);
  div.style.backgroundColor = '#' + i.toString(16);
  if (i++ == 0xFFFFFF) clearTimeout(timer);
}

timer = setTimeout(func, 0);

上面代码有两种写法,都是改变一个网页元素的背景色。写法一会造成浏览器“堵塞”,因为 JavaScript 执行速度远高于 DOM,会造成大量 DOM 操作“堆积”,而写法二就不会,这就是setTimeout(f, 0)的好处。

另一个使用这种技巧的例子是代码高亮的处理。如果代码块很大,一次性处理,可能会对性能造成很大的压力,那么将其分成一个个小块,一次处理一块,比如写成setTimeout(highlightNext, 50)的样子,性能压力就会减轻。

this 关键字

涵义

this关键字是一个非常重要的语法点。毫不夸张地说,不理解它的含义,大部分开发任务都无法完成。

前一章已经提到,this可以用在构造函数之中,表示实例对象。除此之外,this还可以用在别的场合。但不管是什么场合,this都有一个共同点:它总是返回一个对象。

简单说,this就是属性或方法“当前”所在的对象。

this.property

上面代码中,this就代表property属性当前所在的对象。

下面是一个实际的例子。

var person = {
  name: '张三',
  describe: function () {
    return '姓名:'+ this.name;
  }
};

person.describe()
// "姓名:张三"

上面代码中,this.name表示name属性所在的那个对象。由于this.name是在describe方法中调用,而describe方法所在的当前对象是person,因此this指向personthis.name就是person.name

由于对象的属性可以赋给另一个对象,所以属性所在的当前对象是可变的,即this的指向是可变的。

var A = {
  name: '张三',
  describe: function () {
    return '姓名:'+ this.name;
  }
};

var B = {
  name: '李四'
};

B.describe = A.describe;
B.describe()
// "姓名:李四"

上面代码中,A.describe属性被赋给B,于是B.describe就表示describe方法所在的当前对象是B,所以this.name就指向B.name

稍稍重构这个例子,this的动态指向就能看得更清楚。

function f() {
  return '姓名:'+ this.name;
}

var A = {
  name: '张三',
  describe: f
};

var B = {
  name: '李四',
  describe: f
};

A.describe() // "姓名:张三"
B.describe() // "姓名:李四"

上面代码中,函数f内部使用了this关键字,随着f所在的对象不同,this的指向也不同。

只要函数被赋给另一个变量,this的指向就会变。

var A = {
  name: '张三',
  describe: function () {
    return '姓名:'+ this.name;
  }
};

var name = '李四';
var f = A.describe;
f() // "姓名:李四"

上面代码中,A.describe被赋值给变量f,内部的this就会指向f运行时所在的对象(本例是顶层对象)。

再看一个网页编程的例子。

<input type="text" name="age" size=3 onChange="validate(this, 18, 99);">

<script>
function validate(obj, lowval, hival){
  if ((obj.value < lowval) || (obj.value > hival))
    console.log('Invalid Value!');
}
</script>

上面代码是一个文本输入框,每当用户输入一个值,就会调用onChange回调函数,验证这个值是否在指定范围。浏览器会向回调函数传入当前对象,因此this就代表传入当前对象(即文本框),然后就可以从this.value上面读到用户的输入值。

总结一下,JavaScript 语言之中,一切皆对象,运行环境也是对象,所以函数都是在某个对象之中运行,this就是函数运行时所在的对象(环境)。这本来并不会让用户糊涂,但是 JavaScript 支持运行环境动态切换,也就是说,this的指向是动态的,没有办法事先确定到底指向哪个对象,这才是最让初学者感到困惑的地方。

使用场合

this主要有以下几个使用场合。

(1)全局环境

全局环境使用this,它指的就是顶层对象window

this === window // true

function f() {
  console.log(this === window);
}
f() // true

上面代码说明,不管是不是在函数内部,只要是在全局环境下运行,this就是指顶层对象window

(2)构造函数

构造函数中的this,指的是实例对象。

var Obj = function (p) {
  this.p = p;
};

上面代码定义了一个构造函数Obj。由于this指向实例对象,所以在构造函数内部定义this.p,就相当于定义实例对象有一个p属性。

var o = new Obj('Hello World!');
o.p // "Hello World!"

(3)对象的方法

如果对象的方法里面包含thisthis的指向就是方法运行时所在的对象。该方法赋值给另一个对象,就会改变this的指向。

但是,这条规则很不容易把握。请看下面的代码。

var obj ={
  foo: function () {
    console.log(this);
  }
};

obj.foo() // obj

上面代码中,obj.foo方法执行时,它内部的this指向obj

但是,下面这几种用法,都会改变this的指向。

// 情况一
(obj.foo = obj.foo)() // window
// 情况二
(false || obj.foo)() // window
// 情况三
(1, obj.foo)() // window

上面代码中,obj.foo就是一个值。这个值真正调用的时候,运行环境已经不是obj了,而是全局环境,所以this不再指向obj

可以这样理解,JavaScript 引擎内部,objobj.foo储存在两个内存地址,称为地址一和地址二。obj.foo()这样调用时,是从地址一调用地址二,因此地址二的运行环境是地址一,this指向obj。但是,上面三种情况,都是直接取出地址二进行调用,这样的话,运行环境就是全局环境,因此this指向全局环境。上面三种情况等同于下面的代码。

// 情况一
(obj.foo = function () {
  console.log(this);
})()
// 等同于
(function () {
  console.log(this);
})()

// 情况二
(false || function () {
  console.log(this);
})()

// 情况三
(1, function () {
  console.log(this);
})()

如果this所在的方法不在对象的第一层,这时this只是指向当前一层的对象,而不会继承更上面的层。

var a = {
  p: 'Hello',
  b: {
    m: function() {
      console.log(this.p);
    }
  }
};

a.b.m() // undefined

上面代码中,a.b.m方法在a对象的第二层,该方法内部的this不是指向a,而是指向a.b,因为实际执行的是下面的代码。

var b = {
  m: function() {
   console.log(this.p);
  }
};

var a = {
  p: 'Hello',
  b: b
};

(a.b).m() // 等同于 b.m()

如果要达到预期效果,只有写成下面这样。

var a = {
  b: {
    m: function() {
      console.log(this.p);
    },
    p: 'Hello'
  }
};

如果这时将嵌套对象内部的方法赋值给一个变量,this依然会指向全局对象。

var a = {
  b: {
    m: function() {
      console.log(this.p);
    },
    p: 'Hello'
  }
};

var hello = a.b.m;
hello() // undefined

上面代码中,m是多层对象内部的一个方法。为求简便,将其赋值给hello变量,结果调用时,this指向了顶层对象。为了避免这个问题,可以只将m所在的对象赋值给hello,这样调用时,this的指向就不会变。

var hello = a.b;
hello.m() // Hello

使用注意点

避免多层 this

由于this的指向是不确定的,所以切勿在函数中包含多层的this

var o = {
  f1: function () {
    console.log(this);
    var f2 = function () {
      console.log(this);
    }();
  }
}

o.f1()
// Object
// Window

上面代码包含两层this,结果运行后,第一层指向对象o,第二层指向全局对象,因为实际执行的是下面的代码。

var temp = function () {
  console.log(this);
};

var o = {
  f1: function () {
    console.log(this);
    var f2 = temp();
  }
}

一个解决方法是在第二层改用一个指向外层this的变量。

var o = {
  f1: function() {
    console.log(this);
    var that = this;
    var f2 = function() {
      console.log(that);
    }();
  }
}

o.f1()
// Object
// Object

上面代码定义了变量that,固定指向外层的this,然后在内层使用that,就不会发生this指向的改变。

事实上,使用一个变量固定this的值,然后内层函数调用这个变量,是非常常见的做法,请务必掌握。

JavaScript 提供了严格模式,也可以硬性避免这种问题。严格模式下,如果函数内部的this指向顶层对象,就会报错。

var counter = {
  count: 0
};
counter.inc = function () {
  'use strict';
  this.count++
};
var f = counter.inc;
f()
// TypeError: Cannot read property 'count' of undefined

上面代码中,inc方法通过'use strict'声明采用严格模式,这时内部的this一旦指向顶层对象,就会报错。

避免数组处理方法中的 this

数组的mapforeach方法,允许提供一个函数作为参数。这个函数内部不应该使用this

var o = {
  v: 'hello',
  p: [ 'a1', 'a2' ],
  f: function f() {
    this.p.forEach(function (item) {
      console.log(this.v + ' ' + item);
    });
  }
}

o.f()
// undefined a1
// undefined a2

上面代码中,foreach方法的回调函数中的this,其实是指向window对象,因此取不到o.v的值。原因跟上一段的多层this是一样的,就是内层的this不指向外部,而指向顶层对象。

解决这个问题的一种方法,就是前面提到的,使用中间变量固定this

var o = {
  v: 'hello',
  p: [ 'a1', 'a2' ],
  f: function f() {
    var that = this;
    this.p.forEach(function (item) {
      console.log(that.v+' '+item);
    });
  }
}

o.f()
// hello a1
// hello a2

另一种方法是将this当作foreach方法的第二个参数,固定它的运行环境。

var o = {
  v: 'hello',
  p: [ 'a1', 'a2' ],
  f: function f() {
    this.p.forEach(function (item) {
      console.log(this.v + ' ' + item);
    }, this);
  }
}

o.f()
// hello a1
// hello a2
避免回调函数中的 this

回调函数中的this往往会改变指向,最好避免使用。

var o = new Object();
o.f = function () {
  console.log(this === o);
}

// jQuery 的写法
$('#button').on('click', o.f);

上面代码中,点击按钮以后,控制台会显示false。原因是此时this不再指向o对象,而是指向按钮的 DOM 对象,因为f方法是在按钮对象的环境中被调用的。这种细微的差别,很容易在编程中忽视,导致难以察觉的错误。

为了解决这个问题,可以采用下面的一些方法对this进行绑定,也就是使得this固定指向某个对象,减少不确定性。

绑定 this 的方法

this的动态切换,固然为 JavaScript 创造了巨大的灵活性,但也使得编程变得困难和模糊。有时,需要把this固定下来,避免出现意想不到的情况。JavaScript 提供了callapplybind这三个方法,来切换/固定this的指向。

Function.prototype.call()

函数实例的call方法,可以指定函数内部this的指向(即函数执行时所在的作用域),然后在所指定的作用域中,调用该函数。

var obj = {};

var f = function () {
  return this;
};

f() === window // true
f.call(obj) === obj // true

上面代码中,全局环境运行函数f时,this指向全局环境(浏览器为window对象);call方法可以改变this的指向,指定this指向对象obj,然后在对象obj的作用域中运行函数f

call方法的参数,应该是一个对象。如果参数为空、nullundefined,则默认传入全局对象。

var n = 123;
var obj = { n: 456 };

function a() {
  console.log(this.n);
}

a.call() // 123
a.call(null) // 123
a.call(undefined) // 123
a.call(window) // 123
a.call(obj) // 456

上面代码中,a函数中的this关键字,如果指向全局对象,返回结果为123。如果使用call方法将this关键字指向obj对象,返回结果为456。可以看到,如果call方法没有参数,或者参数为nullundefined,则等同于指向全局对象。

如果call方法的参数是一个原始值,那么这个原始值会自动转成对应的包装对象,然后传入call方法。

var f = function () {
  return this;
};

f.call(5)
// Number {[[PrimitiveValue]]: 5}

上面代码中,call的参数为5,不是对象,会被自动转成包装对象(Number的实例),绑定f内部的this

call方法还可以接受多个参数。

func.call(thisValue, arg1, arg2, ...)

call的第一个参数就是this所要指向的那个对象,后面的参数则是函数调用时所需的参数。

function add(a, b) {
  return a + b;
}

add.call(this, 1, 2) // 3

上面代码中,call方法指定函数add内部的this绑定当前环境(对象),并且参数为12,因此函数add运行后得到3

call方法的一个应用是调用对象的原生方法。

var obj = {};
obj.hasOwnProperty('toString') // false

// 覆盖掉继承的 hasOwnProperty 方法
obj.hasOwnProperty = function () {
  return true;
};
obj.hasOwnProperty('toString') // true

Object.prototype.hasOwnProperty.call(obj, 'toString') // false

上面代码中,hasOwnPropertyobj对象继承的方法,如果这个方法一旦被覆盖,就不会得到正确结果。call方法可以解决这个问题,它将hasOwnProperty方法的原始定义放到obj对象上执行,这样无论obj上有没有同名方法,都不会影响结果。

Function.prototype.apply()

apply方法的作用与call方法类似,也是改变this指向,然后再调用该函数。唯一的区别就是,它接收一个数组作为函数执行时的参数,使用格式如下。

func.apply(thisValue, [arg1, arg2, ...])

apply方法的第一个参数也是this所要指向的那个对象,如果设为nullundefined,则等同于指定全局对象。第二个参数则是一个数组,该数组的所有成员依次作为参数,传入原函数。原函数的参数,在call方法中必须一个个添加,但是在apply方法中,必须以数组形式添加。

function f(x, y){
  console.log(x + y);
}

f.call(null, 1, 1) // 2
f.apply(null, [1, 1]) // 2

上面代码中,f函数本来接受两个参数,使用apply方法以后,就变成可以接受一个数组作为参数。

利用这一点,可以做一些有趣的应用。

(1)找出数组最大元素

JavaScript 不提供找出数组最大元素的函数。结合使用apply方法和Math.max方法,就可以返回数组的最大元素。

var a = [10, 2, 4, 15, 9];
Math.max.apply(null, a) // 15

(2)将数组的空元素变为undefined

通过apply方法,利用Array构造函数将数组的空元素变成undefined

Array.apply(null, ['a', ,'b'])
// [ 'a', undefined, 'b' ]

空元素与undefined的差别在于,数组的forEach方法会跳过空元素,但是不会跳过undefined。因此,遍历内部元素的时候,会得到不同的结果。

var a = ['a', , 'b'];

function print(i) {
  console.log(i);
}

a.forEach(print)
// a
// b

Array.apply(null, a).forEach(print)
// a
// undefined
// b

(3)转换类似数组的对象

另外,利用数组对象的slice方法,可以将一个类似数组的对象(比如arguments对象)转为真正的数组。

Array.prototype.slice.apply({0: 1, length: 1}) // [1]
Array.prototype.slice.apply({0: 1}) // []
Array.prototype.slice.apply({0: 1, length: 2}) // [1, undefined]
Array.prototype.slice.apply({length: 1}) // [undefined]

上面代码的apply方法的参数都是对象,但是返回结果都是数组,这就起到了将对象转成数组的目的。从上面代码可以看到,这个方法起作用的前提是,被处理的对象必须有length属性,以及相对应的数字键。

(4)绑定回调函数的对象

前面的按钮点击事件的例子,可以改写如下。

var o = new Object();

o.f = function () {
  console.log(this === o);
}

var f = function (){
  o.f.apply(o);
  // 或者 o.f.call(o);
};

// jQuery 的写法
$('#button').on('click', f);

上面代码中,点击按钮以后,控制台将会显示true。由于apply方法(或者call方法)不仅绑定函数执行时所在的对象,还会立即执行函数,因此不得不把绑定语句写在一个函数体内。更简洁的写法是采用下面介绍的bind方法。

Function.prototype.bind()

bind方法用于将函数体内的this绑定到某个对象,然后返回一个新函数。

var d = new Date();
d.getTime() // 1481869925657

var print = d.getTime;
print() // Uncaught TypeError: this is not a Date object.

上面代码中,我们将d.getTime方法赋给变量print,然后调用print就报错了。这是因为getTime方法内部的this,绑定Date对象的实例,赋给变量print以后,内部的this已经不指向Date对象的实例了。

bind方法可以解决这个问题。

var print = d.getTime.bind(d);
print() // 1481869925657

上面代码中,bind方法将getTime方法内部的this绑定到d对象,这时就可以安全地将这个方法赋值给其他变量了。

bind方法的参数就是所要绑定this的对象,下面是一个更清晰的例子。

var counter = {
  count: 0,
  inc: function () {
    this.count++;
  }
};

var func = counter.inc.bind(counter);
func();
counter.count // 1

上面代码中,counter.inc方法被赋值给变量func。这时必须用bind方法将inc内部的this,绑定到counter,否则就会出错。

this绑定到其他对象也是可以的。

var counter = {
  count: 0,
  inc: function () {
    this.count++;
  }
};

var obj = {
  count: 100
};
var func = counter.inc.bind(obj);
func();
obj.count // 101

上面代码中,bind方法将inc方法内部的this,绑定到obj对象。结果调用func函数以后,递增的就是obj内部的count属性。

bind还可以接受更多的参数,将这些参数绑定原函数的参数。

var add = function (x, y) {
  return x * this.m + y * this.n;
}

var obj = {
  m: 2,
  n: 2
};

var newAdd = add.bind(obj, 5);
newAdd(5) // 20

上面代码中,bind方法除了绑定this对象,还将add函数的第一个参数x绑定成5,然后返回一个新函数newAdd,这个函数只要再接受一个参数y就能运行了。

如果bind方法的第一个参数是nullundefined,等于将this绑定到全局对象,函数运行时this指向顶层对象(浏览器为window)。

function add(x, y) {
  return x + y;
}

var plus5 = add.bind(null, 5);
plus5(10) // 15

上面代码中,函数add内部并没有this,使用bind方法的主要目的是绑定参数x,以后每次运行新函数plus5,就只需要提供另一个参数y就够了。而且因为add内部没有this,所以bind的第一个参数是null,不过这里如果是其他对象,也没有影响。

bind方法有一些使用注意点。

(1)每一次返回一个新函数

bind方法每运行一次,就返回一个新函数,这会产生一些问题。比如,监听事件的时候,不能写成下面这样。

element.addEventListener('click', o.m.bind(o));

上面代码中,click事件绑定bind方法生成的一个匿名函数。这样会导致无法取消绑定,所以,下面的代码是无效的。

element.removeEventListener('click', o.m.bind(o));

正确的方法是写成下面这样:

var listener = o.m.bind(o);
element.addEventListener('click', listener);
//  ...
element.removeEventListener('click', listener);

(2)结合回调函数使用

回调函数是 JavaScript 最常用的模式之一,但是一个常见的错误是,将包含this的方法直接当作回调函数。解决方法就是使用bind方法,将counter.inc绑定counter

var counter = {
  count: 0,
  inc: function () {
    'use strict';
    this.count++;
  }
};

function callIt(callback) {
  callback();
}

callIt(counter.inc.bind(counter));
counter.count // 1

上面代码中,callIt方法会调用回调函数。这时如果直接把counter.inc传入,调用时counter.inc内部的this就会指向全局对象。使用bind方法将counter.inc绑定counter以后,就不会有这个问题,this总是指向counter

还有一种情况比较隐蔽,就是某些数组方法可以接受一个函数当作参数。这些函数内部的this指向,很可能也会出错。

var obj = {
  name: '张三',
  times: [1, 2, 3],
  print: function () {
    this.times.forEach(function (n) {
      console.log(this.name);
    });
  }
};

obj.print()
// 没有任何输出

上面代码中,obj.print内部this.timesthis是指向obj的,这个没有问题。但是,forEach方法的回调函数内部的this.name却是指向全局对象,导致没有办法取到值。稍微改动一下,就可以看得更清楚。

obj.print = function () {
  this.times.forEach(function (n) {
    console.log(this === window);
  });
};

obj.print()
// true
// true
// true

解决这个问题,也是通过bind方法绑定this

obj.print = function () {
  this.times.forEach(function (n) {
    console.log(this.name);
  }.bind(this));
};

obj.print()
// 张三
// 张三
// 张三

(3)结合call方法使用

利用bind方法,可以改写一些 JavaScript 原生方法的使用形式,以数组的slice方法为例。

[1, 2, 3].slice(0, 1) // [1]
// 等同于
Array.prototype.slice.call([1, 2, 3], 0, 1) // [1]

上面的代码中,数组的slice方法从[1, 2, 3]里面,按照指定位置和长度切分出另一个数组。这样做的本质是在[1, 2, 3]上面调用Array.prototype.slice方法,因此可以用call方法表达这个过程,得到同样的结果。

call方法实质上是调用Function.prototype.call方法,因此上面的表达式可以用bind方法改写。

var slice = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.slice);
slice([1, 2, 3], 0, 1) // [1]

上面代码的含义就是,将Array.prototype.slice变成Function.prototype.call方法所在的对象,调用时就变成了Array.prototype.slice.call。类似的写法还可以用于其他数组方法。

var push = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.push);
var pop = Function.prototype.call.bind(Array.prototype.pop);

var a = [1 ,2 ,3];
push(a, 4)
a // [1, 2, 3, 4]

pop(a)
a // [1, 2, 3]

如果再进一步,将Function.prototype.call方法绑定到Function.prototype.bind对象,就意味着bind的调用形式也可以被改写。

function f() {
  console.log(this.v);
}

var o = { v: 123 };
var bind = Function.prototype.call.bind(Function.prototype.bind);
bind(f, o)() // 123

上面代码的含义就是,将Function.prototype.bind方法绑定在Function.prototype.call上面,所以bind方法就可以直接使用,不需要在函数实例上使用。

Class 的基本语法

简介

JavaScript 语言中,生成实例对象的传统方法是通过构造函数。下面是一个例子。

function Point(x, y) {
  this.x = x;
  this.y = y;
}

Point.prototype.toString = function () {
  return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
};

var p = new Point(1, 2);

上面这种写法跟传统的面向对象语言(比如 C++ 和 Java)差异很大,很容易让新学习这门语言的程序员感到困惑。

ES6 提供了更接近传统语言的写法,引入了 Class(类)这个概念,作为对象的模板。通过class关键字,可以定义类。

基本上,ES6 的class可以看作只是一个语法糖,它的绝大部分功能,ES5 都可以做到,新的class写法只是让对象原型的写法更加清晰、更像面向对象编程的语法而已。上面的代码用 ES6 的class改写,就是下面这样。

//定义类
class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }
}

上面代码定义了一个“类”,可以看到里面有一个constructor方法,这就是构造方法,而this关键字则代表实例对象。也就是说,ES5 的构造函数Point,对应 ES6 的Point类的构造方法。

Point类除了构造方法,还定义了一个toString方法。注意,定义“类”的方法的时候,前面不需要加上function这个关键字,直接把函数定义放进去了就可以了。另外,方法之间不需要逗号分隔,加了会报错。

ES6 的类,完全可以看作构造函数的另一种写法。

class Point {
  // ...
}

typeof Point // "function"
Point === Point.prototype.constructor // true

上面代码表明,类的数据类型就是函数,类本身就指向构造函数。

使用的时候,也是直接对类使用new命令,跟构造函数的用法完全一致。

class Bar {
  doStuff() {
    console.log('stuff');
  }
}

var b = new Bar();
b.doStuff() // "stuff"

构造函数的prototype属性,在 ES6 的“类”上面继续存在。事实上,类的所有方法都定义在类的prototype属性上面。

class Point {
  constructor() {
    // ...
  }

  toString() {
    // ...
  }

  toValue() {
    // ...
  }
}

// 等同于

Point.prototype = {
  constructor() {},
  toString() {},
  toValue() {},
};

在类的实例上面调用方法,其实就是调用原型上的方法。

class B {}
let b = new B();

b.constructor === B.prototype.constructor // true

上面代码中,bB类的实例,它的constructor方法就是B类原型的constructor方法。

由于类的方法都定义在prototype对象上面,所以类的新方法可以添加在prototype对象上面。Object.assign方法可以很方便地一次向类添加多个方法。

class Point {
  constructor(){
    // ...
  }
}

Object.assign(Point.prototype, {
  toString(){},
  toValue(){}
});

prototype对象的constructor属性,直接指向“类”的本身,这与 ES5 的行为是一致的。

Point.prototype.constructor === Point // true

另外,类的内部所有定义的方法,都是不可枚举的(non-enumerable)。

class Point {
  constructor(x, y) {
    // ...
  }

  toString() {
    // ...
  }
}

Object.keys(Point.prototype)
// []
Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
// ["constructor","toString"]

上面代码中,toString方法是Point类内部定义的方法,它是不可枚举的。这一点与 ES5 的行为不一致。

var Point = function (x, y) {
  // ...
};

Point.prototype.toString = function() {
  // ...
};

Object.keys(Point.prototype)
// ["toString"]
Object.getOwnPropertyNames(Point.prototype)
// ["constructor","toString"]

上面代码采用 ES5 的写法,toString方法就是可枚举的。

类的属性名,可以采用表达式。

let methodName = 'getArea';

class Square {
  constructor(length) {
    // ...
  }

  [methodName]() {
    // ...
  }
}

上面代码中,Square类的方法名getArea,是从表达式得到的。

严格模式

类和模块的内部,默认就是严格模式,所以不需要使用use strict指定运行模式。只要你的代码写在类或模块之中,就只有严格模式可用。

考虑到未来所有的代码,其实都是运行在模块之中,所以 ES6 实际上把整个语言升级到了严格模式。

constructor 方法

constructor方法是类的默认方法,通过new命令生成对象实例时,自动调用该方法。一个类必须有constructor方法,如果没有显式定义,一个空的constructor方法会被默认添加。

class Point {
}

// 等同于
class Point {
  constructor() {}
}

上面代码中,定义了一个空的类Point,JavaScript 引擎会自动为它添加一个空的constructor方法。

constructor方法默认返回实例对象(即this),完全可以指定返回另外一个对象。

class Foo {
  constructor() {
    return Object.create(null);
  }
}

new Foo() instanceof Foo
// false

上面代码中,constructor函数返回一个全新的对象,结果导致实例对象不是Foo类的实例。

类必须使用new调用,否则会报错。这是它跟普通构造函数的一个主要区别,后者不用new也可以执行。

class Foo {
  constructor() {
    return Object.create(null);
  }
}

Foo()
// TypeError: Class constructor Foo cannot be invoked without 'new'

类的实例对象

生成类的实例对象的写法,与 ES5 完全一样,也是使用new命令。前面说过,如果忘记加上new,像函数那样调用Class,将会报错。

class Point {
  // ...
}

// 报错
var point = Point(2, 3);

// 正确
var point = new Point(2, 3);

与 ES5 一样,实例的属性除非显式定义在其本身(即定义在this对象上),否则都是定义在原型上(即定义在class上)。

//定义类
class Point {

  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }

  toString() {
    return '(' + this.x + ', ' + this.y + ')';
  }

}

var point = new Point(2, 3);

point.toString() // (2, 3)

point.hasOwnProperty('x') // true
point.hasOwnProperty('y') // true
point.hasOwnProperty('toString') // false
point.__proto__.hasOwnProperty('toString') // true

上面代码中,xy都是实例对象point自身的属性(因为定义在this变量上),所以hasOwnProperty方法返回true,而toString是原型对象的属性(因为定义在Point类上),所以hasOwnProperty方法返回false。这些都与 ES5 的行为保持一致。

与 ES5 一样,类的所有实例共享一个原型对象。

var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);

p1.__proto__ === p2.__proto__
//true

上面代码中,p1p2都是Point的实例,它们的原型都是Point.prototype,所以__proto__属性是相等的。

这也意味着,可以通过实例的__proto__属性为“类”添加方法。

__proto__ 并不是语言本身的特性,这是各大厂商具体实现时添加的私有属性,虽然目前很多现代浏览器的 JS 引擎中都提供了这个私有属性,但依旧不建议在生产中使用该属性,避免对环境产生依赖。生产环境中,我们可以使用 Object.getPrototypeOf 方法来获取实例对象的原型,然后再来为原型添加方法/属性。
var p1 = new Point(2,3);
var p2 = new Point(3,2);

p1.__proto__.printName = function () { return 'Oops' };

p1.printName() // "Oops"
p2.printName() // "Oops"

var p3 = new Point(4,2);
p3.printName() // "Oops"

上面代码在p1的原型上添加了一个printName方法,由于p1的原型就是p2的原型,因此p2也可以调用这个方法。而且,此后新建的实例p3也可以调用这个方法。这意味着,使用实例的__proto__属性改写原型,必须相当谨慎,不推荐使用,因为这会改变“类”的原始定义,影响到所有实例。

Class 表达式

与函数一样,类也可以使用表达式的形式定义。

const MyClass = class Me {
  getClassName() {
    return Me.name;
  }
};

上面代码使用表达式定义了一个类。需要注意的是,这个类的名字是MyClass而不是MeMe只在 Class 的内部代码可用,指代当前类。

let inst = new MyClass();
inst.getClassName() // Me
Me.name // ReferenceError: Me is not defined

上面代码表示,Me只在 Class 内部有定义。

如果类的内部没用到的话,可以省略Me,也就是可以写成下面的形式。

const MyClass = class { /* ... */ };

采用 Class 表达式,可以写出立即执行的 Class。

let person = new class {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  sayName() {
    console.log(this.name);
  }
}('张三');

person.sayName(); // "张三"

上面代码中,person是一个立即执行的类的实例。

不存在变量提升

类不存在变量提升(hoist),这一点与 ES5 完全不同。

new Foo(); // ReferenceError
class Foo {}

上面代码中,Foo类使用在前,定义在后,这样会报错,因为 ES6 不会把类的声明提升到代码头部。这种规定的原因与下文要提到的继承有关,必须保证子类在父类之后定义。

{
  let Foo = class {};
  class Bar extends Foo {
  }
}

上面的代码不会报错,因为Bar继承Foo的时候,Foo已经有定义了。但是,如果存在class的提升,上面代码就会报错,因为class会被提升到代码头部,而let命令是不提升的,所以导致Bar继承Foo的时候,Foo还没有定义。

私有方法和私有属性

现有的方法

私有方法是常见需求,但 ES6 不提供,只能通过变通方法模拟实现。

一种做法是在命名上加以区别。

class Widget {

  // 公有方法
  foo (baz) {
    this._bar(baz);
  }

  // 私有方法
  _bar(baz) {
    return this.snaf = baz;
  }

  // ...
}

上面代码中,_bar方法前面的下划线,表示这是一个只限于内部使用的私有方法。但是,这种命名是不保险的,在类的外部,还是可以调用到这个方法。

另一种方法就是索性将私有方法移出模块,因为模块内部的所有方法都是对外可见的。

class Widget {
  foo (baz) {
    bar.call(this, baz);
  }

  // ...
}

function bar(baz) {
  return this.snaf = baz;
}

上面代码中,foo是公有方法,内部调用了bar.call(this, baz)。这使得bar实际上成为了当前模块的私有方法。

还有一种方法是利用Symbol值的唯一性,将私有方法的名字命名为一个Symbol值。

const bar = Symbol('bar');
const snaf = Symbol('snaf');

export default class myClass{

  // 公有方法
  foo(baz) {
    this[bar](baz);
  }

  // 私有方法
  [bar](baz) {
    return this[snaf] = baz;
  }

  // ...
};

上面代码中,barsnaf都是Symbol值,导致第三方无法获取到它们,因此达到了私有方法和私有属性的效果。

私有属性的提案

与私有方法一样,ES6 不支持私有属性。目前,有一个提案,为class加了私有属性。方法是在属性名之前,使用#表示。

class Point {
  #x;

  constructor(x = 0) {
    #x = +x; // 写成 this.#x 亦可
  }

  get x() { return #x }
  set x(value) { #x = +value }
}

上面代码中,#x就是私有属性,在Point类之外是读取不到这个属性的。由于井号#是属性名的一部分,使用时必须带有#一起使用,所以#xx是两个不同的属性。

私有属性可以指定初始值,在构造函数执行时进行初始化。

class Point {
  #x = 0;
  constructor() {
    #x; // 0
  }
}

之所以要引入一个新的前缀#表示私有属性,而没有采用private关键字,是因为 JavaScript 是一门动态语言,使用独立的符号似乎是唯一的可靠方法,能够准确地区分一种属性是否为私有属性。另外,Ruby 语言使用@表示私有属性,ES6 没有用这个符号而使用#,是因为@已经被留给了 Decorator。

这种写法不仅可以写私有属性,还可以用来写私有方法。

class Foo {
  #a;
  #b;
  #sum() { return #a + #b; }
  printSum() { console.log(#sum()); }
  constructor(a, b) { #a = a; #b = b; }
}

上面代码中,#sum()就是一个私有方法。

另外,私有属性也可以设置 getter 和 setter 方法。

class Counter {
  #xValue = 0;

  get #x() { return #xValue; }
  set #x(value) {
    this.#xValue = value;
  }

  constructor() {
    super();
    // ...
  }
}

上面代码中,#x是一个私有属性,它的读写都通过get #x()set #x()来完成。

this 的指向

类的方法内部如果含有this,它默认指向类的实例。但是,必须非常小心,一旦单独使用该方法,很可能报错。

class Logger {
  printName(name = 'there') {
    this.print(`Hello ${name}`);
  }

  print(text) {
    console.log(text);
  }
}

const logger = new Logger();
const { printName } = logger;
printName(); // TypeError: Cannot read property 'print' of undefined

上面代码中,printName方法中的this,默认指向Logger类的实例。但是,如果将这个方法提取出来单独使用,this会指向该方法运行时所在的环境,因为找不到print方法而导致报错。

一个比较简单的解决方法是,在构造方法中绑定this,这样就不会找不到print方法了。

class Logger {
  constructor() {
    this.printName = this.printName.bind(this);
  }

  // ...
}

另一种解决方法是使用箭头函数。

class Logger {
  constructor() {
    this.printName = (name = 'there') => {
      this.print(`Hello ${name}`);
    };
  }

  // ...
}

还有一种解决方法是使用Proxy,获取方法的时候,自动绑定this

function selfish (target) {
  const cache = new WeakMap();
  const handler = {
    get (target, key) {
      const value = Reflect.get(target, key);
      if (typeof value !== 'function') {
        return value;
      }
      if (!cache.has(value)) {
        cache.set(value, value.bind(target));
      }
      return cache.get(value);
    }
  };
  const proxy = new Proxy(target, handler);
  return proxy;
}

const logger = selfish(new Logger());

name 属性

由于本质上,ES6 的类只是 ES5 的构造函数的一层包装,所以函数的许多特性都被Class继承,包括name属性。

class Point {}
Point.name // "Point"

name属性总是返回紧跟在class关键字后面的类名。

Class 的取值函数(getter)和存值函数(setter)

与 ES5 一样,在“类”的内部可以使用getset关键字,对某个属性设置存值函数和取值函数,拦截该属性的存取行为。

class MyClass {
  constructor() {
    // ...
  }
  get prop() {
    return 'getter';
  }
  set prop(value) {
    console.log('setter: '+value);
  }
}

let inst = new MyClass();

inst.prop = 123;
// setter: 123

inst.prop
// 'getter'

上面代码中,prop属性有对应的存值函数和取值函数,因此赋值和读取行为都被自定义了。

存值函数和取值函数是设置在属性的 Descriptor 对象上的。

class CustomHTMLElement {
  constructor(element) {
    this.element = element;
  }

  get html() {
    return this.element.innerHTML;
  }

  set html(value) {
    this.element.innerHTML = value;
  }
}

var descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(
  CustomHTMLElement.prototype, "html"
);

"get" in descriptor  // true
"set" in descriptor  // true

上面代码中,存值函数和取值函数是定义在html属性的描述对象上面,这与 ES5 完全一致。

Class 的 Generator 方法

如果某个方法之前加上星号(*),就表示该方法是一个 Generator 函数。

class Foo {
  constructor(...args) {
    this.args = args;
  }
  * [Symbol.iterator]() {
    for (let arg of this.args) {
      yield arg;
    }
  }
}

for (let x of new Foo('hello', 'world')) {
  console.log(x);
}
// hello
// world

上面代码中,Foo类的Symbol.iterator方法前有一个星号,表示该方法是一个 Generator 函数。Symbol.iterator方法返回一个Foo类的默认遍历器,for...of循环会自动调用这个遍历器。

Class 的静态方法

类相当于实例的原型,所有在类中定义的方法,都会被实例继承。如果在一个方法前,加上static关键字,就表示该方法不会被实例继承,而是直接通过类来调用,这就称为“静态方法”。

class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

Foo.classMethod() // 'hello'

var foo = new Foo();
foo.classMethod()
// TypeError: foo.classMethod is not a function

上面代码中,Foo类的classMethod方法前有static关键字,表明该方法是一个静态方法,可以直接在Foo类上调用(Foo.classMethod()),而不是在Foo类的实例上调用。如果在实例上调用静态方法,会抛出一个错误,表示不存在该方法。

注意,如果静态方法包含this关键字,这个this指的是类,而不是实例。

class Foo {
  static bar () {
    this.baz();
  }
  static baz () {
    console.log('hello');
  }
  baz () {
    console.log('world');
  }
}

Foo.bar() // hello

上面代码中,静态方法bar调用了this.baz,这里的this指的是Foo类,而不是Foo的实例,等同于调用Foo.baz。另外,从这个例子还可以看出,静态方法可以与非静态方法重名。

父类的静态方法,可以被子类继承。

class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
}

Bar.classMethod() // 'hello'

上面代码中,父类Foo有一个静态方法,子类Bar可以调用这个方法。

静态方法也是可以从super对象上调用的。

class Foo {
  static classMethod() {
    return 'hello';
  }
}

class Bar extends Foo {
  static classMethod() {
    return super.classMethod() + ', too';
  }
}

Bar.classMethod() // "hello, too"

Class 的静态属性和实例属性

静态属性指的是 Class 本身的属性,即Class.propName,而不是定义在实例对象(this)上的属性。

class Foo {
}

Foo.prop = 1;
Foo.prop // 1

上面的写法为Foo类定义了一个静态属性prop

目前,只有这种写法可行,因为 ES6 明确规定,Class 内部只有静态方法,没有静态属性。

// 以下两种写法都无效
class Foo {
  // 写法一
  prop: 2

  // 写法二
  static prop: 2
}

Foo.prop // undefined

目前有一个静态属性的提案,对实例属性和静态属性都规定了新的写法。

(1)类的实例属性

类的实例属性可以用等式,写入类的定义之中。

class MyClass {
  myProp = 42;

  constructor() {
    console.log(this.myProp); // 42
  }
}

上面代码中,myProp就是MyClass的实例属性。在MyClass的实例上,可以读取这个属性。

以前,我们定义实例属性,只能写在类的constructor方法里面。

class ReactCounter extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = {
      count: 0
    };
  }
}

上面代码中,构造方法constructor里面,定义了this.state属性。

有了新的写法以后,可以不在constructor方法里面定义。

class ReactCounter extends React.Component {
  state = {
    count: 0
  };
}

这种写法比以前更清晰。

为了可读性的目的,对于那些在constructor里面已经定义的实例属性,新写法允许直接列出。

class ReactCounter extends React.Component {
  state;
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = {
      count: 0
    };
  }
}

(2)类的静态属性

类的静态属性只要在上面的实例属性写法前面,加上static关键字就可以了。

class MyClass {
  static myStaticProp = 42;

  constructor() {
    console.log(MyClass.myStaticProp); // 42
  }
}

同样的,这个新写法大大方便了静态属性的表达。

// 老写法
class Foo {
  // ...
}
Foo.prop = 1;

// 新写法
class Foo {
  static prop = 1;
}

上面代码中,老写法的静态属性定义在类的外部。整个类生成以后,再生成静态属性。这样让人很容易忽略这个静态属性,也不符合相关代码应该放在一起的代码组织原则。另外,新写法是显式声明(declarative),而不是赋值处理,语义更好。

new.target 属性

new是从构造函数生成实例对象的命令。ES6 为new命令引入了一个new.target属性,该属性一般用在构造函数之中,返回new命令作用于的那个构造函数。如果构造函数不是通过new命令调用的,new.target会返回undefined,因此这个属性可以用来确定构造函数是怎么调用的。

function Person(name) {
  if (new.target !== undefined) {
    this.name = name;
  } else {
    throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
  }
}

// 另一种写法
function Person(name) {
  if (new.target === Person) {
    this.name = name;
  } else {
    throw new Error('必须使用 new 命令生成实例');
  }
}

var person = new Person('张三'); // 正确
var notAPerson = Person.call(person, '张三');  // 报错

上面代码确保构造函数只能通过new命令调用。

Class 内部调用new.target,返回当前 Class。

class Rectangle {
  constructor(length, width) {
    console.log(new.target === Rectangle);
    this.length = length;
    this.width = width;
  }
}

var obj = new Rectangle(3, 4); // 输出 true

需要注意的是,子类继承父类时,new.target会返回子类。

class Rectangle {
  constructor(length, width) {
    console.log(new.target === Rectangle);
    // ...
  }
}

class Square extends Rectangle {
  constructor(length) {
    super(length, length);
  }
}

var obj = new Square(3); // 输出 false

上面代码中,new.target会返回子类。

利用这个特点,可以写出不能独立使用、必须继承后才能使用的类。

class Shape {
  constructor() {
    if (new.target === Shape) {
      throw new Error('本类不能实例化');
    }
  }
}

class Rectangle extends Shape {
  constructor(length, width) {
    super();
    // ...
  }
}

var x = new Shape();  // 报错
var y = new Rectangle(3, 4);  // 正确

上面代码中,Shape类不能被实例化,只能用于继承。

注意,在函数外部,使用new.target会报错。

Class 的继承

简介

Class 可以通过extends关键字实现继承,这比 ES5 的通过修改原型链实现继承,要清晰和方便很多。

class Point {
}

class ColorPoint extends Point {
}

上面代码定义了一个ColorPoint类,该类通过extends关键字,继承了Point类的所有属性和方法。但是由于没有部署任何代码,所以这两个类完全一样,等于复制了一个Point类。下面,我们在ColorPoint内部加上代码。

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    super(x, y); // 调用父类的constructor(x, y)
    this.color = color;
  }

  toString() {
    return this.color + ' ' + super.toString(); // 调用父类的toString()
  }
}

上面代码中,constructor方法和toString方法之中,都出现了super关键字,它在这里表示父类的构造函数,用来新建父类的this对象。

子类必须在constructor方法中调用super方法,否则新建实例时会报错。这是因为子类自己的this对象,必须先通过父类的构造函数完成塑造,得到与父类同样的实例属性和方法,然后再对其进行加工,加上子类自己的实例属性和方法。如果不调用super方法,子类就得不到this对象。

class Point { /* ... */ }

class ColorPoint extends Point {
  constructor() {
  }
}

let cp = new ColorPoint(); // ReferenceError

上面代码中,ColorPoint继承了父类Point,但是它的构造函数没有调用super方法,导致新建实例时报错。

ES5 的继承,实质是先创造子类的实例对象this,然后再将父类的方法添加到this上面(Parent.apply(this))。ES6 的继承机制完全不同,实质是先将父类实例对象的属性和方法,加到this上面(所以必须先调用super方法),然后再用子类的构造函数修改this

如果子类没有定义constructor方法,这个方法会被默认添加,代码如下。也就是说,不管有没有显式定义,任何一个子类都有constructor方法。

class ColorPoint extends Point {
}

// 等同于
class ColorPoint extends Point {
  constructor(...args) {
    super(...args);
  }
}

另一个需要注意的地方是,在子类的构造函数中,只有调用super之后,才可以使用this关键字,否则会报错。这是因为子类实例的构建,基于父类实例,只有super方法才能调用父类实例。

class Point {
  constructor(x, y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
  }
}

class ColorPoint extends Point {
  constructor(x, y, color) {
    this.color = color; // ReferenceError
    super(x, y);
    this.color = color; // 正确
  }
}

上面代码中,子类的constructor方法没有调用super之前,就使用this关键字,结果报错,而放在super方法之后就是正确的。

下面是生成子类实例的代码。

let cp = new ColorPoint(25, 8, 'green');

cp instanceof ColorPoint // true
cp instanceof Point // true

上面代码中,实例对象cp同时是ColorPointPoint两个类的实例,这与 ES5 的行为完全一致。

最后,父类的静态方法,也会被子类继承。

class A {
  static hello() {
    console.log('hello world');
  }
}

class B extends A {
}

B.hello()  // hello world

上面代码中,hello()A类的静态方法,B继承A,也继承了A的静态方法。

Object.getPrototypeOf()

Object.getPrototypeOf方法可以用来从子类上获取父类。

Object.getPrototypeOf(ColorPoint) === Point
// true

因此,可以使用这个方法判断,一个类是否继承了另一个类。

super 关键字

super这个关键字,既可以当作函数使用,也可以当作对象使用。在这两种情况下,它的用法完全不同。

第一种情况,super作为函数调用时,代表父类的构造函数。ES6 要求,子类的构造函数必须执行一次super函数。

class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
  }
}

上面代码中,子类B的构造函数之中的super(),代表调用父类的构造函数。这是必须的,否则 JavaScript 引擎会报错。

注意,super虽然代表了父类A的构造函数,但是返回的是子类B的实例,即super内部的this指的是B,因此super()在这里相当于A.prototype.constructor.call(this)

class A {
  constructor() {
    console.log(new.target.name);
  }
}
class B extends A {
  constructor() {
    super();
  }
}
new A() // A
new B() // B

上面代码中,new.target指向当前正在执行的函数。可以看到,在super()执行时,它指向的是子类B的构造函数,而不是父类A的构造函数。也就是说,super()内部的this指向的是B

作为函数时,super()只能用在子类的构造函数之中,用在其他地方就会报错。

class A {}

class B extends A {
  m() {
    super(); // 报错
  }
}

上面代码中,super()用在B类的m方法之中,就会造成句法错误。

第二种情况,super作为对象时,在普通方法中,指向父类的原型对象;在静态方法中,指向父类。

class A {
  p() {
    return 2;
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super.p()); // 2
  }
}

let b = new B();

上面代码中,子类B当中的super.p(),就是将super当作一个对象使用。这时,super在普通方法之中,指向A.prototype,所以super.p()就相当于A.prototype.p()

这里需要注意,由于super指向父类的原型对象,所以定义在父类实例上的方法或属性,是无法通过super调用的。

class A {
  constructor() {
    this.p = 2;
  }
}

class B extends A {
  get m() {
    return super.p;
  }
}

let b = new B();
b.m // undefined

上面代码中,p是父类A实例的属性,super.p就引用不到它。

如果属性定义在父类的原型对象上,super就可以取到。

class A {}
A.prototype.x = 2;

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super.x) // 2
  }
}

let b = new B();

上面代码中,属性x是定义在A.prototype上面的,所以super.x可以取到它的值。

ES6 规定,在子类普通方法中通过super调用父类的方法时,方法内部的this指向当前的子类实例。

class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
  print() {
    console.log(this.x);
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
  }
  m() {
    super.print();
  }
}

let b = new B();
b.m() // 2

上面代码中,super.print()虽然调用的是A.prototype.print(),但是A.prototype.print()内部的this指向子类B的实例,导致输出的是2,而不是1。也就是说,实际上执行的是super.print.call(this)

由于this指向子类实例,所以如果通过super对某个属性赋值,这时super就是this,赋值的属性会变成子类实例的属性。

class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
    super.x = 3;
    console.log(super.x); // undefined
    console.log(this.x); // 3
  }
}

let b = new B();

上面代码中,super.x赋值为3,这时等同于对this.x赋值为3。而当读取super.x的时候,读的是A.prototype.x,所以返回undefined

如果super作为对象,用在静态方法之中,这时super将指向父类,而不是父类的原型对象。

class Parent {
  static myMethod(msg) {
    console.log('static', msg);
  }

  myMethod(msg) {
    console.log('instance', msg);
  }
}

class Child extends Parent {
  static myMethod(msg) {
    super.myMethod(msg);
  }

  myMethod(msg) {
    super.myMethod(msg);
  }
}

Child.myMethod(1); // static 1

var child = new Child();
child.myMethod(2); // instance 2

上面代码中,super在静态方法之中指向父类,在普通方法之中指向父类的原型对象。

另外,在子类的静态方法中通过super调用父类的方法时,方法内部的this指向当前的子类,而不是子类的实例。

class A {
  constructor() {
    this.x = 1;
  }
  static print() {
    console.log(this.x);
  }
}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    this.x = 2;
  }
  static m() {
    super.print();
  }
}

B.x = 3;
B.m() // 3

上面代码中,静态方法B.m里面,super.print指向父类的静态方法。这个方法里面的this指向的是B,而不是B的实例。

注意,使用super的时候,必须显式指定是作为函数、还是作为对象使用,否则会报错。

class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super); // 报错
  }
}

上面代码中,console.log(super)当中的super,无法看出是作为函数使用,还是作为对象使用,所以 JavaScript 引擎解析代码的时候就会报错。这时,如果能清晰地表明super的数据类型,就不会报错。

class A {}

class B extends A {
  constructor() {
    super();
    console.log(super.valueOf() instanceof B); // true
  }
}

let b = new B();

上面代码中,super.valueOf()表明super是一个对象,因此就不会报错。同时,由于super使得this指向B的实例,所以super.valueOf()返回的是一个B的实例。

最后,由于对象总是继承其他对象的,所以可以在任意一个对象中,使用super关键字。

var obj = {
  toString() {
    return "MyObject: " + super.toString();
  }
};

obj.toString(); // MyObject: [object Object]

类的 prototype 属性和__proto__属性

大多数浏览器的 ES5 实现之中,每一个对象都有__proto__属性,指向对应的构造函数的prototype属性。Class 作为构造函数的语法糖,同时有prototype属性和__proto__属性,因此同时存在两条继承链。

(1)子类的__proto__属性,表示构造函数的继承,总是指向父类。

(2)子类prototype属性的__proto__属性,表示方法的继承,总是指向父类的prototype属性。

class A {
}

class B extends A {
}

B.__proto__ === A // true
B.prototype.__proto__ === A.prototype // true

上面代码中,子类B__proto__属性指向父类A,子类Bprototype属性的__proto__属性指向父类Aprototype属性。

这样的结果是因为,类的继承是按照下面的模式实现的。

class A {
}

class B {
}

// B 的实例继承 A 的实例
Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype);

// B 继承 A 的静态属性
Object.setPrototypeOf(B, A);

const b = new B();

《对象的扩展》一章给出过Object.setPrototypeOf方法的实现。

Object.setPrototypeOf = function (obj, proto) {
  obj.__proto__ = proto;
  return obj;
}

因此,就得到了上面的结果。

Object.setPrototypeOf(B.prototype, A.prototype);
// 等同于
B.prototype.__proto__ = A.prototype;

Object.setPrototypeOf(B, A);
// 等同于
B.__proto__ = A;

这两条继承链,可以这样理解:作为一个对象,子类(B)的原型(__proto__属性)是父类(A);作为一个构造函数,子类(B)的原型对象(prototype属性)是父类的原型对象(prototype属性)的实例。

Object.create(A.prototype);
// 等同于
B.prototype.__proto__ = A.prototype;

extends关键字后面可以跟多种类型的值。

class B extends A {
}

上面代码的A,只要是一个有prototype属性的函数,就能被B继承。由于函数都有prototype属性(除了Function.prototype函数),因此A可以是任意函数。

下面,讨论两种情况。第一种,子类继承Object类。

class A extends Object {
}

A.__proto__ === Object // true
A.prototype.__proto__ === Object.prototype // true

这种情况下,A其实就是构造函数Object的复制,A的实例就是Object的实例。

第二种情况,不存在任何继承。

class A {
}

A.__proto__ === Function.prototype // true
A.prototype.__proto__ === Object.prototype // true

这种情况下,A作为一个基类(即不存在任何继承),就是一个普通函数,所以直接继承Function.prototype。但是,A调用后返回一个空对象(即Object实例),所以A.prototype.__proto__指向构造函数(Object)的prototype属性。

实例的 __proto__ 属性

子类实例的__proto__属性的__proto__属性,指向父类实例的__proto__属性。也就是说,子类的原型的原型,是父类的原型。

var p1 = new Point(2, 3);
var p2 = new ColorPoint(2, 3, 'red');

p2.__proto__ === p1.__proto__ // false
p2.__proto__.__proto__ === p1.__proto__ // true

上面代码中,ColorPoint继承了Point,导致前者原型的原型是后者的原型。

因此,通过子类实例的__proto__.__proto__属性,可以修改父类实例的行为。

p2.__proto__.__proto__.printName = function () {
  console.log('Ha');
};

p1.printName() // "Ha"

上面代码在ColorPoint的实例p2上向Point类添加方法,结果影响到了Point的实例p1

原生构造函数的继承

原生构造函数是指语言内置的构造函数,通常用来生成数据结构。ECMAScript 的原生构造函数大致有下面这些。

  • Boolean()
  • Number()
  • String()
  • Array()
  • Date()
  • Function()
  • RegExp()
  • Error()
  • Object()

以前,这些原生构造函数是无法继承的,比如,不能自己定义一个Array的子类。

function MyArray() {
  Array.apply(this, arguments);
}

MyArray.prototype = Object.create(Array.prototype, {
  constructor: {
    value: MyArray,
    writable: true,
    configurable: true,
    enumerable: true
  }
});

上面代码定义了一个继承 Array 的MyArray类。但是,这个类的行为与Array完全不一致。

var colors = new MyArray();
colors[0] = "red";
colors.length  // 0

colors.length = 0;
colors[0]  // "red"

之所以会发生这种情况,是因为子类无法获得原生构造函数的内部属性,通过Array.apply()或者分配给原型对象都不行。原生构造函数会忽略apply方法传入的this,也就是说,原生构造函数的this无法绑定,导致拿不到内部属性。

ES5 是先新建子类的实例对象this,再将父类的属性添加到子类上,由于父类的内部属性无法获取,导致无法继承原生的构造函数。比如,Array构造函数有一个内部属性[[DefineOwnProperty]],用来定义新属性时,更新length属性,这个内部属性无法在子类获取,导致子类的length属性行为不正常。

下面的例子中,我们想让一个普通对象继承Error对象。

var e = {};

Object.getOwnPropertyNames(Error.call(e))
// [ 'stack' ]

Object.getOwnPropertyNames(e)
// []

上面代码中,我们想通过Error.call(e)这种写法,让普通对象e具有Error对象的实例属性。但是,Error.call()完全忽略传入的第一个参数,而是返回一个新对象,e本身没有任何变化。这证明了Error.call(e)这种写法,无法继承原生构造函数。

ES6 允许继承原生构造函数定义子类,因为 ES6 是先新建父类的实例对象this,然后再用子类的构造函数修饰this,使得父类的所有行为都可以继承。下面是一个继承Array的例子。

class MyArray extends Array {
  constructor(...args) {
    super(...args);
  }
}

var arr = new MyArray();
arr[0] = 12;
arr.length // 1

arr.length = 0;
arr[0] // undefined

上面代码定义了一个MyArray类,继承了Array构造函数,因此就可以从MyArray生成数组的实例。这意味着,ES6 可以自定义原生数据结构(比如ArrayString等)的子类,这是 ES5 无法做到的。

上面这个例子也说明,extends关键字不仅可以用来继承类,还可以用来继承原生的构造函数。因此可以在原生数据结构的基础上,定义自己的数据结构。下面就是定义了一个带版本功能的数组。

class VersionedArray extends Array {
  constructor() {
    super();
    this.history = [[]];
  }
  commit() {
    this.history.push(this.slice());
  }
  revert() {
    this.splice(0, this.length, ...this.history[this.history.length - 1]);
  }
}

var x = new VersionedArray();

x.push(1);
x.push(2);
x // [1, 2]
x.history // [[]]

x.commit();
x.history // [[], [1, 2]]

x.push(3);
x // [1, 2, 3]
x.history // [[], [1, 2]]

x.revert();
x // [1, 2]

上面代码中,VersionedArray会通过commit方法,将自己的当前状态生成一个版本快照,存入history属性。revert方法用来将数组重置为最新一次保存的版本。除此之外,VersionedArray依然是一个普通数组,所有原生的数组方法都可以在它上面调用。

下面是一个自定义Error子类的例子,可以用来定制报错时的行为。

class ExtendableError extends Error {
  constructor(message) {
    super();
    this.message = message;
    this.stack = (new Error()).stack;
    this.name = this.constructor.name;
  }
}

class MyError extends ExtendableError {
  constructor(m) {
    super(m);
  }
}

var myerror = new MyError('ll');
myerror.message // "ll"
myerror instanceof Error // true
myerror.name // "MyError"
myerror.stack
// Error
//     at MyError.ExtendableError
//     ...

注意,继承Object的子类,有一个行为差异

class NewObj extends Object{
  constructor(){
    super(...arguments);
  }
}
var o = new NewObj({attr: true});
o.attr === true  // false

上面代码中,NewObj继承了Object,但是无法通过super方法向父类Object传参。这是因为 ES6 改变了Object构造函数的行为,一旦发现Object方法不是通过new Object()这种形式调用,ES6 规定Object构造函数会忽略参数。

Mixin 模式的实现

Mixin 指的是多个对象合成一个新的对象,新对象具有各个组成成员的接口。它的最简单实现如下。

const a = {
  a: 'a'
};
const b = {
  b: 'b'
};
const c = {...a, ...b}; // {a: 'a', b: 'b'}

上面代码中,c对象是a对象和b对象的合成,具有两者的接口。

下面是一个更完备的实现,将多个类的接口“混入”(mix in)另一个类。

function mix(...mixins) {
  class Mix {}

  for (let mixin of mixins) {
    copyProperties(Mix.prototype, mixin); // 拷贝实例属性
    copyProperties(Mix.prototype, Reflect.getPrototypeOf(mixin)); // 拷贝原型属性
  }

  return Mix;
}

function copyProperties(target, source) {
  for (let key of Reflect.ownKeys(source)) {
    if ( key !== "constructor"
      && key !== "prototype"
      && key !== "name"
    ) {
      let desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(source, key);
      Object.defineProperty(target, key, desc);
    }
  }
}

上面代码的mix函数,可以将多个对象合成为一个类。使用的时候,只要继承这个类即可。

class DistributedEdit extends mix(Loggable, Serializable) {
  // ...
}

浏览器环境

document 对象

概述

document对象是文档的根节点,每张网页都有自己的document对象。window.document属性就指向这个对象。只要浏览器开始载入 HTML 文档,该对象就存在了,可以直接使用。

document对象有不同的办法可以获取。

  • 正常的网页,直接使用documentwindow.document
  • iframe框架里面的网页,使用iframe节点的contentDocument属性。
  • Ajax 操作返回的文档,使用XMLHttpRequest对象的responseXML属性。
  • 内部节点的ownerDocument属性。

document对象继承了EventTarget接口、Node接口、ParentNode接口。这意味着,这些接口的方法都可以在document对象上调用。除此之外,document对象还有很多自己的属性和方法。

属性

快捷方式属性

以下属性是指向文档内部的某个节点的快捷方式。

(1)document.defaultView

document.defaultView属性返回document对象所属的window对象。如果当前文档不属于window对象,该属性返回null

document.defaultView === window // true

(2)document.doctype

对于 HTML 文档来说,document对象一般有两个子节点。第一个子节点是document.doctype,指向<DOCTYPE>节点,即文档类型(Document Type Declaration,简写DTD)节点。HTML 的文档类型节点,一般写成<!DOCTYPE html>。如果网页没有声明 DTD,该属性返回null

var doctype = document.doctype;
doctype // "<!DOCTYPE html>"
doctype.name // "html"

document.firstChild通常就返回这个节点。

(3)document.documentElement

document.documentElement属性返回当前文档的根节点(root)。它通常是document节点的第二个子节点,紧跟在document.doctype节点后面。HTML网页的该属性,一般是<html>节点。

(4)document.body,document.head

document.body属性指向<body>节点,document.head属性指向<head>节点。

这两个属性总是存在的,如果网页源码里面省略了<head><body>,浏览器会自动创建。另外,这两个属性是可写的,如果改写它们的值,相当于移除所有子节点。

(5)document.scrollingElement

document.scrollingElement属性返回文档的滚动元素。也就是说,当文档整体滚动时,到底是哪个元素在滚动。

标准模式下,这个属性返回的文档的根元素document.documentElement(即<html>)。兼容(quirk)模式下,返回的是<body>元素,如果该元素不存在,返回null

// 页面滚动到浏览器顶部
document.scrollingElement.scrollTop = 0;

(6)document.activeElement

document.activeElement属性返回获得当前焦点(focus)的 DOM 元素。通常,这个属性返回的是<input><textarea><select>等表单元素,如果当前没有焦点元素,返回<body>元素或null

(7)document.fullscreenElement

document.fullscreenElement属性返回当前以全屏状态展示的 DOM 元素。如果不是全屏状态,该属性返回null

if (document.fullscreenElement.nodeName == 'VIDEO') {
  console.log('全屏播放视频');
}

上面代码中,通过document.fullscreenElement可以知道<video>元素有没有处在全屏状态,从而判断用户行为。

节点集合属性

以下属性返回一个HTMLCollection实例,表示文档内部特定元素的集合。这些集合都是动态的,原节点有任何变化,立刻会反映在集合中。

(1)document.links

document.links属性返回当前文档所有设定了href属性的<a><area>节点。

// 打印文档所有的链接
var links = document.links;
for(var i = 0; i < links.length; i++) {
  console.log(links[i]);
}

(2)document.forms

document.forms属性返回所有<form>表单节点。

var selectForm = document.forms[0];

上面代码获取文档第一个表单。

(3)document.images

document.images属性返回页面所有<img>图片节点。

var imglist = document.images;

for(var i = 0; i < imglist.length; i++) {
  if (imglist[i].src === 'banner.gif') {
    // ...
  }
}

上面代码在所有img标签中,寻找某张图片。

(4)document.embeds,document.plugins

document.embeds属性和document.plugins属性,都返回所有<embed>节点。

(5)document.scripts

document.scripts属性返回所有<script>节点。

var scripts = document.scripts;
if (scripts.length !== 0 ) {
  console.log('当前网页有脚本');
}

(6)document.styleSheets

document.styleSheets属性返回文档内嵌或引入的样式表集合,详细介绍请看《CSS 对象模型》一章。

(7)小结

除了document.styleSheets,以上的集合属性返回的都是HTMLCollection实例。

document.links instanceof HTMLCollection // true
document.images instanceof HTMLCollection // true
document.forms instanceof HTMLCollection // true
document.embeds instanceof HTMLCollection // true
document.scripts instanceof HTMLCollection // true

HTMLCollection实例是类似数组的对象,所以这些属性都有length属性,都可以使用方括号运算符引用成员。如果成员有idname属性,还可以用这两个属性的值,在HTMLCollection实例上引用到这个成员。

// HTML 代码如下
// <form name="myForm">
document.myForm === document.forms.myForm // true
文档静态信息属性

以下属性返回文档信息。

(1)document.documentURI,document.URL

document.documentURI属性和document.URL属性都返回一个字符串,表示当前文档的网址。不同之处是它们继承自不同的接口,documentURI继承自Document接口,可用于所有文档;URL继承自HTMLDocument接口,只能用于 HTML 文档。

document.URL
// http://www.example.com/about

document.documentURI === document.URL
// true

如果文档的锚点(#anchor)变化,这两个属性都会跟着变化。

(2)document.domain

document.domain属性返回当前文档的域名,不包含协议和接口。比如,网页的网址是http://www.example.com:80/hello.html,那么domain属性就等于www.example.com。如果无法获取域名,该属性返回null

document.domain基本上是一个只读属性,只有一种情况除外。次级域名的网页,可以把document.domain设为对应的上级域名。比如,当前域名是a.sub.example.com,则document.domain属性可以设置为sub.example.com,也可以设为example.com。修改后,document.domain相同的两个网页,可以读取对方的资源,比如设置的 Cookie。

另外,设置document.domain会导致端口被改成null。因此,如果通过设置document.domain来进行通信,双方网页都必须设置这个值,才能保证端口相同。

(3)document.location

Location对象是浏览器提供的原生对象,提供 URL 相关的信息和操作方法。通过window.locationdocument.location属性,可以拿到这个对象。

关于这个对象的详细介绍,请看《浏览器模型》部分的《Location 对象》章节。

(4)document.lastModified

document.lastModified属性返回一个字符串,表示当前文档最后修改的时间。不同浏览器的返回值,日期格式是不一样的。

document.lastModified
// "03/07/2018 11:18:27"

注意,document.lastModified属性的值是字符串,所以不能直接用来比较。Date.parse方法将其转为Date实例,才能比较两个网页。

var lastVisitedDate = Date.parse('01/01/2018');
if (Date.parse(document.lastModified) > lastVisitedDate) {
  console.log('网页已经变更');
}

如果页面上有 JavaScript 生成的内容,document.lastModified属性返回的总是当前时间。

(5)document.title

document.title属性返回当前文档的标题。默认情况下,返回<title>节点的值。但是该属性是可写的,一旦被修改,就返回修改后的值。

document.title = '新标题';
document.title // "新标题"

(6)document.characterSet

document.characterSet属性返回当前文档的编码,比如UTF-8ISO-8859-1等等。

(7)document.referrer

document.referrer属性返回一个字符串,表示当前文档的访问者来自哪里。

document.referrer
// "https://example.com/path"

如果无法获取来源,或者用户直接键入网址而不是从其他网页点击进入,document.referrer返回一个空字符串。

document.referrer的值,总是与 HTTP 头信息的Referer字段保持一致。但是,document.referrer的拼写有两个r,而头信息的Referer字段只有一个r

(8)document.dir

document.dir返回一个字符串,表示文字方向。它只有两个可能的值:rtl表示文字从右到左,阿拉伯文是这种方式;ltr表示文字从左到右,包括英语和汉语在内的大多数文字采用这种方式。

(9)document.compatMode

compatMode属性返回浏览器处理文档的模式,可能的值为BackCompat(向后兼容模式)和CSS1Compat(严格模式)。

一般来说,如果网页代码的第一行设置了明确的DOCTYPE(比如<!doctype html>),document.compatMode的值都为CSS1Compat

文档状态属性

(1)document.hidden

document.hidden属性返回一个布尔值,表示当前页面是否可见。如果窗口最小化、浏览器切换了 Tab,都会导致导致页面不可见,使得document.hidden返回true

这个属性是 Page Visibility API 引入的,一般都是配合这个 API 使用。

(2)document.visibilityState

document.visibilityState返回文档的可见状态。

它的值有四种可能。

  • visible:页面可见。注意,页面可能是部分可见,即不是焦点窗口,前面被其他窗口部分挡住了。
  • hidden: 页面不可见,有可能窗口最小化,或者浏览器切换到了另一个 Tab。
  • prerender:页面处于正在渲染状态,对于用于来说,该页面不可见。
  • unloaded:页面从内存里面卸载了。

这个属性可以用在页面加载时,防止加载某些资源;或者页面不可见时,停掉一些页面功能。

(3)document.readyState

document.readyState属性返回当前文档的状态,共有三种可能的值。

  • loading:加载 HTML 代码阶段(尚未完成解析)
  • interactive:加载外部资源阶段
  • complete:加载完成

这个属性变化的过程如下。

  1. 浏览器开始解析 HTML 文档,document.readyState属性等于loading
  2. 浏览器遇到 HTML 文档中的<script>元素,并且没有asyncdefer属性,就暂停解析,开始执行脚本,这时document.readyState属性还是等于loading
  3. HTML 文档解析完成,document.readyState属性变成interactive
  4. 浏览器等待图片、样式表、字体文件等外部资源加载完成,一旦全部加载完成,document.readyState属性变成complete

下面的代码用来检查网页是否加载成功。

// 基本检查
if (document.readyState === 'complete') {
  // ...
}

// 轮询检查
var interval = setInterval(function() {
  if (document.readyState === 'complete') {
    clearInterval(interval);
    // ...
  }
}, 100);

另外,每次状态变化都会触发一个readystatechange事件。

document.designMode

document.designMode属性控制当前文档是否可编辑,通常用在所见即所得编辑器。该属性只有两个值onoff,默认值为off

下面代码打开iframe元素内部文档的designMode属性,就能将其变为一个所见即所得的编辑器。

// HTML 代码如下
// <iframe id="editor" src="about:blank"></iframe>
var editor = document.getElementById('editor');
editor.contentDocument.designMode = 'on';
document.implementation

document.implementation属性返回一个DOMImplementation对象。该对象有三个方法,主要用于创建独立于当前文档的新的 Document 对象。

  • DOMImplementation.createDocument():创建一个 XML 文档。
  • DOMImplementation.createHTMLDocument():创建一个 HTML 文档。
  • DOMImplementation.createDocumentType():创建一个 DocumentType 对象。

下面是创建 HTML 文档的例子。

var doc = document.implementation.createHTMLDocument('Title');
var p = doc.createElement('p');
p.innerHTML = 'hello world';
doc.body.appendChild(p);

document.replaceChild(
  doc.documentElement,
  document.documentElement
);

上面代码中,第一步生成一个新的 HTML 文档doc,然后用它的根元素document.documentElement替换掉document.documentElement。这会使得当前文档的内容全部消失,变成hello world

方法

document.open(),document.close()

document.open方法清除当前文档所有内容,使得文档处于可写状态,供document.write方法写入内容。

document.close方法用来关闭document.open()打开的文档。

document.open();
document.write('hello world');
document.close();
document.write(),document.writeln()

document.write方法用于向当前文档写入内容。

在网页的首次渲染阶段,只要页面没有关闭写入(即没有执行document.close()),document.write写入的内容就会追加在已有内容的后面。

// 页面显示“helloworld”
document.open();
document.write('hello');
document.write('world');
document.close();

注意,document.write会当作 HTML 代码解析,不会转义。

document.write('<p>hello world</p>');

上面代码中,document.write会将<p>当作 HTML 标签解释。

如果页面已经解析完成(DOMContentLoaded事件发生之后),再调用write方法,它会先调用open方法,擦除当前文档所有内容,然后再写入。

document.addEventListener('DOMContentLoaded', function (event) {
  document.write('<p>Hello World!</p>');
});

// 等同于
document.addEventListener('DOMContentLoaded', function (event) {
  document.open();
  document.write('<p>Hello World!</p>');
  document.close();
});

如果在页面渲染过程中调用write方法,并不会自动调用open方法。(可以理解成,open方法已调用,但close方法还未调用。)

<html>
<body>
hello
<script type="text/javascript">
  document.write("world")
</script>
</body>
</html>

在浏览器打开上面网页,将会显示hello world

document.write是JavaScript语言标准化之前就存在的方法,现在完全有更符合标准的方法向文档写入内容(比如对innerHTML属性赋值)。所以,除了某些特殊情况,应该尽量避免使用document.write这个方法。

document.writeln方法与write方法完全一致,除了会在输出内容的尾部添加换行符。

document.write(1);
document.write(2);
// 12

document.writeln(1);
document.writeln(2);
// 1
// 2
//

注意,writeln方法添加的是 ASCII 码的换行符,渲染成 HTML 网页时不起作用,即在网页上显示不出换行。网页上的换行,必须显式写入<br>

document.querySelector(),document.querySelectorAll()

document.querySelector方法接受一个 CSS 选择器作为参数,返回匹配该选择器的元素节点。如果有多个节点满足匹配条件,则返回第一个匹配的节点。如果没有发现匹配的节点,则返回null

var el1 = document.querySelector('.myclass');
var el2 = document.querySelector('#myParent > [ng-click]');

document.querySelectorAll方法与querySelector用法类似,区别是返回一个NodeList对象,包含所有匹配给定选择器的节点。

elementList = document.querySelectorAll('.myclass');

这两个方法的参数,可以是逗号分隔的多个 CSS 选择器,返回匹配其中一个选择器的元素节点,这与 CSS 选择器的规则是一致的。

var matches = document.querySelectorAll('div.note, div.alert');

上面代码返回class属性是notealertdiv元素。

这两个方法都支持复杂的 CSS 选择器。

// 选中 data-foo-bar 属性等于 someval 的元素
document.querySelectorAll('[data-foo-bar="someval"]');

// 选中 myForm 表单中所有不通过验证的元素
document.querySelectorAll('#myForm :invalid');

// 选中div元素,那些 class 含 ignore 的除外
document.querySelectorAll('DIV:not(.ignore)');

// 同时选中 div,a,script 三类元素
document.querySelectorAll('DIV, A, SCRIPT');

但是,它们不支持 CSS 伪元素的选择器(比如:first-line:first-letter)和伪类的选择器(比如:link:visited),即无法选中伪元素和伪类。

如果querySelectorAll方法的参数是字符串*,则会返回文档中的所有元素节点。另外,querySelectorAll的返回结果不是动态集合,不会实时反映元素节点的变化。

最后,这两个方法除了定义在document对象上,还定义在元素节点上,即在元素节点上也可以调用。

document.getElementsByTagName()

document.getElementsByTagName方法搜索 HTML 标签名,返回符合条件的元素。它的返回值是一个类似数组对象(HTMLCollection实例),可以实时反映 HTML 文档的变化。如果没有任何匹配的元素,就返回一个空集。

var paras = document.getElementsByTagName('p');
paras instanceof HTMLCollection // true

上面代码返回当前文档的所有p元素节点。

HTML 标签名是大小写不敏感的,因此getElementsByTagName方法也是大小写不敏感的。另外,返回结果中,各个成员的顺序就是它们在文档中出现的顺序。

如果传入*,就可以返回文档中所有 HTML 元素。

var allElements = document.getElementsByTagName('*');

注意,元素节点本身也定义了getElementsByTagName方法,返回该元素的后代元素中符合条件的元素。也就是说,这个方法不仅可以在document对象上调用,也可以在任何元素节点上调用。

var firstPara = document.getElementsByTagName('p')[0];
var spans = firstPara.getElementsByTagName('span');

上面代码选中第一个p元素内部的所有span元素。

document.getElementsByClassName()

document.getElementsByClassName方法返回一个类似数组的对象(HTMLCollection实例),包括了所有class名字符合指定条件的元素,元素的变化实时反映在返回结果中。

var elements = document.getElementsByClassName(names);

由于class是保留字,所以 JavaScript 一律使用className表示 CSS 的class

参数可以是多个class,它们之间使用空格分隔。

var elements = document.getElementsByClassName('foo bar');

上面代码返回同时具有foobar两个class的元素,foobar的顺序不重要。

注意,正常模式下,CSS 的class是大小写敏感的。(quirks mode下,大小写不敏感。)

getElementsByTagName方法一样,getElementsByClassName方法不仅可以在document对象上调用,也可以在任何元素节点上调用。

// 非document对象上调用
var elements = rootElement.getElementsByClassName(names);
document.getElementsByName()

document.getElementsByName方法用于选择拥有name属性的 HTML 元素(比如<form><radio><img><frame><embed><object>等),返回一个类似数组的的对象(NodeList实例),因为name属性相同的元素可能不止一个。

// 表单为 <form name="x"></form>
var forms = document.getElementsByName('x');
forms[0].tagName // "FORM"
document.getElementById()

document.getElementById方法返回匹配指定id属性的元素节点。如果没有发现匹配的节点,则返回null

var elem = document.getElementById('para1');

注意,该方法的参数是大小写敏感的。比如,如果某个节点的id属性是main,那么document.getElementById('Main')将返回null

document.getElementById方法与document.querySelector方法都能获取元素节点,不同之处是document.querySelector方法的参数使用 CSS 选择器语法,document.getElementById方法的参数是元素的id属性。

document.getElementById('myElement')
document.querySelector('#myElement')

上面代码中,两个方法都能选中idmyElement的元素,但是document.getElementById()document.querySelector()效率高得多。

另外,这个方法只能在document对象上使用,不能在其他元素节点上使用。

document.elementFromPoint(),document.elementsFromPoint()

document.elementFromPoint方法返回位于页面指定位置最上层的元素节点。

var element = document.elementFromPoint(50, 50);

上面代码选中在(50, 50)这个坐标位置的最上层的那个 HTML 元素。

elementFromPoint方法的两个参数,依次是相对于当前视口左上角的横坐标和纵坐标,单位是像素。如果位于该位置的 HTML 元素不可返回(比如文本框的滚动条),则返回它的父元素(比如文本框)。如果坐标值无意义(比如负值或超过视口大小),则返回null

document.elementsFromPoint()返回一个数组,成员是位于指定坐标(相对于视口)的所有元素。

var elements = document.elementsFromPoint(x, y);
document.caretPositionFromPoint()

document.caretPositionFromPoint()返回一个 CaretPosition 对象,包含了指定坐标点在节点对象内部的位置信息。CaretPosition 对象就是光标插入点的概念,用于确定光标点在文本对象内部的具体位置。

var range = document.caretPositionFromPoint(clientX, clientY);

上面代码中,range是指定坐标点的 CaretPosition 对象。该对象有两个属性。

  • CaretPosition.offsetNode:该位置的节点对象
  • CaretPosition.offset:该位置在offsetNode对象内部,与起始位置相距的字符数。
document.createElement()

document.createElement方法用来生成元素节点,并返回该节点。

var newDiv = document.createElement('div');

createElement方法的参数为元素的标签名,即元素节点的tagName属性,对于 HTML 网页大小写不敏感,即参数为divDIV返回的是同一种节点。如果参数里面包含尖括号(即<>)会报错。

document.createElement('<div>');
// DOMException: The tag name provided ('<div>') is not a valid name

注意,document.createElement的参数可以是自定义的标签名。

document.createElement('foo');
document.createTextNode()

document.createTextNode方法用来生成文本节点(Text实例),并返回该节点。它的参数是文本节点的内容。

var newDiv = document.createElement('div');
var newContent = document.createTextNode('Hello');
newDiv.appendChild(newContent);

上面代码新建一个div节点和一个文本节点,然后将文本节点插入div节点。

这个方法可以确保返回的节点,被浏览器当作文本渲染,而不是当作 HTML 代码渲染。因此,可以用来展示用户的输入,避免 XSS 攻击。

var div = document.createElement('div');
div.appendChild(document.createTextNode('<span>Foo & bar</span>'));
console.log(div.innerHTML)
// &lt;span&gt;Foo &amp; bar&lt;/span&gt;

上面代码中,createTextNode方法对大于号和小于号进行转义,从而保证即使用户输入的内容包含恶意代码,也能正确显示。

需要注意的是,该方法不对单引号和双引号转义,所以不能用来对 HTML 属性赋值。

function escapeHtml(str) {
  var div = document.createElement('div');
  div.appendChild(document.createTextNode(str));
  return div.innerHTML;
};

var userWebsite = '" onmouseover="alert(\'derp\')" "';
var profileLink = '<a href="' + escapeHtml(userWebsite) + '">Bob</a>';
var div = document.getElementById('target');
div.innerHTML = profileLink;
// <a href="" onmouseover="alert('derp')" "">Bob</a>

上面代码中,由于createTextNode方法不转义双引号,导致onmouseover方法被注入了代码。

document.createAttribute()

document.createAttribute方法生成一个新的属性节点(Attr实例),并返回它。

var attribute = document.createAttribute(name);

document.createAttribute方法的参数name,是属性的名称。

var node = document.getElementById('div1');

var a = document.createAttribute('my_attrib');
a.value = 'newVal';

node.setAttributeNode(a);
// 或者
node.setAttribute('my_attrib', 'newVal');

上面代码为div1节点,插入一个值为newValmy_attrib属性。

document.createComment()

document.createComment方法生成一个新的注释节点,并返回该节点。

var CommentNode = document.createComment(data);

document.createComment方法的参数是一个字符串,会成为注释节点的内容。

document.createDocumentFragment()

document.createDocumentFragment方法生成一个空的文档片段对象(DocumentFragment实例)。

var docFragment = document.createDocumentFragment();

DocumentFragment是一个存在于内存的 DOM 片段,不属于当前文档,常常用来生成一段较复杂的 DOM 结构,然后再插入当前文档。这样做的好处在于,因为DocumentFragment不属于当前文档,对它的任何改动,都不会引发网页的重新渲染,比直接修改当前文档的 DOM 有更好的性能表现。

var docfrag = document.createDocumentFragment();

[1, 2, 3, 4].forEach(function (e) {
  var li = document.createElement('li');
  li.textContent = e;
  docfrag.appendChild(li);
});

var element  = document.getElementById('ul');
element.appendChild(docfrag);

上面代码中,文档片断docfrag包含四个<li>节点,这些子节点被一次性插入了当前文档。

document.createEvent()

document.createEvent方法生成一个事件对象(Event实例),该对象可以被element.dispatchEvent方法使用,触发指定事件。

var event = document.createEvent(type);

document.createEvent方法的参数是事件类型,比如UIEventsMouseEventsMutationEventsHTMLEvents

var event = document.createEvent('Event');
event.initEvent('build', true, true);
document.addEventListener('build', function (e) {
  console.log(e.type); // "build"
}, false);
document.dispatchEvent(event);

上面代码新建了一个名为build的事件实例,然后触发该事件。

document.addEventListener(),document.removeEventListener(),document.dispatchEvent()

这三个方法用于处理document节点的事件。它们都继承自EventTarget接口,详细介绍参见《EventTarget 接口》一章。

// 添加事件监听函数
document.addEventListener('click', listener, false);

// 移除事件监听函数
document.removeEventListener('click', listener, false);

// 触发事件
var event = new Event('click');
document.dispatchEvent(event);
document.hasFocus()

document.hasFocus方法返回一个布尔值,表示当前文档之中是否有元素被激活或获得焦点。

var focused = document.hasFocus();

注意,有焦点的文档必定被激活(active),反之不成立,激活的文档未必有焦点。比如,用户点击按钮,从当前窗口跳出一个新窗口,该新窗口就是激活的,但是不拥有焦点。

document.adoptNode(),document.importNode()

document.adoptNode方法将某个节点及其子节点,从原来所在的文档或DocumentFragment里面移除,归属当前document对象,返回插入后的新节点。插入的节点对象的ownerDocument属性,会变成当前的document对象,而parentNode属性是null

var node = document.adoptNode(externalNode);
document.appendChild(node);

注意,document.adoptNode方法只是改变了节点的归属,并没有将这个节点插入新的文档树。所以,还要再用appendChild方法或insertBefore方法,将新节点插入当前文档树。

document.importNode方法则是从原来所在的文档或DocumentFragment里面,拷贝某个节点及其子节点,让它们归属当前document对象。拷贝的节点对象的ownerDocument属性,会变成当前的document对象,而parentNode属性是null

var node = document.importNode(externalNode, deep);

document.importNode方法的第一个参数是外部节点,第二个参数是一个布尔值,表示对外部节点是深拷贝还是浅拷贝,默认是浅拷贝(false)。虽然第二个参数是可选的,但是建议总是保留这个参数,并设为true

注意,document.importNode方法只是拷贝外部节点,这时该节点的父节点是null。下一步还必须将这个节点插入当前文档树。

var iframe = document.getElementsByTagName('iframe')[0];
var oldNode = iframe.contentWindow.document.getElementById('myNode');
var newNode = document.importNode(oldNode, true);
document.getElementById("container").appendChild(newNode);

上面代码从iframe窗口,拷贝一个指定节点myNode,插入当前文档。

document.createNodeIterator()

document.createNodeIterator方法返回一个子节点遍历器。

var nodeIterator = document.createNodeIterator(
  document.body,
  NodeFilter.SHOW_ELEMENT
);

上面代码返回<body>元素子节点的遍历器。

document.createNodeIterator方法第一个参数为所要遍历的根节点,第二个参数为所要遍历的节点类型,这里指定为元素节点(NodeFilter.SHOW_ELEMENT)。几种主要的节点类型写法如下。

  • 所有节点:NodeFilter.SHOW_ALL
  • 元素节点:NodeFilter.SHOW_ELEMENT
  • 文本节点:NodeFilter.SHOW_TEXT
  • 评论节点:NodeFilter.SHOW_COMMENT

document.createNodeIterator方法返回一个“遍历器”对象(NodeFilter实例)。该实例的nextNode()方法和previousNode()方法,可以用来遍历所有子节点。

var nodeIterator = document.createNodeIterator(document.body);
var pars = [];
var currentNode;

while (currentNode = nodeIterator.nextNode()) {
  pars.push(currentNode);
}

上面代码中,使用遍历器的nextNode方法,将根节点的所有子节点,依次读入一个数组。nextNode方法先返回遍历器的内部指针所在的节点,然后会将指针移向下一个节点。所有成员遍历完成后,返回nullpreviousNode方法则是先将指针移向上一个节点,然后返回该节点。

var nodeIterator = document.createNodeIterator(
  document.body,
  NodeFilter.SHOW_ELEMENT
);

var currentNode = nodeIterator.nextNode();
var previousNode = nodeIterator.previousNode();

currentNode === previousNode // true

上面代码中,currentNodepreviousNode都指向同一个的节点。

注意,遍历器返回的第一个节点,总是根节点。

pars[0] === document.body // true
document.createTreeWalker()

document.createTreeWalker方法返回一个 DOM 的子树遍历器。它与document.createNodeIterator方法基本是类似的,区别在于它返回的是TreeWalker实例,后者返回的是NodeIterator实例。另外,它的第一个节点不是根节点。

document.createTreeWalker方法的第一个参数是所要遍历的根节点,第二个参数指定所要遍历的节点类型(与document.createNodeIterator方法的第二个参数相同)。

var treeWalker = document.createTreeWalker(
  document.body,
  NodeFilter.SHOW_ELEMENT
);

var nodeList = [];

while(treeWalker.nextNode()) {
  nodeList.push(treeWalker.currentNode);
}

上面代码遍历<body>节点下属的所有元素节点,将它们插入nodeList数组。

document.getSelection()

这个方法指向window.getSelection(),参见window对象一节的介绍。

Element对象

Element对象对应网页的 HTML 元素。每一个 HTML 元素,在 DOM 树上都会转化成一个Element节点对象(以下简称元素节点)。

元素节点的nodeType属性都是1

var p = document.querySelector('p');
p.nodeName // "P"
p.nodeType // 1

Element对象继承了Node接口,因此Node的属性和方法在Element对象都存在。此外,不同的 HTML 元素对应的元素节点是不一样的,浏览器使用不同的构造函数,生成不同的元素节点,比如<a>元素的节点对象由HTMLAnchorElement构造函数生成,<button>元素的节点对象由HTMLButtonElement构造函数生成。因此,元素节点不是一种对象,而是一组对象,这些对象除了继承Element的属性和方法,还有各自构造函数的属性和方法。

实例属性

元素特性的相关属性

(1)Element.id

Element.id属性返回指定元素的id属性,该属性可读写。

// HTML 代码为 <p id="foo">
var p = document.querySelector('p');
p.id // "foo"

注意,id属性的值是大小写敏感,即浏览器能正确识别<p id="foo"><p id="FOO">这两个元素的id属性,但是最好不要这样命名。

(2)Element.tagName

Element.tagName属性返回指定元素的大写标签名,与nodeName属性的值相等。

// HTML代码为
// <span id="myspan">Hello</span>
var span = document.getElementById('myspan');
span.id // "myspan"
span.tagName // "SPAN"

(3)Element.dir

Element.dir属性用于读写当前元素的文字方向,可能是从左到右("ltr"),也可能是从右到左("rtl")。

(4)Element.accessKey

Element.accessKey属性用于读写分配给当前元素的快捷键。

// HTML 代码如下
// <button accesskey="h" id="btn">点击</button>
var btn = document.getElementById('btn');
btn.accessKey // "h"

上面代码中,btn元素的快捷键是h,按下Alt + h就能将焦点转移到它上面。

(5)Element.draggable

Element.draggable属性返回一个布尔值,表示当前元素是否可拖动。该属性可读写。

(6)Element.lang

Element.lang属性返回当前元素的语言设置。该属性可读写。

// HTML 代码如下
// <html lang="en">
document.documentElement.lang // "en"

(7)Element.tabIndex

Element.tabIndex属性返回一个整数,表示当前元素在 Tab 键遍历时的顺序。该属性可读写。

tabIndex属性值如果是负值(通常是-1),则 Tab 键不会遍历到该元素。如果是正整数,则按照顺序,从小到大遍历。如果两个元素的tabIndex属性的正整数值相同,则按照出现的顺序遍历。遍历完所有tabIndex为正整数的元素以后,再遍历所有tabIndex等于0、或者属性值是非法值、或者没有tabIndex属性的元素,顺序为它们在网页中出现的顺序。

(8)Element.title

Element.title属性用来读写当前元素的 HTML 属性title。该属性通常用来指定,鼠标悬浮时弹出的文字提示框。

元素状态的相关属性

(1)Element.hidden

Element.hidden属性返回一个布尔值,表示当前元素的hidden属性,用来控制当前元素是否可见。该属性可读写。

var btn = document.getElementById('btn');
var mydiv = document.getElementById('mydiv');

btn.addEventListener('click', function () {
  mydiv.hidden = !mydiv.hidden;
}, false);

注意,该属性与 CSS 设置是互相独立的。CSS 对这个元素可见性的设置,Element.hidden并不能反映出来。也就是说,这个属性并不难用来判断当前元素的实际可见性。

CSS 的设置高于Element.hidden。如果 CSS 指定了该元素不可见(display: none)或可见(display: hidden),那么Element.hidden并不能改变该元素实际的可见性。换言之,这个属性只在 CSS 没有明确设定当前元素的可见性时才有效。

(2)Element.contentEditable,Element.isContentEditable

HTML 元素可以设置contentEditable属性,使得元素的内容可以编辑。

<div contenteditable>123</div>

上面代码中,<div>元素有contenteditable属性,因此用户可以在网页上编辑这个区块的内容。

Element.contentEditable属性返回一个字符串,表示是否设置了contenteditable属性,有三种可能的值。该属性可写。

  • "true":元素内容可编辑
  • "false":元素内容不可编辑
  • "inherit":元素是否可编辑,继承了父元素的设置

Element.isContentEditable属性返回一个布尔值,同样表示是否设置了contenteditable属性。该属性只读。

Element.attributes

Element.attributes属性返回一个类似数组的对象,成员是当前元素节点的所有属性节点,详见《Attr 对象》一章。

var p = document.querySelector('p');
var attrs = p.attributes;

for (var i = attrs.length - 1; i >= 0; i--) {
  console.log(attrs[i].name + '->' + attrs[i].value);
}

上面代码遍历p元素的所有属性。

Element.className,Element.classList

className属性用来读写当前元素节点的class属性。它的值是一个字符串,每个class之间用空格分割。

classList属性返回一个类似数组的对象,当前元素节点的每个class就是这个对象的一个成员。

// HTML 代码 <div class="one two three" id="myDiv"></div>
var div = document.getElementById('myDiv');

div.className
// "one two three"

div.classList
// {
//   0: "one"
//   1: "two"
//   2: "three"
//   length: 3
// }

上面代码中,className属性返回一个空格分隔的字符串,而classList属性指向一个类似数组的对象,该对象的length属性(只读)返回当前元素的class数量。

classList对象有下列方法。

  • add():增加一个 class。
  • remove():移除一个 class。
  • contains():检查当前元素是否包含某个 class。
  • toggle():将某个 class 移入或移出当前元素。
  • item():返回指定索引位置的 class。
  • toString():将 class 的列表转为字符串。
var div = document.getElementById('myDiv');

div.classList.add('myCssClass');
div.classList.add('foo', 'bar');
div.classList.remove('myCssClass');
div.classList.toggle('myCssClass'); // 如果 myCssClass 不存在就加入,否则移除
div.classList.contains('myCssClass'); // 返回 true 或者 false
div.classList.item(0); // 返回第一个 Class
div.classList.toString();

下面比较一下,classNameclassList在添加和删除某个 class 时的写法。

var foo = document.getElementById('foo');

// 添加class
foo.className += 'bold';
foo.classList.add('bold');

// 删除class
foo.classList.remove('bold');
foo.className = foo.className.replace(/^bold$/, '');

toggle方法可以接受一个布尔值,作为第二个参数。如果为true,则添加该属性;如果为false,则去除该属性。

el.classList.toggle('abc', boolValue);

// 等同于
if (boolValue) {
  el.classList.add('abc');
} else {
  el.classList.remove('abc');
}
Element.dataset

网页元素可以自定义data-属性,用来添加数据。

<div data-timestamp="1522907809292"></div>

上面代码中,<div>元素有一个自定义的data-timestamp属性,用来为该元素添加一个时间戳。

Element.dataset属性返回一个对象,可以从这个对象读写data-属性。

// <article
//   id="foo"
//   data-columns="3"
//   data-index-number="12314"
//   data-parent="cars">
//   ...
// </article>
var article = document.getElementById('foo');
foo.dataset.columns // "3"
foo.dataset.indexNumber // "12314"
foo.dataset.parent // "cars"

注意,dataset上面的各个属性返回都是字符串。

HTML 代码中,data-属性的属性名,只能包含英文字母、数字、连词线(-)、点(.)、冒号(:)和下划线(_)。它们转成 JavaScript 对应的dataset属性名,规则如下。

  • 开头的data-会省略。
  • 如果连词线后面跟了一个英文字母,那么连词线会取消,该字母变成大写。
  • 其他字符不变。

因此,data-abc-def对应dataset.abcDefdata-abc-1对应dataset["abc-1"]

除了使用dataset读写data-属性,也可以使用Element.getAttribute()Element.setAttribute(),通过完整的属性名读写这些属性。

var mydiv = document.getElementById('mydiv');

mydiv.dataset.foo = 'bar';
mydiv.getAttribute('data-foo') // "bar"
Element.innerHTML

Element.innerHTML属性返回一个字符串,等同于该元素包含的所有 HTML 代码。该属性可读写,常用来设置某个节点的内容。它能改写所有元素节点的内容,包括<HTML><body>元素。

如果将innerHTML属性设为空,等于删除所有它包含的所有节点。

el.innerHTML = '';

上面代码等于将el节点变成了一个空节点,el原来包含的节点被全部删除。

注意,读取属性值的时候,如果文本节点包含&、小于号(<)和大于号(>),innerHTML属性会将它们转为实体形式&amp;&lt;&gt;。如果想得到原文,建议使用element.textContent属性。

// HTML代码如下 <p id="para"> 5 > 3 </p>
document.getElementById('para').innerHTML
// 5 &gt; 3

写入的时候,如果插入的文本包含 HTML 标签,会被解析成为节点对象插入 DOM。注意,如果文本之中含有<script>标签,虽然可以生成script节点,但是插入的代码不会执行。

var name = "<script>alert('haha')</script>";
el.innerHTML = name;

上面代码将脚本插入内容,脚本并不会执行。但是,innerHTML还是有安全风险的。

var name = "<img src=x onerror=alert(1)>";
el.innerHTML = name;

上面代码中,alert方法是会执行的。因此为了安全考虑,如果插入的是文本,最好用textContent属性代替innerHTML

Element.outerHTML

Element.outerHTML属性返回一个字符串,表示当前元素节点的所有 HTML 代码,包括该元素本身和所有子元素。

// HTML 代码如下
// <div id="d"><p>Hello</p></div>
var d = document.getElementById('d');
d.outerHTML
// '<div id="d"><p>Hello</p></div>'

outerHTML属性是可读写的,对它进行赋值,等于替换掉当前元素。

// HTML 代码如下
// <div id="container"><div id="d">Hello</div></div>
var container = document.getElementById('container');
var d = document.getElementById('d');
container.firstChild.nodeName // "DIV"
d.nodeName // "DIV"

d.outerHTML = '<p>Hello</p>';
container.firstChild.nodeName // "P"
d.nodeName // "DIV"

上面代码中,变量d代表子节点,它的outerHTML属性重新赋值以后,内层的div元素就不存在了,被p元素替换了。但是,变量d依然指向原来的div元素,这表示被替换的DIV元素还存在于内存中。

注意,如果一个节点没有父节点,设置outerHTML属性会报错。

var div = document.createElement('div');
div.outerHTML = '<p>test</p>';
// DOMException: This element has no parent node.

上面代码中,div元素没有父节点,设置outerHTML属性会报错。

Element.clientHeight,Element.clientWidth

Element.clientHeight属性返回一个整数值,表示元素节点的 CSS 高度(单位像素),只对块级元素生效,对于行内元素返回0。如果块级元素没有设置 CSS 高度,则返回实际高度。

除了元素本身的高度,它还包括padding部分,但是不包括bordermargin。如果有水平滚动条,还要减去水平滚动条的高度。注意,这个值始终是整数,如果是小数会被四舍五入。

Element.clientWidth属性返回元素节点的 CSS 宽度,同样只对块级元素有效,也是只包括元素本身的宽度和padding,如果有垂直滚动条,还要减去垂直滚动条的宽度。

document.documentElementclientHeight属性,返回当前视口的高度(即浏览器窗口的高度),等同于window.innerHeight属性减去水平滚动条的高度(如果有的话)。document.body的高度则是网页的实际高度。一般来说,document.body.clientHeight大于document.documentElement.clientHeight

// 视口高度
document.documentElement.clientHeight

// 网页总高度
document.body.clientHeight
Element.clientLeft,Element.clientTop

Element.clientLeft属性等于元素节点左边框(left border)的宽度(单位像素),不包括左侧的paddingmargin。如果没有设置左边框,或者是行内元素(display: inline),该属性返回0。该属性总是返回整数值,如果是小数,会四舍五入。

Element.clientTop属性等于网页元素顶部边框的宽度(单位像素),其他特点都与clientTop相同。

Element.scrollHeight,Element.scrollWidth

Element.scrollHeight属性返回一个整数值(小数会四舍五入),表示当前元素的总高度(单位像素),包括溢出容器、当前不可见的部分。它包括padding,但是不包括bordermargin以及水平滚动条的高度(如果有水平滚动条的话),还包括伪元素(::before::after)的高度。

Element.scrollWidth属性表示当前元素的总宽度(单位像素),其他地方都与scrollHeight属性类似。这两个属性只读。

整张网页的总高度可以从document.documentElementdocument.body上读取。

// 返回网页的总高度
document.documentElement.scrollHeight
document.body.scrollHeight

注意,如果元素节点的内容出现溢出,即使溢出的内容是隐藏的,scrollHeight属性仍然返回元素的总高度。

// HTML 代码如下
// <div id="myDiv" style="height: 200px; overflow: hidden;">...<div>
document.getElementById('myDiv').scrollHeight // 356

上面代码中,即使myDiv元素的 CSS 高度只有200像素,且溢出部分不可见,但是scrollHeight仍然会返回该元素的原始高度。

Element.scrollLeft,Element.scrollTop

Element.scrollLeft属性表示当前元素的水平滚动条向右侧滚动的像素数量,Element.scrollTop属性表示当前元素的垂直滚动条向下滚动的像素数量。对于那些没有滚动条的网页元素,这两个属性总是等于0。

如果要查看整张网页的水平的和垂直的滚动距离,要从document.documentElement元素上读取。

document.documentElement.scrollLeft
document.documentElement.scrollTop

这两个属性都可读写,设置该属性的值,会导致浏览器将当前元素自动滚动到相应的位置。

Element.offsetParent

Element.offsetParent属性返回最靠近当前元素的、并且 CSS 的position属性不等于static的上层元素。

<div style="position: absolute;">
  <p>
    <span>Hello</span>
  </p>
</div>

上面代码中,span元素的offsetParent属性就是div元素。

该属性主要用于确定子元素位置偏移的计算基准,Element.offsetTopElement.offsetLeft就是offsetParent元素计算的。

如果该元素是不可见的(display属性为none),或者位置是固定的(position属性为fixed),则offsetParent属性返回null

<div style="position: absolute;">
  <p>
    <span style="display: none;">Hello</span>
  </p>
</div>

上面代码中,span元素的offsetParent属性是null

如果某个元素的所有上层节点的position属性都是static,则Element.offsetParent属性指向<body>元素。

Element.offsetHeight,Element.offsetWidth

Element.offsetHeight属性返回一个整数,表示元素的 CSS 垂直高度(单位像素),包括元素本身的高度、padding 和 border,以及垂直滚动条的高度(如果存在滚动条)。

Element.offsetWidth属性表示元素的 CSS 水平宽度(单位像素),其他都与Element.offsetHeight一致。

这两个属性都是只读属性,只比Element.clientHeightElement.clientWidth多了边框的高度或宽度。如果元素的 CSS 设为不可见(比如display: none;),则返回0

Element.offsetLeft,Element.offsetTop

Element.offsetLeft返回当前元素左上角相对于Element.offsetParent节点的水平位移,Element.offsetTop返回垂直位移,单位为像素。通常,这两个值是指相对于父节点的位移。

下面的代码可以算出元素左上角相对于整张网页的坐标。

function getElementPosition(e) {
  var x = 0;
  var y = 0;
  while (e !== null)  {
    x += e.offsetLeft;
    y += e.offsetTop;
    e = e.offsetParent;
  }
  return {x: x, y: y};
}
Element.style

每个元素节点都有style用来读写该元素的行内样式信息,具体介绍参见《CSS 操作》一章。

Element.children,Element.childElementCount

Element.children属性返回一个类似数组的对象(HTMLCollection实例),包括当前元素节点的所有子元素。如果当前元素没有子元素,则返回的对象包含零个成员。

if (para.children.length) {
  var children = para.children;
    for (var i = 0; i < children.length; i++) {
      // ...
    }
}

上面代码遍历了para元素的所有子元素。

这个属性与Node.childNodes属性的区别是,它只包括元素类型的子节点,不包括其他类型的子节点。

Element.childElementCount属性返回当前元素节点包含的子元素节点的个数,与Element.children.length的值相同。

Element.firstElementChild,Element.lastElementChild

Element.firstElementChild属性返回当前元素的第一个元素子节点,Element.lastElementChild返回最后一个元素子节点。

如果没有元素子节点,这两个属性返回null

Element.nextElementSibling,Element.previousElementSibling

Element.nextElementSibling属性返回当前元素节点的后一个同级元素节点,如果没有则返回null

// HTML 代码如下
// <div id="div-01">Here is div-01</div>
// <div id="div-02">Here is div-02</div>
var el = document.getElementById('div-01');
el.nextElementSibling
// <div id="div-02">Here is div-02</div>

Element.previousElementSibling属性返回当前元素节点的前一个同级元素节点,如果没有则返回null

实例方法

属性相关方法

以下方法用来操作当前节点的属性。

(1)Element.getAttribute()

Element.getAttribute方法接受一个字符串作为参数,返回同名属性的值。如果没有该属性,则返回null

var mydiv = document.getElementById('mydiv');
var id = mydiv.getAttribute('id');

上面代码读取mydivid的值。

(2)Element.getAttributeNames()

Element.getAttributeNames()返回一个数组,成员是当前元素的所有属性的名字。如果当前元素没有任何属性,则返回一个空数组。使用Element.attributes属性,也可以拿到同样的结果,唯一的区别是它返回的是类似数组的对象。

var mydiv = document.getElementById('mydiv');

mydiv.getAttributeNames().forEach(function (key) {
  var value = mydiv.getAttribute(key);
  console.log(key, value);
})

上面代码用于遍历某个节点的所有属性。

(3)Element.setAttribute()

Element.setAttribute方法用于为当前节点设置属性。如果属性已经存在,将更新属性值,否则将添加该属性。该方法没有返回值。

// HTML 代码为
// <button>Hello World</button>
var b = document.querySelector('button');
b.setAttribute('name', 'myButton');
b.setAttribute('disabled', true);

上面代码中,button元素的name属性被设成myButtondisabled属性被设成true

这里有两个地方需要注意,首先,属性值总是字符串,其他类型的值会自动转成字符串,比如布尔值true就会变成字符串true;其次,上例的disable属性是一个布尔属性,对于<button>元素来说,这个属性不需要属性值,只要设置了就总是会生效,因此setAttribute方法里面可以将disabled属性设成任意值。

(4)Element.hasAttribute()

Element.hasAttribute方法返回一个布尔值,表示当前元素节点是否有指定的属性。

var foo = document.getElementById('foo');
foo.hasAttribute('bar') // false

(5)Element.hasAttributes()

Element.hasAttributes方法返回一个布尔值,表示当前元素是否有属性,如果没有任何属性,就返回false,否则返回true

var foo = document.getElementById('foo');
foo.hasAttributes() // true

(6)Element.removeAttribute()

Element.removeAttribute方法移除指定属性。该方法没有返回值。

document.getElementById('div1').removeAttribute('id')
Element.querySelector()

Element.querySelector方法接受 CSS 选择器作为参数,返回父元素的第一个匹配的子元素。如果没有找到匹配的子元素,就返回null

var content = document.getElementById('content');
var el = content.querySelector('p');

上面代码返回content节点的第一个p元素。

Element.querySelector方法可以接受任何复杂的 CSS 选择器。

document.body.querySelector("style[type='text/css'], style:not([type])");

注意,这个方法无法选中伪元素。

它可以接受多个选择器,它们之间使用逗号分隔。

element.querySelector('div, p')

上面代码返回element的第一个divp子元素。

需要注意的是,浏览器执行querySelector方法时,是先在全局范围内搜索给定的 CSS 选择器,然后过滤出哪些属于当前元素的子元素。因此,会有一些违反直觉的结果,下面是一段 HTML 代码。

<div>
<blockquote id="outer">
  <p>Hello</p>
  <div id="inner">
    <p>World</p>
  </div>
</blockquote>
</div>

那么,像下面这样查询的话,实际上返回的是第一个p元素,而不是第二个。

var outer = document.getElementById('outer');
outer.querySelector('div p')
// <p>Hello</p>
Element.querySelectorAll()

Element.querySelectorAll方法接受 CSS 选择器作为参数,返回一个NodeList实例,包含所有匹配的子元素。

var el = document.querySelector('#test');
var matches = el.querySelectorAll('div.highlighted > p');

该方法的执行机制与querySelector方法相同,也是先在全局范围内查找,再过滤出当前元素的子元素。因此,选择器实际上针对整个文档的。

它也可以接受多个 CSS 选择器,它们之间使用逗号分隔。如果选择器里面有伪元素的选择器,则总是返回一个空的NodeList实例。

Element.getElementsByClassName()

Element.getElementsByClassName方法返回一个HTMLCollection实例,成员是当前元素节点的所有具有指定 class 的子元素节点。该方法与document.getElementsByClassName方法的用法类似,只是搜索范围不是整个文档,而是当前元素节点。

element.getElementsByClassName('red test');

注意,该方法的参数大小写敏感。

由于HTMLCollection实例是一个活的集合,document对象的任何变化会立刻反应到实例,下面的代码不会生效。

// HTML 代码如下
// <div id="example">
//   <p class="foo"></p>
//   <p class="foo"></p>
// </div>
var element = document.getElementById('example');
var matches = element.getElementsByClassName('foo');

for (var i = 0; i< matches.length; i++) {
  matches[i].classList.remove('foo');
  matches.item(i).classList.add('bar');
}
// 执行后,HTML 代码如下
// <div id="example">
//   <p></p>
//   <p class="foo bar"></p>
// </div>

上面代码中,matches集合的第一个成员,一旦被拿掉 class 里面的foo,就会立刻从matches里面消失,导致出现上面的结果。

Element.getElementsByTagName()

Element.getElementsByTagName方法返回一个HTMLCollection实例,成员是当前节点的所有匹配指定标签名的子元素节点。该方法与document.getElementsByClassName方法的用法类似,只是搜索范围不是整个文档,而是当前元素节点。

var table = document.getElementById('forecast-table');
var cells = table.getElementsByTagName('td');

注意,该方法的参数是大小写不敏感的。

Element.closest()

Element.closest方法接受一个 CSS 选择器作为参数,返回匹配该选择器的、最接近当前节点的一个祖先节点(包括当前节点本身)。如果没有任何节点匹配 CSS 选择器,则返回null

// HTML 代码如下
// <article>
//   <div id="div-01">Here is div-01
//     <div id="div-02">Here is div-02
//       <div id="div-03">Here is div-03</div>
//     </div>
//   </div>
// </article>

var div03 = document.getElementById('div-03');

// div-03 最近的祖先节点
div03.closest("#div-02") // div-02
div03.closest("div div") // div-03
div03.closest("article > div") //div-01
div03.closest(":not(div)") // article

上面代码中,由于closest方法将当前节点也考虑在内,所以第二个closest方法返回div-03

Element.matches()

Element.matches方法返回一个布尔值,表示当前元素是否匹配给定的 CSS 选择器。

if (el.matches('.someClass')) {
  console.log('Match!');
}
事件相关方法

以下三个方法与Element节点的事件相关。这些方法都继承自EventTarget接口,详见相关章节。

  • Element.addEventListener():添加事件的回调函数
  • Element.removeEventListener():移除事件监听函数
  • Element.dispatchEvent():触发事件
element.addEventListener('click', listener, false);
element.removeEventListener('click', listener, false);

var event = new Event('click');
element.dispatchEvent(event);
Element.scrollIntoView()

Element.scrollIntoView方法滚动当前元素,进入浏览器的可见区域,类似于设置window.location.hash的效果。

el.scrollIntoView(); // 等同于el.scrollIntoView(true)
el.scrollIntoView(false);

该方法可以接受一个布尔值作为参数。如果为true,表示元素的顶部与当前区域的可见部分的顶部对齐(前提是当前区域可滚动);如果为false,表示元素的底部与当前区域的可见部分的尾部对齐(前提是当前区域可滚动)。如果没有提供该参数,默认为true

Element.getBoundingClientRect()

Element.getBoundingClientRect方法返回一个对象,提供当前元素节点的大小、位置等信息,基本上就是 CSS 盒状模型的所有信息。

var rect = obj.getBoundingClientRect();

上面代码中,getBoundingClientRect方法返回的rect对象,具有以下属性(全部为只读)。

  • x:元素左上角相对于视口的横坐标
  • y:元素左上角相对于视口的纵坐标
  • height:元素高度
  • width:元素宽度
  • left:元素左上角相对于视口的横坐标,与x属性相等
  • right:元素右边界相对于视口的横坐标(等于x + width
  • top:元素顶部相对于视口的纵坐标,与y属性相等
  • bottom:元素底部相对于视口的纵坐标(等于y + height

由于元素相对于视口(viewport)的位置,会随着页面滚动变化,因此表示位置的四个属性值,都不是固定不变的。如果想得到绝对位置,可以将left属性加上window.scrollXtop属性加上window.scrollY

注意,getBoundingClientRect方法的所有属性,都把边框(border属性)算作元素的一部分。也就是说,都是从边框外缘的各个点来计算。因此,widthheight包括了元素本身 + padding + border

另外,上面的这些属性,都是继承自原型的属性,Object.keys会返回一个空数组,这一点也需要注意。

var rect = document.body.getBoundingClientRect();
Object.keys(rect) // []

上面代码中,rect对象没有自身属性,而Object.keys方法只返回对象自身的属性,所以返回了一个空数组。

Element.getClientRects()

Element.getClientRects方法返回一个类似数组的对象,里面是当前元素在页面上形成的所有矩形(所以方法名中的Rect用的是复数)。每个矩形都有bottomheightleftrighttopwidth六个属性,表示它们相对于视口的四个坐标,以及本身的高度和宽度。

对于盒状元素(比如<div><p>),该方法返回的对象中只有该元素一个成员。对于行内元素(比如<span><a><em>),该方法返回的对象有多少个成员,取决于该元素在页面上占据多少行。这是它和Element.getBoundingClientRect()方法的主要区别,后者对于行内元素总是返回一个矩形。

<span id="inline">
Hello World
Hello World
Hello World
</span>

上面代码是一个行内元素<span>,如果它在页面上占据三行,getClientRects方法返回的对象就有三个成员,如果它在页面上占据一行,getClientRects方法返回的对象就只有一个成员。

var el = document.getElementById('inline');
el.getClientRects().length // 3
el.getClientRects()[0].left // 8
el.getClientRects()[0].right // 113.908203125
el.getClientRects()[0].bottom // 31.200000762939453
el.getClientRects()[0].height // 23.200000762939453
el.getClientRects()[0].width // 105.908203125

这个方法主要用于判断行内元素是否换行,以及行内元素的每一行的位置偏移。

Element.insertAdjacentElement()

Element.insertAdjacentElement方法在相对于当前元素的指定位置,插入一个新的节点。该方法返回被插入的节点,如果插入失败,返回null

element.insertAdjacentElement(position, element);

Element.insertAdjacentElement方法一共可以接受两个参数,第一个参数是一个字符串,表示插入的位置,第二个参数是将要插入的节点。第一个参数只可以取如下的值。

  • beforebegin:当前元素之前
  • afterbegin:当前元素内部的第一个子节点前面
  • beforeend:当前元素内部的最后一个子节点后面
  • afterend:当前元素之后

注意,beforebeginafterend这两个值,只在当前节点有父节点时才会生效。如果当前节点是由脚本创建的,没有父节点,那么插入会失败。

var p1 = document.createElement('p')
var p2 = document.createElement('p')
p1.insertAdjacentElement('afterend', p2) // null

上面代码中,p1没有父节点,所以插入p2到它后面就失败了。

如果插入的节点是一个文档里现有的节点,它会从原有位置删除,放置到新的位置。

Element.insertAdjacentHTML(),Element.insertAdjacentText()

Element.insertAdjacentHTML方法用于将一个 HTML 字符串,解析生成 DOM 结构,插入相对于当前节点的指定位置。

element.insertAdjacentHTML(position, text);

该方法接受两个参数,第一个是一个表示指定位置的字符串,第二个是待解析的 HTML 字符串。第一个参数只能设置下面四个值之一。

  • beforebegin:当前元素之前
  • afterbegin:当前元素内部的第一个子节点前面
  • beforeend:当前元素内部的最后一个子节点后面
  • afterend:当前元素之后
// HTML 代码:<div id="one">one</div>
var d1 = document.getElementById('one');
d1.insertAdjacentHTML('afterend', '<div id="two">two</div>');
// 执行后的 HTML 代码:
// <div id="one">one</div><div id="two">two</div>

该方法只是在现有的 DOM 结构里面插入节点,这使得它的执行速度比innerHTML方法快得多。

注意,该方法不会转义 HTML 字符串,这导致它不能用来插入用户输入的内容,否则会有安全风险。

Element.insertAdjacentText方法在相对于当前节点的指定位置,插入一个文本节点,用法与Element.insertAdjacentHTML方法完全一致。

// HTML 代码:<div id="one">one</div>
var d1 = document.getElementById('one');
d1.insertAdjacentText('afterend', 'two');
// 执行后的 HTML 代码:
// <div id="one">one</div>two
Element.remove()

Element.remove方法继承自 ChildNode 接口,用于将当前元素节点从它的父节点移除。

var el = document.getElementById('mydiv');
el.remove();

上面代码将el节点从 DOM 树里面移除。

Element.focus(),Element.blur()

Element.focus方法用于将当前页面的焦点,转移到指定元素上。

document.getElementById('my-span').focus();

该方法可以接受一个对象作为参数。参数对象的preventScroll属性是一个布尔值,指定是否将当前元素停留在原始位置,而不是滚动到可见区域。

function getFocus() {
  document.getElementById('btn').focus({preventScroll:false});
}

上面代码会让btn元素获得焦点,并滚动到可见区域。

最后,从document.activeElement属性可以得到当前获得焦点的元素。

Element.blur方法用于将焦点从当前元素移除。

Element.click()

Element.click方法用于在当前元素上模拟一次鼠标点击,相当于触发了click事件。

属性的操作

HTML 元素包括标签名和若干个键值对,这个键值对就称为“属性”(attribute)。

<a id="test" href="http://www.example.com">
  链接
</a>

上面代码中,a元素包括两个属性:id属性和href属性。

属性本身是一个对象(Attr对象),但是实际上,这个对象极少使用。一般都是通过元素节点对象(HTMlElement对象)来操作属性。本章介绍如何操作这些属性。

Element.attributes 属性

元素对象有一个attributes属性,返回一个类似数组的动态对象,成员是该元素标签的所有属性节点对象,属性的实时变化都会反映在这个节点对象上。其他类型的节点对象,虽然也有attributes属性,但返回的都是null,因此可以把这个属性视为元素对象独有的。

单个属性可以通过序号引用,也可以通过属性名引用。

// HTML 代码如下
// <body bgcolor="yellow" onload="">
document.body.attributes[0]
document.body.attributes.bgcolor
document.body.attributes['ONLOAD']

注意,上面代码的三种方法,返回的都是属性节点对象,而不是属性值。

属性节点对象有namevalue属性,对应该属性的属性名和属性值,等同于nodeName属性和nodeValue属性。

// HTML代码为
// <div id="mydiv">
var n = document.getElementById('mydiv');

n.attributes[0].name // "id"
n.attributes[0].nodeName // "id"

n.attributes[0].value // "mydiv"
n.attributes[0].nodeValue // "mydiv"

下面代码可以遍历一个元素节点的所有属性。

var para = document.getElementsByTagName('p')[0];
var result = document.getElementById('result');

if (para.hasAttributes()) {
  var attrs = para.attributes;
  var output = '';
  for(var i = attrs.length - 1; i >= 0; i--) {
    output += attrs[i].name + '->' + attrs[i].value;
  }
  result.textContent = output;
} else {
  result.textContent = 'No attributes to show';
}

元素的标准属性

HTML 元素的标准属性(即在标准中定义的属性),会自动成为元素节点对象的属性。

var a = document.getElementById('test');
a.id // "test"
a.href // "http://www.example.com/"

上面代码中,a元素标签的属性idhref,自动成为节点对象的属性。

这些属性都是可写的。

var img = document.getElementById('myImage');
img.src = 'http://www.example.com/image.jpg';

上面的写法,会立刻替换掉img对象的src属性,即会显示另外一张图片。

这种修改属性的方法,常常用于添加表单的属性。

var f = document.forms[0];
f.action = 'submit.php';
f.method = 'POST';

上面代码为表单添加提交网址和提交方法。

注意,这种用法虽然可以读写属性,但是无法删除属性,delete运算符在这里不会生效。

HTML 元素的属性名是大小写不敏感的,但是 JavaScript 对象的属性名是大小写敏感的。转换规则是,转为 JavaScript 属性名时,一律采用小写。如果属性名包括多个单词,则采用骆驼拼写法,即从第二个单词开始,每个单词的首字母采用大写,比如onClick

有些 HTML 属性名是 JavaScript 的保留字,转为 JavaScript 属性时,必须改名。主要是以下两个。

  • for属性改为htmlFor
  • class属性改为className

另外,HTML 属性值一般都是字符串,但是 JavaScript 属性会自动转换类型。比如,将字符串true转为布尔值,将onClick的值转为一个函数,将style属性的值转为一个CSSStyleDeclaration对象。因此,可以对这些属性赋予各种类型的值。

属性操作的标准方法

概述

元素节点提供四个方法,用来操作属性。

  • getAttribute()
  • setAttribute()
  • hasAttribute()
  • removeAttribute()

这有几点注意。

(1)适用性

这四个方法对所有属性(包括用户自定义的属性)都适用。

(2)返回值

getAttribute()只返回字符串,不会返回其他类型的值。

(3)属性名

这些方法只接受属性的标准名称,不用改写保留字,比如forclass都可以直接使用。另外,这些方法对于属性名是大小写不敏感的。

var image = document.images[0];
image.setAttribute('class', 'myImage');

上面代码中,setAttribute方法直接使用class作为属性名,不用写成className

Element.getAttribute()

Element.getAttribute方法返回当前元素节点的指定属性。如果指定属性不存在,则返回null

// HTML代码为
// <div id="div1" align="left">
var div = document.getElementById('div1');
div.getAttribute('align') // "left"
Element.setAttribute()

Element.setAttribute方法用于为当前元素节点新增属性。如果同名属性已存在,则相当于编辑已存在的属性。

var d = document.getElementById('d1');
d.setAttribute('align', 'center');

下面是对img元素的src属性赋值的例子。

var myImage = document.querySelector('img');
myImage.setAttribute('src', 'path/to/example.png');
Element.hasAttribute()

Element.hasAttribute方法返回一个布尔值,表示当前元素节点是否包含指定属性。

var d = document.getElementById('div1');

if (d.hasAttribute('align')) {
  d.setAttribute('align', 'center');
}

上面代码检查div节点是否含有align属性。如果有,则设置为居中对齐。

Element.removeAttribute()

Element.removeAttribute方法用于从当前元素节点移除属性。

// HTML 代码为
// <div id="div1" align="left" width="200px">
document.getElementById('div1').removeAttribute('align');
// 现在的HTML代码为
// <div id="div1" width="200px">

dataset 属性

有时,需要在HTML元素上附加数据,供 JavaScript 脚本使用。一种解决方法是自定义属性。

<div id="mydiv" foo="bar">

上面代码为div元素自定义了foo属性,然后可以用getAttribute()setAttribute()读写这个属性。

var n = document.getElementById('mydiv');
n.getAttribute('foo') // bar
n.setAttribute('foo', 'baz')

这种方法虽然可以达到目的,但是会使得 HTML 元素的属性不符合标准,导致网页代码通不过校验。

更好的解决方法是,使用标准提供的data-*属性。

<div id="mydiv" data-foo="bar">

然后,使用元素节点对象的dataset属性,它指向一个对象,可以用来操作 HTML 元素标签的data-*属性。

var n = document.getElementById('mydiv');
n.dataset.foo // bar
n.dataset.foo = 'baz'

上面代码中,通过dataset.foo读写data-foo属性。

删除一个data-*属性,可以直接使用delete命令。

delete document.getElementById('myDiv').dataset.foo;

除了dataset属性,也可以用getAttribute('data-foo')removeAttribute('data-foo')setAttribute('data-foo')hasAttribute('data-foo')等方法操作data-*属性。

注意,data-后面的属性名有限制,只能包含字母、数字、连词线(-)、点(.)、冒号(:)和下划线(_)。而且,属性名不应该使用AZ的大写字母,比如不能有data-helloWorld这样的属性名,而要写成data-hello-world

转成dataset的键名时,连词线后面如果跟着一个小写字母,那么连词线会被移除,该小写字母转为大写字母,其他字符不变。反过来,dataset的键名转成属性名时,所有大写字母都会被转成连词线+该字母的小写形式,其他字符不变。比如,dataset.helloWorld会转成data-hello-world

CSS操作

CSS 与 JavaScript 是两个有着明确分工的领域,前者负责页面的视觉效果,后者负责与用户的行为互动。但是,它们毕竟同属网页开发的前端,因此不可避免有着交叉和互相配合。本节介绍如何通过 JavaScript 操作 CSS。

HTML 元素的 style 属性

操作 CSS 样式最简单的方法,就是使用网页元素节点的getAttribute方法、setAttribute方法和removeAttribute方法,直接读写或删除网页元素的style属性。

div.setAttribute(
  'style',
  'background-color:red;' + 'border:1px solid black;'
);

上面的代码相当于下面的 HTML 代码。

<div style="background-color:red; border:1px solid black;" />

CSSStyleDeclaration 接口

简介

CSSStyleDeclaration 接口用来操作元素的样式。三个地方部署了这个接口。

  • 元素节点的style属性(Element.style
  • CSSStyle实例的style属性
  • window.getComputedStyle()的返回值

CSSStyleDeclaration 接口可以直接读写 CSS 的样式属性,不过,连词号需要变成骆驼拼写法。

var divStyle = document.querySelector('div').style;

divStyle.backgroundColor = 'red';
divStyle.border = '1px solid black';
divStyle.width = '100px';
divStyle.height = '100px';
divStyle.fontSize = '10em';

divStyle.backgroundColor // red
divStyle.border // 1px solid black
divStyle.height // 100px
divStyle.width // 100px

上面代码中,style属性的值是一个 CSSStyleDeclaration 实例。这个对象所包含的属性与 CSS 规则一一对应,但是名字需要改写,比如background-color写成backgroundColor。改写的规则是将横杠从 CSS 属性名中去除,然后将横杠后的第一个字母大写。如果 CSS 属性名是 JavaScript 保留字,则规则名之前需要加上字符串css,比如float写成cssFloat

注意,该对象的属性值都是字符串,设置时必须包括单位,但是不含规则结尾的分号。比如,divStyle.width不能写为100,而要写为100px

另外,Element.style返回的只是行内样式,并不是该元素的全部样式。通过样式表设置的样式,或者从父元素继承的样式,无法通过这个属性得到。元素的全部样式要通过window.getComputedStyle()得到。

CSSStyleDeclaration 实例属性

(1)CSSStyleDeclaration.cssText

CSSStyleDeclaration.cssText属性用来读写当前规则的所有样式声明文本。

var divStyle = document.querySelector('div').style;

divStyle.cssText = 'background-color: red;'
  + 'border: 1px solid black;'
  + 'height: 100px;'
  + 'width: 100px;';

注意,cssText的属性值不用改写 CSS 属性名。

删除一个元素的所有行内样式,最简便的方法就是设置cssText为空字符串。

divStyle.cssText = '';

(2)CSSStyleDeclaration.length

CSSStyleDeclaration.length属性返回一个整数值,表示当前规则包含多少条样式声明。

// HTML 代码如下
// <div id="myDiv"
//   style="margin: 0 10px; background-color: #CA1; border: 1px solid red;"
// ></div>
var myDiv = document.getElementById('myDiv');
var divStyle = myDiv.style;
divStyles.length // 3

上面代码中,myDiv元素的行内样式共包含3条样式规则。

(3)CSSStyleDeclaration.parentRule

CSSStyleDeclaration.parentRule属性返回当前规则所属的那个样式块(CSSRule 实例)。如果不存在所属的样式块,该属性返回null

该属性只读,且只在使用 CSSRule 接口时有意义。

var declaration = document.styleSheets[0].rules[0].style;
declaration.parentRule === document.styleSheets[0].rules[0]
// true
CSSStyleDeclaration 实例方法

(1)CSSStyleDeclaration.getPropertyPriority()

CSSStyleDeclaration.getPropertyPriority方法接受 CSS 样式的属性名作为参数,返回一个字符串,表示有没有设置important优先级。如果有就返回important,否则返回空字符串。

// HTML 代码为
// <div id="myDiv" style="margin: 10px!important; color: red;"/>
var style = document.getElementById('myDiv').style;
style.margin // "10px"
style.getPropertyPriority('margin') // "important"
style.getPropertyPriority('color') // ""

上面代码中,margin属性有important优先级,color属性没有。

(2)CSSStyleDeclaration.getPropertyValue()

CSSStyleDeclaration.getPropertyValue方法接受 CSS 样式属性名作为参数,返回一个字符串,表示该属性的属性值。

// HTML 代码为
// <div id="myDiv" style="margin: 10px!important; color: red;"/>
var style = document.getElementById('myDiv').style;
style.margin // "10px"
style.getPropertyValue("margin") // "10px"

(3)CSSStyleDeclaration.item()

CSSStyleDeclaration.item方法接受一个整数值作为参数,返回该位置的 CSS 属性名。

// HTML 代码为
// <div id="myDiv" style="color: red; background-color: white;"/>
var style = document.getElementById('myDiv').style;
style.item(0) // "color"
style.item(1) // "background-color"

上面代码中,0号位置的 CSS 属性名是color1号位置的 CSS 属性名是background-color

如果没有提供参数,这个方法会报错。如果参数值超过实际的属性数目,这个方法返回一个空字符值。

(4)CSSStyleDeclaration.removeProperty()

CSSStyleDeclaration.removeProperty方法接受一个属性名作为参数,在 CSS 规则里面移除这个属性,返回这个属性原来的值。

// HTML 代码为
// <div id="myDiv" style="color: red; background-color: white;">
//   111
// </div>
var style = document.getElementById('myDiv').style;
style.removeProperty('color') // 'red'
// HTML 代码变为
// <div id="myDiv" style="background-color: white;">

上面代码中,删除color属性以后,字体颜色从红色变成默认颜色。

(5)CSSStyleDeclaration.setProperty()

CSSStyleDeclaration.setProperty方法用来设置新的 CSS 属性。该方法没有返回值。

该方法可以接受三个参数。

  • 第一个参数:属性名,该参数是必需的。
  • 第二个参数:属性值,该参数可选。如果省略,则参数值默认为空字符串。
  • 第三个参数:优先级,该参数可选。如果设置,唯一的合法值是important,表示 CSS 规则里面的!important
// HTML 代码为
// <div id="myDiv" style="color: red; background-color: white;">
//   111
// </div>
var style = document.getElementById('myDiv').style;
style.setProperty('border', '1px solid blue');

上面代码执行后,myDiv元素就会出现蓝色的边框。

CSS 模块的侦测

CSS 的规格发展太快,新的模块层出不穷。不同浏览器的不同版本,对 CSS 模块的支持情况都不一样。有时候,需要知道当前浏览器是否支持某个模块,这就叫做“CSS模块的侦测”。

一个比较普遍适用的方法是,判断元素的style对象的某个属性值是否为字符串。

typeof element.style.animationName === 'string';
typeof element.style.transform === 'string';

如果该 CSS 属性确实存在,会返回一个字符串。即使该属性实际上并未设置,也会返回一个空字符串。如果该属性不存在,则会返回undefined

document.body.style['maxWidth'] // ""
document.body.style['maximumWidth'] // undefined

上面代码说明,这个浏览器支持max-width属性,但是不支持maximum-width属性。

注意,不管 CSS 属性名的写法带不带连词线,style属性上都能反映出该属性是否存在。

document.body.style['backgroundColor'] // ""
document.body.style['background-color'] // ""

另外,使用的时候,需要把不同浏览器的 CSS 前缀也考虑进去。

var content = document.getElementById('content');
typeof content.style['webkitAnimation'] === 'string'

这种侦测方法可以写成一个函数。

function isPropertySupported(property) {
  if (property in document.body.style) return true;
  var prefixes = ['Moz', 'Webkit', 'O', 'ms', 'Khtml'];
  var prefProperty = property.charAt(0).toUpperCase() + property.substr(1);

  for(var i = 0; i < prefixes.length; i++){
    if((prefixes[i] + prefProperty) in document.body.style) return true;
  }

  return false;
}

isPropertySupported('background-clip')
// true

CSS 对象

浏览器原生提供 CSS 对象,为 JavaScript 操作 CSS 提供一些工具方法。

这个对象目前有两个静态方法。

CSS.escape()

CSS.escape方法用于转义 CSS 选择器里面的特殊字符。

<div id="foo#bar">

上面代码中,该元素的id属性包含一个#号,该字符在 CSS 选择器里面有特殊含义。不能直接写成document.querySelector('#foo#bar'),只能写成document.querySelector('#foo\\#bar')。这里必须使用双斜杠的原因是,单引号字符串本身会转义一次斜杠。

CSS.escape方法就用来转义那些特殊字符。

document.querySelector('#' + CSS.escape('foo#bar'))
CSS.supports()

CSS.supports方法返回一个布尔值,表示当前环境是否支持某一句 CSS 规则。

它的参数有两种写法,一种是第一个参数是属性名,第二个参数是属性值;另一种是整个参数就是一行完整的 CSS 语句。

// 第一种写法
CSS.supports('transform-origin', '5px') // true

// 第二种写法
CSS.supports('display: table-cell') // true

注意,第二种写法的参数结尾不能带有分号,否则结果不准确。

CSS.supports('display: table-cell;') // false

window.getComputedStyle()

行内样式(inline style)具有最高的优先级,改变行内样式,通常会立即反映出来。但是,网页元素最终的样式是综合各种规则计算出来的。因此,如果想得到元素实际的样式,只读取行内样式是不够的,需要得到浏览器最终计算出来的样式规则。

window.getComputedStyle方法,就用来返回浏览器计算后得到的最终规则。它接受一个节点对象作为参数,返回一个 CSSStyleDeclaration 实例,包含了指定节点的最终样式信息。所谓“最终样式信息”,指的是各种 CSS 规则叠加后的结果。

var div = document.querySelector('div');
var styleObj = window.getComputedStyle(div);
styleObj.backgroundColor

上面代码中,得到的背景色就是div元素真正的背景色。

注意,CSSStyleDeclaration 实例是一个活的对象,任何对于样式的修改,会实时反映到这个实例上面。另外,这个实例是只读的。

getComputedStyle方法还可以接受第二个参数,表示当前元素的伪元素(比如:before:after:first-line:first-letter等)。

var result = window.getComputedStyle(div, ':before');

下面的例子是如何获取元素的高度。

var elem = document.getElementById('elem-container');
var styleObj = window.getComputedStyle(elem, null)
var height = styleObj.height;
// 等同于
var height = styleObj['height'];
var height = styleObj.getPropertyValue('height');

上面代码得到的height属性,是浏览器最终渲染出来的高度,比其他方法得到的高度更可靠。由于styleObj是 CSSStyleDeclaration 实例,所以可以使用各种 CSSStyleDeclaration 的实例属性和方法。

有几点需要注意。

  • CSSStyleDeclaration 实例返回的 CSS 值都是绝对单位。比如,长度都是像素单位(返回值包括px后缀),颜色是rgb(#, #, #)rgba(#, #, #, #)格式。
  • CSS 规则的简写形式无效。比如,想读取margin属性的值,不能直接读,只能读marginLeftmarginTop等属性;再比如,font属性也是不能直接读的,只能读font-size等单个属性。
  • 如果读取 CSS 原始的属性名,要用方括号运算符,比如styleObj['z-index'];如果读取骆驼拼写法的 CSS 属性名,可以直接读取styleObj.zIndex
  • 该方法返回的 CSSStyleDeclaration 实例的cssText属性无效,返回undefined

CSS 伪元素

CSS 伪元素是通过 CSS 向 DOM 添加的元素,主要是通过:before:after选择器生成,然后用content属性指定伪元素的内容。

下面是一段 HTML 代码。

<div id="test">Test content</div>

CSS 添加伪元素:before的写法如下。

#test:before {
  content: 'Before ';
  color: #FF0;
}

节点元素的style对象无法读写伪元素的样式,这时就要用到window.getComputedStyle()。JavaScript 获取伪元素,可以使用下面的方法。

var test = document.querySelector('#test');

var result = window.getComputedStyle(test, ':before').content;
var color = window.getComputedStyle(test, ':before').color;

此外,也可以使用 CSSStyleDeclaration 实例的getPropertyValue方法,获取伪元素的属性。

var result = window.getComputedStyle(test, ':before')
  .getPropertyValue('content');
var color = window.getComputedStyle(test, ':before')
  .getPropertyValue('color');

StyleSheet 接口

概述

StyleSheet接口代表网页的一张样式表,包括<link>元素加载的样式表和<style>元素内嵌的样式表。

document对象的styleSheets属性,可以返回当前页面的所有StyleSheet实例(即所有样式表)。它是一个类似数组的对象。

var sheets = document.styleSheets;
var sheet = document.styleSheets[0];
sheet instanceof StyleSheet // true

如果是<style>元素嵌入的样式表,还有另一种获取StyleSheet实例的方法,就是这个节点元素的sheet属性。

// HTML 代码为 <style id="myStyle"></style>
var myStyleSheet = document.getElementById('myStyle').sheet;
myStyleSheet instanceof StyleSheet // true
实例属性

StyleSheet实例有以下属性。

(1)StyleSheet.disabled

StyleSheet.disabled返回一个布尔值,表示该样式表是否处于禁用状态。手动设置disabled属性为true,等同于在<link>元素里面,将这张样式表设为alternate stylesheet,即该样式表将不会生效。

注意,disabled属性只能在 JavaScript 脚本中设置,不能在 HTML 语句中设置。

(2)Stylesheet.href

Stylesheet.href返回样式表的网址。对于内嵌样式表,该属性返回null。该属性只读。

document.styleSheets[0].href

(3)StyleSheet.media

StyleSheet.media属性返回一个类似数组的对象(MediaList实例),成员是表示适用媒介的字符串。表示当前样式表是用于屏幕(screen),还是用于打印(print)或手持设备(handheld),或各种媒介都适用(all)。该属性只读,默认值是screen

document.styleSheets[0].media.mediaText
// "all"

MediaList实例的appendMedium方法,用于增加媒介;deleteMedium方法用于删除媒介。

document.styleSheets[0].media.appendMedium('handheld');
document.styleSheets[0].media.deleteMedium('print');

(4)StyleSheet.title

StyleSheet.title属性返回样式表的title属性。

(5)StyleSheet.type

StyleSheet.type属性返回样式表的type属性,通常是text/css

document.styleSheets[0].type  // "text/css"

(6)StyleSheet.parentStyleSheet

CSS 的@import命令允许在样式表中加载其他样式表。StyleSheet.parentStyleSheet属性返回包含了当前样式表的那张样式表。如果当前样式表是顶层样式表,则该属性返回null

if (stylesheet.parentStyleSheet) {
  sheet = stylesheet.parentStyleSheet;
} else {
  sheet = stylesheet;
}

(7)StyleSheet.ownerNode

StyleSheet.ownerNode属性返回StyleSheet对象所在的 DOM 节点,通常是<link><style>。对于那些由其他样式表引用的样式表,该属性为null

// HTML代码为
// <link rel="StyleSheet" href="example.css" type="text/css" />
document.styleSheets[0].ownerNode // [object HTMLLinkElement]

(8)StyleSheet.cssRules

StyleSheet.cssRules属性指向一个类似数组的对象(CSSRuleList实例),里面每一个成员就是当前样式表的一条 CSS 规则。使用该规则的cssText属性,可以得到 CSS 规则对应的字符串。

var sheet = document.querySelector('#styleElement').sheet;

sheet.cssRules[0].cssText
// "body { background-color: red; margin: 20px; }"

sheet.cssRules[1].cssText
// "p { line-height: 1.4em; color: blue; }"

每条 CSS 规则还有一个style属性,指向一个对象,用来读写具体的 CSS 命令。

styleSheet.cssRules[0].style.color = 'red';
styleSheet.cssRules[1].style.color = 'purple';

(9)StyleSheet.ownerRule

有些样式表是通过@import规则输入的,它的ownerRule属性会返回一个CSSRule实例,代表那行@import规则。如果当前样式表不是通过@import引入的,ownerRule属性返回null

实例方法

(1)CSSStyleSheet.insertRule()

CSSStyleSheet.insertRule方法用于在当前样式表的插入一个新的 CSS 规则。

var sheet = document.querySelector('#styleElement').sheet;
sheet.insertRule('#block { color: white }', 0);
sheet.insertRule('p { color: red }', 1);

该方法可以接受两个参数,第一个参数是表示 CSS 规则的字符串,这里只能有一条规则,否则会报错。第二个参数是该规则在样式表的插入位置(从0开始),该参数可选,默认为0(即默认插在样式表的头部)。注意,如果插入位置大于现有规则的数目,会报错。

该方法的返回值是新插入规则的位置序号。

注意,浏览器对脚本在样式表里面插入规则有很多限制。所以,这个方法最好放在try...catch里使用。

(2)CSSStyleSheet.deleteRule()

CSSStyleSheet.deleteRule方法用来在样式表里面移除一条规则,它的参数是该条规则在cssRules对象中的位置。该方法没有返回值。

document.styleSheets[0].deleteRule(1);

实例:添加样式表

网页添加样式表有两种方式。一种是添加一张内置样式表,即在文档中添加一个<style>节点。

// 写法一
var style = document.createElement('style');
style.setAttribute('media', 'screen');
style.innerHTML = 'body{color:red}';
document.head.appendChild(style);

// 写法二
var style = (function () {
  var style = document.createElement('style');
  document.head.appendChild(style);
  return style;
})();
style.sheet.insertRule('.foo{color:red;}', 0);

另一种是添加外部样式表,即在文档中添加一个<link>节点,然后将href属性指向外部样式表的 URL。

var linkElm = document.createElement('link');
linkElm.setAttribute('rel', 'stylesheet');
linkElm.setAttribute('type', 'text/css');
linkElm.setAttribute('href', 'reset-min.css');

document.head.appendChild(linkElm);

CSSRuleList 接口

CSSRuleList 接口是一个类似数组的对象,表示一组 CSS 规则,成员都是 CSSRule 实例。

获取 CSSRuleList 实例,一般是通过StyleSheet.cssRules属性。

// HTML 代码如下
// <style id="myStyle">
//   h1 { color: red; }
//   p { color: blue; }
// </style>
var myStyleSheet = document.getElementById('myStyle').sheet;
var crl = myStyleSheet.cssRules;
crl instanceof CSSRuleList // true

CSSRuleList 实例里面,每一条规则(CSSRule 实例)可以通过rules.item(index)或者rules[index]拿到。CSS 规则的条数通过rules.length拿到。还是用上面的例子。

crl[0] instanceof CSSRule // true
crl.length // 2

注意,添加规则和删除规则不能在 CSSRuleList 实例操作,而要在它的父元素 StyleSheet 实例上,通过StyleSheet.insertRule()StyleSheet.deleteRule()操作。

CSSRule 接口

概述

一条 CSS 规则包括两个部分:CSS 选择器和样式声明。下面就是一条典型的 CSS 规则。

.myClass {
  color: red;
  background-color: yellow;
}

JavaScript 通过 CSSRule 接口操作 CSS 规则。一般通过 CSSRuleList 接口(StyleSheet.cssRules)获取 CSSRule 实例。

// HTML 代码如下
// <style id="myStyle">
//   .myClass {
//     color: red;
//     background-color: yellow;
//   }
// </style>
var myStyleSheet = document.getElementById('myStyle').sheet;
var ruleList = myStyleSheet.cssRules;
var rule = ruleList[0];
rule instanceof CSSRule // true
CSSRule 实例的属性

(1)CSSRule.cssText

CSSRule.cssText属性返回当前规则的文本,还是使用上面的例子。

rule.cssText
// ".myClass { color: red; background-color: yellow; }"

如果规则是加载(@import)其他样式表,cssText属性返回@import 'url'

(2)CSSRule.parentStyleSheet

CSSRule.parentStyleSheet属性返回当前规则所在的样式表对象(StyleSheet 实例),还是使用上面的例子。

rule.parentStyleSheet === myStyleSheet // true

(3)CSSRule.parentRule

CSSRule.parentRule属性返回包含当前规则的父规则,如果不存在父规则(即当前规则是顶层规则),则返回null

父规则最常见的情况是,当前规则包含在@media规则代码块之中。

// HTML 代码如下
// <style id="myStyle">
//   @supports (display: flex) {
//     @media screen and (min-width: 900px) {
//       article {
//         display: flex;
//       }
//     }
//  }
// </style>
var myStyleSheet = document.getElementById('myStyle').sheet;
var ruleList = myStyleSheet.cssRules;

var rule0 = ruleList[0];
rule0.cssText
// "@supports (display: flex) {
//    @media screen and (min-width: 900px) {
//      article { display: flex; }
//    }
// }"

// 由于这条规则内嵌其他规则,
// 所以它有 cssRules 属性,且该属性是 CSSRuleList 实例
rule0.cssRules instanceof CSSRuleList // true

var rule1 = rule0.cssRules[0];
rule1.cssText
// "@media screen and (min-width: 900px) {
//   article { display: flex; }
// }"

var rule2 = rule1.cssRules[0];
rule2.cssText
// "article { display: flex; }"

rule1.parentRule === rule0 // true
rule2.parentRule === rule1 // true

(4)CSSRule.type

CSSRule.type属性返回一个整数值,表示当前规则的类型。

最常见的类型有以下几种。

  • 1:普通样式规则(CSSStyleRule 实例)
  • 3:@import规则
  • 4:@media规则(CSSMediaRule 实例)
  • 5:@font-face规则
CSSStyleRule 接口

如果一条 CSS 规则是普通的样式规则(不含特殊的 CSS 命令),那么除了 CSSRule 接口,它还部署了 CSSStyleRule 接口。

CSSStyleRule 接口有以下两个属性。

(1)CSSStyleRule.selectorText

CSSStyleRule.selectorText属性返回当前规则的选择器。

var stylesheet = document.styleSheets[0];
stylesheet.cssRules[0].selectorText // ".myClass"

注意,这个属性是可写的。

(2)CSSStyleRule.style

CSSStyleRule.style属性返回一个对象(CSSStyleDeclaration 实例),代表当前规则的样式声明,也就是选择器后面的大括号里面的部分。

// HTML 代码为
// <style id="myStyle">
//   p { color: red; }
// </style>
var styleSheet = document.getElementById('myStyle').sheet;
styleSheet.cssRules[0].style instanceof CSSStyleDeclaration
// true

CSSStyleDeclaration 实例的cssText属性,可以返回所有样式声明,格式为字符串。

styleSheet.cssRules[0].style.cssText
// "color: red;"
styleSheet.cssRules[0].selectorText
// "p"
CSSMediaRule 接口

如果一条 CSS 规则是@media代码块,那么它除了 CSSRule 接口,还部署了 CSSMediaRule 接口。

该接口主要提供media属性和conditionText属性。前者返回代表@media规则的一个对象(MediaList 实例),后者返回@media规则的生效条件。

// HTML 代码如下
// <style id="myStyle">
//   @media screen and (min-width: 900px) {
//     article { display: flex; }
//   }
// </style>
var styleSheet = document.getElementById('myStyle').sheet;
styleSheet.cssRules[0] instanceof CSSMediaRule
// true

styleSheet.cssRules[0].media
//  {
//    0: "screen and (min-width: 900px)",
//    appendMedium: function,
//    deleteMedium: function,
//    item: function,
//    length: 1,
//    mediaText: "screen and (min-width: 900px)"
// }

styleSheet.cssRules[0].conditionText
// "screen and (min-width: 900px)"

window.matchMedia()

基本用法

window.matchMedia方法用来将 CSS 的MediaQuery条件语句,转换成一个 MediaQueryList 实例。

var mdl = window.matchMedia('(min-width: 400px)');
mdl instanceof MediaQueryList // true

注意,如果参数不是有效的MediaQuery条件语句,window.matchMedia不会报错,依然返回的一个 MediaQueryList 实例。

window.matchMedia('bad string') instanceof MediaQueryList // true
MediaQueryList 接口的实例属性

MediaQueryList 实例有三个属性。

(1)MediaQueryList.media

MediaQueryList.media属性返回一个字符串,表示对应的 MediaQuery 条件语句。

var mql = window.matchMedia('(min-width: 400px)');
mql.media // "(min-width: 400px)"

(2)MediaQueryList.matches

MediaQueryList.matches属性返回一个布尔值,表示当前页面是否符合指定的 MediaQuery 条件语句。

if (window.matchMedia('(min-width: 400px)').matches) {
  /* 当前视口不小于 400 像素 */
} else {
  /* 当前视口小于 400 像素 */
}

下面的例子根据mediaQuery是否匹配当前环境,加载相应的 CSS 样式表。

var result = window.matchMedia("(max-width: 700px)");

if (result.matches){
  var linkElm = document.createElement('link');
  linkElm.setAttribute('rel', 'stylesheet');
  linkElm.setAttribute('type', 'text/css');
  linkElm.setAttribute('href', 'small.css');

  document.head.appendChild(linkElm);
}

(3)MediaQueryList.onchange

如果 MediaQuery 条件语句的适配环境发生变化,会触发change事件。MediaQueryList.onchange属性用来指定change事件的监听函数。该函数的参数是change事件对象(MediaQueryListEvent 实例),该对象与 MediaQueryList 实例类似,也有mediamatches属性。

var mql = window.matchMedia('(max-width: 600px)');

mql.onchange = function(e) {
  if (e.matches) {
    /* 视口不超过 600 像素 */
  } else {
    /* 视口超过 600 像素 */
  }
}

上面代码中,change事件发生后,存在两种可能。一种是显示宽度从700像素以上变为以下,另一种是从700像素以下变为以上,所以在监听函数内部要判断一下当前是哪一种情况。

MediaQueryList 接口的实例方法

MediaQueryList 实例有两个方法MediaQueryList.addListener()MediaQueryList.removeListener(),用来为change事件添加或撤销监听函数。

var mql = window.matchMedia('(max-width: 600px)');

// 指定监听函数
mql.addListener(mqCallback);

// 撤销监听函数
mql.removeListener(mqCallback);

function mqCallback(e) {
  if (e.matches) {
    /* 视口不超过 600 像素 */
  } else {
    /* 视口超过 600 像素 */
  }
}

CSS事件

transitionEnd事件

CSS的过渡效果(transition)结束后,触发transitionEnd事件。

el.addEventListener('transitionend', onTransitionEnd, false);

function onTransitionEnd() {
  console.log('Transition end');
}

transitionEnd的事件对象具有以下属性。

  • propertyName:发生transition效果的CSS属性名。
  • elapsedTimetransition效果持续的秒数,不含transition-delay的时间。
  • pseudoElement:如果transition效果发生在伪元素,会返回该伪元素的名称,以“::”开头。如果不发生在伪元素上,则返回一个空字符串。

实际使用transitionend事件时,可能需要添加浏览器前缀。

el.addEventListener('webkitTransitionEnd', function () {
    el.style.transition = 'none';
});
animationstart事件,animationend事件,animationiteration事件

CSS动画有以下三个事件。

  • animationstart事件:动画开始时触发。
  • animationend事件:动画结束时触发。
  • animationiteration事件:开始新一轮动画循环时触发。如果animation-iteration-count属性等于1,该事件不触发,即只播放一轮的CSS动画,不会触发animationiteration事件。
div.addEventListener('animationiteration', function() {
  console.log('完成一次动画');
});

这三个事件的事件对象,都有animationName属性(返回产生过渡效果的CSS属性名)和elapsedTime属性(动画已经运行的秒数)。对于animationstart事件,elapsedTime属性等于0,除非animation-delay属性等于负值。

var el = document.getElementById("animation");

el.addEventListener("animationstart", listener, false);
el.addEventListener("animationend", listener, false);
el.addEventListener("animationiteration", listener, false);

function listener(e) {
  var li = document.createElement("li");
  switch(e.type) {
    case "animationstart":
      li.innerHTML = "Started: elapsed time is " + e.elapsedTime;
      break;
    case "animationend":
      li.innerHTML = "Ended: elapsed time is " + e.elapsedTime;
      break;
    case "animationiteration":
      li.innerHTML = "New loop started at time " + e.elapsedTime;
      break;
  }
  document.getElementById("output").appendChild(li);
}

上面代码的运行结果是下面的样子。

Started: elapsed time is 0
New loop started at time 3.01200008392334
New loop started at time 6.00600004196167
Ended: elapsed time is 9.234000205993652

animation-play-state属性可以控制动画的状态(暂停/播放),该属性需求加上浏览器前缀。

element.style.webkitAnimationPlayState = "paused";
element.style.webkitAnimationPlayState = "running";

浏览器环境概述

JavaScript 是浏览器的内置脚本语言。也就是说,浏览器内置了 JavaScript 引擎,并且提供各种接口,让 JavaScript 脚本可以控制浏览器的各种功能。一旦网页内嵌了 JavaScript 脚本,浏览器加载网页,就会去执行脚本,从而达到操作浏览器的目的,实现网页的各种动态效果。

本章开始介绍浏览器提供的各种 JavaScript 接口。首先,介绍 JavaScript 代码嵌入网页的方法。

代码嵌入网页的方法

网页中嵌入 JavaScript 代码,主要有三种方法。

  • <script>元素直接嵌入代码。
  • <script>标签加载外部脚本
  • 事件属性
  • URL 协议
script 元素嵌入代码

<script>元素内部可以直接写 JavaScript 代码。

<script>
  var x = 1 + 5;
  console.log(x);
</script>

<script>标签有一个type属性,用来指定脚本类型。对JavaScript脚本来说,type属性可以设为两种值。

  • text/javascript:这是默认值,也是历史上一贯设定的值。如果你省略type属性,默认就是这个值。对于老式浏览器,设为这个值比较好。
  • application/javascript:对于较新的浏览器,建议设为这个值。
<script type="application/javascript">
  console.log('Hello World');
</script>

由于<script>标签默认就是 JavaScript 代码。所以,嵌入 JavaScript 脚本时,type属性可以省略。

如果type属性的值,浏览器不认识,那么它不会执行其中的代码。利用这一点,可以在<script>标签之中嵌入任意的文本内容,只要加上一个浏览器不认识的type属性即可。

<script id="mydata" type="x-custom-data">
  console.log('Hello World');
</script>

上面的代码,浏览器不会执行,也不会显示它的内容,因为不认识它的type属性。但是,这个<script>节点依然存在于 DOM 之中,可以使用<script>节点的text属性读出它的内容。

document.getElementById('mydata').text
//   console.log('Hello World');
script 元素加载外部脚本

<script>标签也可以指定加载外部的脚本文件。

<script src="https://www.example.com/script.js"></script>

如果脚本文件使用了非英语字符,还应该注明字符的编码。

<script charset="utf-8" src="https://www.example.com/script.js"></script>

所加载的脚本必须是纯的 JavaScript 代码,不能有HTML代码和<script>标签。

加载外部脚本和直接添加代码块,这两种方法不能混用。下面代码的console.log语句直接被忽略。

<script charset="utf-8" src="example.js">
  console.log('Hello World!');
</script>

为了防止攻击者篡改外部脚本,script标签允许设置一个integrity属性,写入该外部脚本的 Hash 签名,用来验证脚本的一致性。

<script src="/assets/application.js"
  integrity="sha256-TvVUHzSfftWg1rcfL6TIJ0XKEGrgLyEq6lEpcmrG9qs=">
</script>

上面代码中,script标签有一个integrity属性,指定了外部脚本/assets/application.js的 SHA256 签名。一旦有人改了这个脚本,导致 SHA256 签名不匹配,浏览器就会拒绝加载。

事件属性

网页元素的事件属性(比如onclickonmouseover),可以写入 JavaScript 代码。当指定事件发生时,就会调用这些代码。

<button id="myBtn" onclick="console.log(this.id)">点击</button>

上面的事件属性代码只有一个语句。如果有多个语句,使用分号分隔即可。

URL 协议

URL 支持javascript:协议,即在 URL 的位置写入代码,使用这个 URL 的时候就会执行 JavaScript 代码。

<a href="javascript:console.log('Hello')">点击</a>

浏览器的地址栏也可以执行javascipt:协议。将javascript:console.log('Hello')放入地址栏,按回车键也会执行这段代码。

如果 JavaScript 代码返回一个字符串,浏览器就会新建一个文档,展示这个字符串的内容,原有文档的内容都会消失。

<a href="javascript: new Date().toLocaleTimeString();">点击</a>

上面代码中,用户点击链接以后,会打开一个新文档,里面有当前时间。

如果返回的不是字符串,那么浏览器不会新建文档,也不会跳转。

<a href="javascript: console.log(new Date().toLocaleTimeString())">点击</a>

上面代码中,用户点击链接后,网页不会跳转,只会在控制台显示当前时间。

javascript:协议的常见用途是书签脚本 Bookmarklet。由于浏览器的书签保存的是一个网址,所以javascript:网址也可以保存在里面,用户选择这个书签的时候,就会在当前页面执行这个脚本。为了防止书签替换掉当前文档,可以在脚本前加上void,或者在脚本最后加上void 0

<a href="javascript: void new Date().toLocaleTimeString();">点击</a>
<a href="javascript: new Date().toLocaleTimeString();void 0;">点击</a>

上面这两种写法,点击链接后,执行代码都不会网页跳转。

script 元素

工作原理

浏览器加载 JavaScript 脚本,主要通过<script>元素完成。正常的网页加载流程是这样的。

  1. 浏览器一边下载 HTML 网页,一边开始解析。也就是说,不等到下载完,就开始解析。
  2. 解析过程中,浏览器发现<script>元素,就暂停解析,把网页渲染的控制权转交给 JavaScript 引擎。
  3. 如果<script>元素引用了外部脚本,就下载该脚本再执行,否则就直接执行代码。
  4. JavaScript 引擎执行完毕,控制权交还渲染引擎,恢复往下解析 HTML 网页。

加载外部脚本时,浏览器会暂停页面渲染,等待脚本下载并执行完成后,再继续渲染。原因是 JavaScript 代码可以修改 DOM,所以必须把控制权让给它,否则会导致复杂的线程竞赛的问题。

如果外部脚本加载时间很长(一直无法完成下载),那么浏览器就会一直等待脚本下载完成,造成网页长时间失去响应,浏览器就会呈现“假死”状态,这被称为“阻塞效应”。

为了避免这种情况,较好的做法是将<script>标签都放在页面底部,而不是头部。这样即使遇到脚本失去响应,网页主体的渲染也已经完成了,用户至少可以看到内容,而不是面对一张空白的页面。如果某些脚本代码非常重要,一定要放在页面头部的话,最好直接将代码写入页面,而不是连接外部脚本文件,这样能缩短加载时间。

脚本文件都放在网页尾部加载,还有一个好处。因为在 DOM 结构生成之前就调用 DOM 节点,JavaScript 会报错,如果脚本都在网页尾部加载,就不存在这个问题,因为这时 DOM 肯定已经生成了。

<head>
  <script>
    console.log(document.body.innerHTML);
  </script>
</head>
<body>
</body>

上面代码执行时会报错,因为此时document.body元素还未生成。

一种解决方法是设定DOMContentLoaded事件的回调函数。

<head>
  <script>
    document.addEventListener(
      'DOMContentLoaded',
      function (event) {
        console.log(document.body.innerHTML);
      }
    );
  </script>
</head>

上面代码中,指定DOMContentLoaded事件发生后,才开始执行相关代码。DOMContentLoaded事件只有在 DOM 结构生成之后才会触发。

另一种解决方法是,使用<script>标签的onload属性。当<script>标签指定的外部脚本文件下载和解析完成,会触发一个load事件,可以把所需执行的代码,放在这个事件的回调函数里面。

<script src="jquery.min.js" onload="console.log(document.body.innerHTML)">
</script>

但是,如果将脚本放在页面底部,就可以完全按照正常的方式写,上面两种方式都不需要。

<body>
  <!-- 其他代码  -->
  <script>
    console.log(document.body.innerHTML);
  </script>
</body>

如果有多个script标签,比如下面这样。

<script src="a.js"></script>
<script src="b.js"></script>

浏览器会同时并行下载a.jsb.js,但是,执行时会保证先执行a.js,然后再执行b.js,即使后者先下载完成,也是如此。也就是说,脚本的执行顺序由它们在页面中的出现顺序决定,这是为了保证脚本之间的依赖关系不受到破坏。当然,加载这两个脚本都会产生“阻塞效应”,必须等到它们都加载完成,浏览器才会继续页面渲染。

解析和执行 CSS,也会产生阻塞。Firefox 浏览器会等到脚本前面的所有样式表,都下载并解析完,再执行脚本;Webkit则是一旦发现脚本引用了样式,就会暂停执行脚本,等到样式表下载并解析完,再恢复执行。

此外,对于来自同一个域名的资源,比如脚本文件、样式表文件、图片文件等,浏览器一般有限制,同时最多下载6~20个资源,即最多同时打开的 TCP 连接有限制,这是为了防止对服务器造成太大压力。如果是来自不同域名的资源,就没有这个限制。所以,通常把静态文件放在不同的域名之下,以加快下载速度。

defer 属性

为了解决脚本文件下载阻塞网页渲染的问题,一个方法是对<script>元素加入defer属性。它的作用是延迟脚本的执行,等到 DOM 加载生成后,再执行脚本。

<script src="a.js" defer></script>
<script src="b.js" defer></script>

上面代码中,只有等到 DOM 加载完成后,才会执行a.jsb.js

defer属性的运行流程如下。

  1. 浏览器开始解析 HTML 网页。
  2. 解析过程中,发现带有defer属性的<script>元素。
  3. 浏览器继续往下解析 HTML 网页,同时并行下载<script>元素加载的外部脚本。
  4. 浏览器完成解析 HTML 网页,此时再回过头执行已经下载完成的脚本。

有了defer属性,浏览器下载脚本文件的时候,不会阻塞页面渲染。下载的脚本文件在DOMContentLoaded事件触发前执行(即刚刚读取完</html>标签),而且可以保证执行顺序就是它们在页面上出现的顺序。

对于内置而不是加载外部脚本的script标签,以及动态生成的script标签,defer属性不起作用。另外,使用defer加载的外部脚本不应该使用document.write方法。

async 属性

解决“阻塞效应”的另一个方法是对<script>元素加入async属性。

<script src="a.js" async></script>
<script src="b.js" async></script>

async属性的作用是,使用另一个进程下载脚本,下载时不会阻塞渲染。

  1. 浏览器开始解析 HTML 网页。
  2. 解析过程中,发现带有async属性的script标签。
  3. 浏览器继续往下解析 HTML 网页,同时并行下载<script>标签中的外部脚本。
  4. 脚本下载完成,浏览器暂停解析 HTML 网页,开始执行下载的脚本。
  5. 脚本执行完毕,浏览器恢复解析 HTML 网页。

async属性可以保证脚本下载的同时,浏览器继续渲染。需要注意的是,一旦采用这个属性,就无法保证脚本的执行顺序。哪个脚本先下载结束,就先执行那个脚本。另外,使用async属性的脚本文件里面的代码,不应该使用document.write方法。

defer属性和async属性到底应该使用哪一个?

一般来说,如果脚本之间没有依赖关系,就使用async属性,如果脚本之间有依赖关系,就使用defer属性。如果同时使用asyncdefer属性,后者不起作用,浏览器行为由async属性决定。

脚本的动态加载

<script>元素还可以动态生成,生成后再插入页面,从而实现脚本的动态加载。

['a.js', 'b.js'].forEach(function(src) {
  var script = document.createElement('script');
  script.src = src;
  document.head.appendChild(script);
});

这种方法的好处是,动态生成的script标签不会阻塞页面渲染,也就不会造成浏览器假死。但是问题在于,这种方法无法保证脚本的执行顺序,哪个脚本文件先下载完成,就先执行哪个。

如果想避免这个问题,可以设置async属性为false

['a.js', 'b.js'].forEach(function(src) {
  var script = document.createElement('script');
  script.src = src;
  script.async = false;
  document.head.appendChild(script);
});

上面的代码不会阻塞页面渲染,而且可以保证b.jsa.js后面执行。不过需要注意的是,在这段代码后面加载的脚本文件,会因此都等待b.js执行完成后再执行。

如果想为动态加载的脚本指定回调函数,可以使用下面的写法。

function loadScript(src, done) {
  var js = document.createElement('script');
  js.src = src;
  js.onload = function() {
    done();
  };
  js.onerror = function() {
    done(new Error('Failed to load script ' + src));
  };
  document.head.appendChild(js);
}
加载使用的协议

如果不指定协议,浏览器默认采用 HTTP 协议下载。

<script src="example.js"></script>

上面的example.js默认就是采用 HTTP 协议下载,如果要采用 HTTPS 协议下载,必需写明。

<script src="https://example.js"></script>

但是有时我们会希望,根据页面本身的协议来决定加载协议,这时可以采用下面的写法。

<script src="//example.js"></script>

浏览器的组成

浏览器的核心是两部分:渲染引擎和 JavaScript 解释器(又称 JavaScript 引擎)。

渲染引擎

渲染引擎的主要作用是,将网页代码渲染为用户视觉可以感知的平面文档。

不同的浏览器有不同的渲染引擎。

  • Firefox:Gecko 引擎
  • Safari:WebKit 引擎
  • Chrome:Blink 引擎
  • IE: Trident 引擎
  • Edge: EdgeHTML 引擎

渲染引擎处理网页,通常分成四个阶段。

  1. 解析代码:HTML 代码解析为 DOM,CSS 代码解析为 CSSOM(CSS Object Model)。
  2. 对象合成:将 DOM 和 CSSOM 合成一棵渲染树(render tree)。
  3. 布局:计算出渲染树的布局(layout)。
  4. 绘制:将渲染树绘制到屏幕。

以上四步并非严格按顺序执行,往往第一步还没完成,第二步和第三步就已经开始了。所以,会看到这种情况:网页的 HTML 代码还没下载完,但浏览器已经显示出内容了。

重流和重绘

渲染树转换为网页布局,称为“布局流”(flow);布局显示到页面的这个过程,称为“绘制”(paint)。它们都具有阻塞效应,并且会耗费很多时间和计算资源。

页面生成以后,脚本操作和样式表操作,都会触发“重流”(reflow)和“重绘”(repaint)。用户的互动也会触发重流和重绘,比如设置了鼠标悬停(a:hover)效果、页面滚动、在输入框中输入文本、改变窗口大小等等。

重流和重绘并不一定一起发生,重流必然导致重绘,重绘不一定需要重流。比如改变元素颜色,只会导致重绘,而不会导致重流;改变元素的布局,则会导致重绘和重流。

大多数情况下,浏览器会智能判断,将重流和重绘只限制到相关的子树上面,最小化所耗费的代价,而不会全局重新生成网页。

作为开发者,应该尽量设法降低重绘的次数和成本。比如,尽量不要变动高层的 DOM 元素,而以底层 DOM 元素的变动代替;再比如,重绘table布局和flex布局,开销都会比较大。

var foo = document.getElementById('foobar');

foo.style.color = 'blue';
foo.style.marginTop = '30px';

上面的代码只会导致一次重绘,因为浏览器会累积 DOM 变动,然后一次性执行。

下面是一些优化技巧。

  • 读取 DOM 或者写入 DOM,尽量写在一起,不要混杂。不要读取一个 DOM 节点,然后立刻写入,接着再读取一个 DOM 节点。
  • 缓存 DOM 信息。
  • 不要一项一项地改变样式,而是使用 CSS class 一次性改变样式。
  • 使用documentFragment操作 DOM
  • 动画使用absolute定位或fixed定位,这样可以减少对其他元素的影响。
  • 只在必要时才显示隐藏元素。
  • 使用window.requestAnimationFrame(),因为它可以把代码推迟到下一次重流时执行,而不是立即要求页面重流。
  • 使用虚拟DOM(virtual DOM)库。

下面是一个window.requestAnimationFrame()对比效果的例子。

// 重绘代价高
function doubleHeight(element) {
  var currentHeight = element.clientHeight;
  element.style.height = (currentHeight * 2) + 'px';
}

all_my_elements.forEach(doubleHeight);

// 重绘代价低
function doubleHeight(element) {
  var currentHeight = element.clientHeight;

  window.requestAnimationFrame(function () {
    element.style.height = (currentHeight * 2) + 'px';
  });
}

all_my_elements.forEach(doubleHeight);

上面的第一段代码,每读一次 DOM,就写入新的值,会造成不停的重排和重流。第二段代码把所有的写操作,都累积在一起,从而 DOM 代码变动的代价就最小化了。

JavaScript 引擎

JavaScript 引擎的主要作用是,读取网页中的 JavaScript 代码,对其处理后运行。

JavaScript 是一种解释型语言,也就是说,它不需要编译,由解释器实时运行。这样的好处是运行和修改都比较方便,刷新页面就可以重新解释;缺点是每次运行都要调用解释器,系统开销较大,运行速度慢于编译型语言。

为了提高运行速度,目前的浏览器都将 JavaScript 进行一定程度的编译,生成类似字节码(bytecode)的中间代码,以提高运行速度。

早期,浏览器内部对 JavaScript 的处理过程如下:

  1. 读取代码,进行词法分析(Lexical analysis),将代码分解成词元(token)。
  2. 对词元进行语法分析(parsing),将代码整理成“语法树”(syntax tree)。
  3. 使用“翻译器”(translator),将代码转为字节码(bytecode)。
  4. 使用“字节码解释器”(bytecode interpreter),将字节码转为机器码。

逐行解释将字节码转为机器码,是很低效的。为了提高运行速度,现代浏览器改为采用“即时编译”(Just In Time compiler,缩写JIT),即字节码只在运行时编译,用到哪一行就编译哪一行,并且把编译结果缓存(inline cache)。通常,一个程序被经常用到的,只是其中一小部分代码,有了缓存的编译结果,整个程序的运行速度就会显著提升。

字节码不能直接运行,而是运行在一个虚拟机(Virtual Machine)之上,一般也把虚拟机称为 JavaScript 引擎。并非所有的 JavaScript 虚拟机运行时都有字节码,有的 JavaScript 虚拟机基于源码,即只要有可能,就通过JIT(just in time)编译器直接把源码编译成机器码运行,省略字节码步骤。这一点与其他采用虚拟机(比如 Java)的语言不尽相同。这样做的目的,是为了尽可能地优化代码、提高性能。下面是目前最常见的一些JavaScript虚拟机:

  • [Chakra](http://en.wikipedia.org/wiki/Chakra_(JScript_engine))(Microsoft Internet Explorer)
  • Nitro/JavaScript Core (Safari)
  • Carakan (Opera)
  • SpiderMonkey (Firefox)
  • [V8](http://en.wikipedia.org/wiki/V8_(JavaScript_engine)) (Chrome, Chromium)

window对象

概述

浏览器里面,window对象(注意,w为小写)指当前的浏览器窗口。它也是当前页面的顶层对象,即最高一层的对象,所有其他对象都是它的下属。一个变量如果未声明,那么默认就是顶层对象的属性。

a = 1;
window.a // 1

上面代码中,a是一个没有声明就直接赋值的变量,它自动成为顶层对象的属性。

window有自己的实体含义,其实不适合当作最高一层的顶层对象,这是一个语言的设计失误。最早,设计这门语言的时候,原始设想是语言内置的对象越少越好,这样可以提高浏览器的性能。因此,语言设计者 Brendan Eich 就把window对象当作顶层对象,所有未声明就赋值的变量都自动变成window对象的属性。这种设计使得编译阶段无法检测出未声明变量,但到了今天已经没有办法纠正了。

window 对象的属性

window.name

window.name属性是一个字符串,表示当前浏览器窗口的名字。窗口不一定需要名字,这个属性主要配合超链接和表单的target属性使用。

window.name = 'Hello World!';
console.log(window.name)
// "Hello World!"

该属性只能保存字符串,如果写入的值不是字符串,会自动转成字符串。各个浏览器对这个值的储存容量有所不同,但是一般来说,可以高达几MB。

只要浏览器窗口不关闭,这个属性是不会消失的。举例来说,访问a.com时,该页面的脚本设置了window.name,接下来在同一个窗口里面载入了b.com,新页面的脚本可以读到上一个网页设置的window.name。页面刷新也是这种情况。一旦浏览器窗口关闭后,该属性保存的值就会消失,因为这是窗口已经不存在了。

window.closed,window.opener

window.closed属性返回一个布尔值,表示窗口是否关闭。

window.closed // false

上面代码检查当前窗口是否关闭。这种检查意义不大,因为只要能运行代码,当前窗口肯定没有关闭。这个属性一般用来检查,使用脚本打开的新窗口是否关闭。

var popup = window.open();

if ((popup !== null) && !popup.closed) {
  // 窗口仍然打开着
}

window.opener属性表示打开当前窗口的父窗口。如果当前窗口没有父窗口(即直接在地址栏输入打开),则返回null

window.open().opener === window // true

上面表达式会打开一个新窗口,然后返回true

通过opener属性,可以获得父窗口的全局属性和方法,但只限于两个窗口同源的情况(参见《同源限制》一章),且其中一个窗口由另一个打开。<a>元素添加rel="noopener"属性,可以防止新打开的窗口获取父窗口。

window.self,window.window

window.selfwindow.window属性都指向窗口本身。这两个属性只读。

window.self === window // true
window.window === window // true
window.frames,window.length

window.frames属性返回一个类似数组的对象,成员为页面内所有框架窗口,包括frame元素和iframe元素。window.frames[0]表示页面中第一个框架窗口。

如果iframe元素设置了idname属性,那么就可以用属性值,引用这个iframe窗口。比如<iframe name="myIFrame">可以用frames['myIFrame']或者frames.myIFrame来引用。

frames属性实际上是window对象的别名。

frames === window // true

因此,frames[0]也可以用window[0]表示。但是,从语义上看,frames更清晰,而且考虑到window还是全局对象,因此推荐表示多窗口时,总是使用frames[0]的写法。更多介绍请看下文的《多窗口操作》部分。

window.length属性返回当前网页包含的框架总数。如果当前网页不包含frameiframe元素,那么window.length就返回0

window.frames.length === window.length // true

上面代码表示,window.frames.lengthwindow.length应该是相等的。

window.frameElement

window.frameElement属性主要用于当前窗口嵌在另一个网页的情况(嵌入<object><iframe><embed>元素),返回当前窗口所在的那个元素节点。如果当前窗口是顶层窗口,或者所嵌入的那个网页不是同源的,该属性返回null

// HTML 代码如下
// <iframe src="about.html"></iframe>

// 下面的脚本在 about.html 里面
var frameEl = window.frameElement;
if (frameEl) {
  frameEl.src = 'other.html';
}

上面代码中,frameEl变量就是<iframe>元素。

window.top,window.parent

window.top属性指向最顶层窗口,主要用于在子窗口里面获取顶层的父窗口。

window.parent属性指向父窗口。如果当前窗口没有父窗口,window.parent指向自身。

if (window.parent !== window.top) {
  // 表明当前窗口嵌入不止一层
}
window.status

window.status属性用于读写浏览器状态栏的文本。但是,现在很多浏览器都不允许改写状态栏文本,所以使用这个方法不一定有效。

window.devicePixelRatio

window.devicePixelRatio属性返回一个数值,表示一个 CSS 像素的大小与一个物理像素的大小之间的比率。也就是说,它表示一个 CSS 像素由多少个物理像素组成。它可以用于判断用户的显示环境,如果这个比率较大,就表示用户正在使用高清屏幕,因此可以显示较大像素的图片。

位置大小属性

以下属性返回window对象的位置信息和大小信息。

(1)window.screenX,window.screenY

window.screenXwindow.screenY属性,返回浏览器窗口左上角相对于当前屏幕左上角的水平距离和垂直距离(单位像素)。这两个属性只读。

(2) window.innerHeight,window.innerWidth

window.innerHeightwindow.innerWidth属性,返回网页在当前窗口中可见部分的高度和宽度,即“视口”(viewport)的大小(单位像素)。这两个属性只读。

用户放大网页的时候(比如将网页从100%的大小放大为200%),这两个属性会变小。因为这时网页的像素大小不变(比如宽度还是960像素),只是每个像素占据的屏幕空间变大了,因为可见部分(视口)就变小了。

注意,这两个属性值包括滚动条的高度和宽度。

(3)window.outerHeight,window.outerWidth

window.outerHeightwindow.outerWidth属性返回浏览器窗口的高度和宽度,包括浏览器菜单和边框(单位像素)。这两个属性只读。

(4)window.scrollX,window.scrollY

window.scrollX属性返回页面的水平滚动距离,window.scrollY属性返回页面的垂直滚动距离,单位都为像素。这两个属性只读。

注意,这两个属性的返回值不是整数,而是双精度浮点数。如果页面没有滚动,它们的值就是0

举例来说,如果用户向下拉动了垂直滚动条75像素,那么window.pageYOffset就是75左右。用户水平向右拉动水平滚动条200像素,window.pageXOffset就是200左右。

if (window.scrollY < 75) {
  window.scroll(0, 75);
}

上面代码中,如果页面向下滚动的距离小于75像素,那么页面向下滚动75像素。

(5)window.pageXOffset,window.pageYOffset

window.pageXOffset属性和window.pageYOffset属性,是window.scrollXwindow.scrollY别名。

组件属性

组件属性返回浏览器的组件对象。这样的属性有下面几个。

  • window.locationbar:地址栏对象
  • window.menubar:菜单栏对象
  • window.scrollbar:窗口的滚动条对象
  • window.toolbar:工具栏对象
  • window.statusbar:状态栏对象
  • window.personalbar:用户安装的个人工具栏对象

这些对象的visible属性是一个布尔值,表示这些组件是否可见。这些属性只读。

window.locationbar.visible
window.menubar.visible
window.scrollbar.visible
window.toolbar.visible
window.statusbar.visible
window.personalbar.visible
全局对象属性

全局对象属性指向一些浏览器原生的全局对象。

  • window.document:指向document对象,详见《document 对象》一章。注意,这个属性有同源限制。只有来自同源的脚本才能读取这个属性。
  • window.location:指向Location对象,用于获取当前窗口的 URL 信息。它等同于document.location属性,详见《Location 对象》一章。
  • window.navigator:指向Navigator对象,用于获取环境信息,详见《Navigator 对象》一章。
  • window.history:指向History对象,表示浏览器的浏览历史,详见《History 对象》一章。
  • window.localStorage:指向本地储存的 localStorage 数据,详见《Storage 接口》一章。
  • window.sessionStorage:指向本地储存的 sessionStorage 数据,详见《Storage 接口》一章。
  • window.console:指向console对象,用于操作控制台,详见《console 对象》一章。
  • window.screen:指向Screen对象,表示屏幕信息,详见《Screen 对象》一章。
window.isSecureContext

window.isSecureContext属性返回一个布尔值,表示当前窗口是否处在加密环境。如果是 HTTPS 协议,就是true,否则就是false

Screen 对象

window.screen指向一个对象包含了显示设备的信息。

screen.heightscreen.width两个属性,一般用来了解设备的分辨率。

// 显示设备的高度,单位为像素
screen.height // 1920

// 显示设备的宽度,单位为像素
screen.width // 1080

上面代码显示,某设备的分辨率是1920x1080。

除非调整显示器的分辨率,否则这两个值可以看作常量,不会发生变化。显示器的分辨率与浏览器设置无关,缩放网页并不会改变分辨率。

下面是根据屏幕分辨率,将用户导向不同网页的代码。

if ((screen.width <= 800) && (screen.height <= 600)) {
  window.location.replace('small.html');
} else {
  window.location.replace('wide.html');
}

screen.availHeightscreen.availWidth属性返回屏幕可用的高度和宽度,单位为像素。它们的值为屏幕的实际大小减去操作系统某些功能占据的空间,比如系统的任务栏。

screen.colorDepth属性返回屏幕的颜色深度,一般为16(表示16-bit)或24(表示24-bit)。

window对象的方法

window.moveTo(),window.moveBy()

window.moveTo方法用于移动浏览器窗口到指定位置。它接受两个参数,分别是窗口左上角距离屏幕左上角的水平距离和垂直距离,单位为像素。

window.moveTo(100, 200)

上面代码将窗口移动到屏幕(100, 200)的位置。

window.moveBy方法将窗口移动到一个相对位置。它接受两个参数,分布是窗口左上角向右移动的水平距离和向下移动的垂直距离,单位为像素。

window.moveBy(25, 50)

上面代码将窗口向右移动25像素、向下移动50像素。

window.scrollTo(),window.scroll(),window.scrollBy()

window.scrollTo方法用于将文档滚动到指定位置。它接受两个参数,表示滚动后的窗口左上角的坐标。

window.scrollTo(x-coord, y-coord)

它也可以接受一个配置对象作为参数。

window.scrollTo(options)

配置对象options有三个属性。

  • top:滚动后页面左上角的垂直坐标,即 y 坐标。
  • left:滚动后页面左上角的水平坐标,即 x 坐标。
  • behavior:字符串,表示滚动的方式,有三个可能值(smoothinstantauto),默认值为auto
window.scrollTo({
  top: 1000,
  behavior: 'smooth'
});

window.scroll()方法是window.scrollTo()方法的别名。

window.scrollBy()方法用于将网页滚动指定距离(单位像素)。它接受两个参数:水平向右滚动的像素,垂直向下滚动的像素。

window.scrollBy(0, window.innerHeight)

上面代码用于将网页向下滚动一屏。

如果要滚动某个元素,可以使用下面三个属性和方法。

  • Element.scrollTop
  • Element.scrollLeft
  • Element.scrollIntoView()
window.open(), window.close()

window.open方法用于新建另一个浏览器窗口,并且返回该窗口对象。

var popup = window.open('somefile.html');

上面代码会让浏览器弹出一个新建窗口,网址是当前域名下的somefile.html

open方法一共可以接受四个参数。

  • 第一个参数:字符串,表示新窗口的网址。如果省略,默认网址就是about:blank
  • 第二个参数:字符串,表示新窗口的名字。如果该名字的窗口已经存在,则跳到该窗口,不再新建窗口。如果省略,就默认使用_blank,表示新建一个没有名字的窗口。
  • 第三个参数:字符串,内容为逗号分隔的键值对,表示新窗口的参数,比如有没有提示栏、工具条等等。如果省略,则默认打开一个完整UI的新窗口。
  • 第四个参数:布尔值,表示第一个参数指定的网址,是否应该替换history对象之中的当前网址记录,默认值为false。显然,这个参数只有在第二个参数指向已经存在的窗口时,才有意义。

下面是一个例子。

var popup = window.open(
  'somepage.html',
  'DefinitionsWindows',
  'height=200,width=200,location=no,status=yes,resizable=yes,scrollbars=yes'
);

上面代码表示,打开的新窗口高度和宽度都为200像素,没有地址栏和滚动条,但有状态栏,允许用户调整大小。

注意,如果在第三个参数中设置了一部分参数,其他没有被设置的yes/no参数都会被设成no,只有titlebar和关闭按钮除外(它们的值默认为yes)。

另外,open方法的第二个参数虽然可以指定已经存在的窗口,但是不等于可以任意控制其他窗口。为了防止被不相干的窗口控制,浏览器只有在两个窗口同源,或者目标窗口被当前网页打开的情况下,才允许open方法指向该窗口。

open方法返回新窗口的引用。

var windowB = window.open('windowB.html', 'WindowB');
windowB.window.name // "WindowB"

下面是另一个例子。

var w = window.open();
w.alert('已经打开新窗口');
w.location = 'http://example.com';

上面代码先打开一个新窗口,然后在该窗口弹出一个对话框,再将网址导向example.com

由于open这个方法很容易被滥用,许多浏览器默认都不允许脚本自动新建窗口。只允许在用户点击链接或按钮,脚本做出反应,弹出新窗口。因此,有必要检查一下打开新窗口是否成功。

if (popup === null) {
  // 新建窗口失败
}

window.close方法用于关闭当前窗口,一般用来关闭window.open方法新建的窗口。

popup.close()

该方法只对顶层窗口有效,iframe框架之中的窗口使用该方法无效。

window.print()

print方法会跳出打印对话框,同用户点击菜单里面的“打印”命令效果相同。

页面上的打印按钮代码如下。

document.getElementById('printLink').onclick = function() {
  window.print();
}

非桌面设备(比如手机)可能没有打印功能,这时可以这样判断。

if (typeof window.print === 'function') {
  // 支持打印功能
}
window.getComputedStyle()

getComputedStyle方法接受一个HTML元素作为参数,返回一个包含该HTML元素的最终样式信息的对象。详见《DOM》一章的CSS章节。

window.matchMedia()

window.matchMedia方法用来检查CSS的mediaQuery语句。详见《DOM》一章的CSS章节。

window.focus()

focus方法会激活指定当前窗口,使其获得焦点。

var popup = window.open('popup.html', 'Popup Window');

if ((popup !== null) && !popup.closed) {
  popup.focus();
}

上面代码先检查popup窗口是否依然存在,确认后激活该窗口。

当前窗口获得焦点时,会触发focus事件;当前窗口失去焦点时,会触发blur事件。

window.getSelection()

window.getSelection方法返回一个Selection对象,表示用户现在选中的文本。

var selObj = window.getSelection();

使用Selction对象的toString方法可以得到选中的文本。

var selectedText = selObj.toString();

多窗口操作

由于网页可以使用iframe元素,嵌入其他网页,因此一个网页之中会形成多个窗口。另一情况是,子网页之中又嵌入别的网页,形成多级窗口。

窗口的引用

各个窗口之中的脚本,可以引用其他窗口。浏览器提供了一些特殊变量,用来返回其他窗口。

  • top:顶层窗口,即最上层的那个窗口
  • parent:父窗口
  • self:当前窗口,即自身

下面代码可以判断,当前窗口是否为顶层窗口。

top === self

// 更好的写法
window.top === window.self

下面的代码让父窗口的访问历史后退一次。

parent.history.back();

与这些变量对应,浏览器还提供一些特殊的窗口名,供open方法、<a>标签、<form>标签等引用。

  • _top:顶层窗口
  • _parent:父窗口
  • _blank:新窗口

下面代码就表示在顶层窗口打开链接。

<a href="somepage.html" target="_top">Link</a>
iframe标签

对于iframe嵌入的窗口,document.getElementById方法可以拿到该窗口的DOM节点,然后使用contentWindow属性获得iframe节点包含的window对象,或者使用contentDocument属性获得包含的document对象。

var frame = document.getElementById('theFrame');
var frameWindow = frame.contentWindow;

// 等同于 frame.contentWindow.document
var frameDoc = frame.contentDocument;

// 获取子窗口的变量和属性
frameWindow.function()

// 获取子窗口的标题
frameWindow.title

iframe元素遵守同源政策,只有当父页面与框架页面来自同一个域名,两者之间才可以用脚本通信,否则只有使用window.postMessage方法。

iframe窗口内部,使用window.parent引用父窗口。如果当前页面没有父窗口,则window.parent属性返回自身。因此,可以通过window.parent是否等于window.self,判断当前窗口是否为iframe窗口。

if (window.parent !== window.self) {
  // 当前窗口是子窗口
}

iframe嵌入窗口的window对象,有一个frameElement属性,返回它在父窗口中的DOM节点。对于那么非嵌入的窗口,该属性等于null

var f1Element = document.getElementById('f1');
var fiWindow = f1Element.contentWindow;
f1Window.frameElement === f1Element // true
window.frameElement === null // true
frames 属性

window对象的frames属性返回一个类似数组的对象,成员是所有子窗口的window对象。可以使用这个属性,实现窗口之间的互相引用。比如,frames[0]返回第一个子窗口,frames[1].frames[2]返回第二个子窗口内部的第三个子窗口,parent.frames[1]返回父窗口的第二个子窗口。

需要注意的是,window.frames每个成员的值,是框架内的窗口(即框架的window对象),而不是iframe标签在父窗口的DOM节点。如果要获取每个框架内部的DOM树,需要使用window.frames[0].document的写法。

另外,如果iframe元素设置了nameid属性,那么属性值会自动成为全局变量,并且可以通过window.frames属性引用,返回子窗口的window对象。

// HTML代码为<iframe id="myFrame">
myFrame // [HTMLIFrameElement]
frames.myframe === myFrame // true

另外,name属性的值会自动成为子窗口的名称,可以用在window.open方法的第二个参数,或者<a><frame>标签的target属性。

事件

window对象可以接收以下事件。

load事件和onload属性

load事件发生在文档在浏览器窗口加载完毕时。window.onload属性可以指定这个事件的回调函数。

window.onload = function() {
  var elements = document.getElementsByClassName('example');
  for (var i = 0; i < elements.length; i++) {
    var elt = elements[i];
    // ...
  }
};

上面代码在网页加载完毕后,获取指定元素并进行处理。

error 事件和 onerror 属性

浏览器脚本发生错误时,会触发window对象的error事件。我们可以通过window.onerror属性对该事件指定回调函数。

window.onerror = function (message, filename, lineno, colno, error) {
  console.log("出错了!--> %s", error.stack);
};

由于历史原因,windowerror事件的回调函数不接受错误对象作为参数,而是一共可以接受五个参数,它们的含义依次如下。

  • 出错信息
  • 出错脚本的网址
  • 行号
  • 列号
  • 错误对象

老式浏览器只支持前三个参数。

并不是所有的错误,都会触发 JavaScript 的error事件(即让 JavaScript 报错)。一般来说,只有 JavaScript 脚本的错误,才会触发这个事件,而像资源文件不存在之类的错误,都不会触发。

下面是一个例子,如果整个页面未捕获错误超过3个,就显示警告。

window.onerror = function(msg, url, line) {
  if (onerror.num++ > onerror.max) {
    alert('ERROR: ' + msg + '\n' + url + ':' + line);
    return true;
  }
}
onerror.max = 3;
onerror.num = 0;

需要注意的是,如果脚本网址与网页网址不在同一个域(比如使用了CDN),浏览器根本不会提供详细的出错信息,只会提示出错,错误类型是“Script error.”,行号为0,其他信息都没有。这是浏览器防止向外部脚本泄漏信息。一个解决方法是在脚本所在的服务器,设置Access-Control-Allow-Origin的HTTP头信息。

Access-Control-Allow-Origin: *

然后,在网页的<script>标签中设置crossorigin属性。

<script crossorigin="anonymous" src="//example.com/file.js"></script>

上面代码的crossorigin="anonymous"表示,读取文件不需要身份信息,即不需要cookie和HTTP认证信息。如果设为crossorigin="use-credentials",就表示浏览器会上传cookie和HTTP认证信息,同时还需要服务器端打开HTTP头信息Access-Control-Allow-Credentials

URL的编码/解码方法

网页URL的合法字符分成两类。

  • URL元字符:分号(;),逗号(','),斜杠(/),问号(?),冒号(:),at(@),&,等号(=),加号(+),美元符号($),井号(#
  • 语义字符:a-zA-Z0-9,连词号(-),下划线(_),点(.),感叹号(!),波浪线(~),星号(*),单引号(\``),圆括号(()`)

除了以上字符,其他字符出现在URL之中都必须转义,规则是根据操作系统的默认编码,将每个字节转为百分号(%)加上两个大写的十六进制字母。比如,UTF-8的操作系统上,http://www.example.com/q=春节这个URL之中,汉字“春节”不是URL的合法字符,所以被浏览器自动转成http://www.example.com/q=%E6%98%A5%E8%8A%82。其中,“春”转成了%E6%98%A5,“节”转成了“%E8%8A%82”。这是因为“春”和”节“的UTF-8编码分别是E6 98 A5E8 8A 82,将每个字节前面加上百分号,就构成了URL编码。

JavaScript提供四个URL的编码/解码方法。

  • encodeURI()
  • encodeURIComponent()
  • decodeURI()
  • decodeURIComponent()
encodeURI

encodeURI 方法的参数是一个字符串,代表整个URL。它会将元字符和语义字符之外的字符,都进行转义。

encodeURI('http://www.example.com/q=春节')
// "http://www.example.com/q=%E6%98%A5%E8%8A%82"
encodeURIComponent

encodeURIComponent只转除了语义字符之外的字符,元字符也会被转义。因此,它的参数通常是URL的路径或参数值,而不是整个URL。

encodeURIComponent('春节')
// "%E6%98%A5%E8%8A%82"
encodeURIComponent('http://www.example.com/q=春节')
// "http%3A%2F%2Fwww.example.com%2Fq%3D%E6%98%A5%E8%8A%82"

上面代码中,encodeURIComponent会连URL元字符一起转义,所以通常只用它转URL的片段。

decodeURI

decodeURI用于还原转义后的URL。它是encodeURI方法的逆运算。

decodeURI('http://www.example.com/q=%E6%98%A5%E8%8A%82')
// "http://www.example.com/q=春节"
decodeURIComponent

decodeURIComponent用于还原转义后的URL片段。它是encodeURIComponent方法的逆运算。

decodeURIComponent('%E6%98%A5%E8%8A%82')
// "春节"

alert(),prompt(),confirm()

alert()prompt()confirm()都是浏览器与用户互动的全局方法。它们会弹出不同的对话框,要求用户做出回应。

需要注意的是,alert()prompt()confirm()这三个方法弹出的对话框,都是浏览器统一规定的式样,是无法定制的。

alert方法弹出的对话框,只有一个“确定”按钮,往往用来通知用户某些信息。

// 格式
alert(message);

// 实例
alert('Hello World');

用户只有点击“确定”按钮,对话框才会消失。在对话框弹出期间,浏览器窗口处于冻结状态,如果不点“确定”按钮,用户什么也干不了。

alert方法的参数只能是字符串,没法使用CSS样式,但是可以用\n指定换行。

alert('本条提示\n分成两行');

prompt方法弹出的对话框,在提示文字的下方,还有一个输入框,要求用户输入信息,并有“确定”和“取消”两个按钮。它往往用来获取用户输入的数据。

// 格式
var result = prompt(text[, default]);

// 实例
var result = prompt('您的年龄?', 25)

上面代码会跳出一个对话框,文字提示为“您的年龄?”,要求用户在对话框中输入自己的年龄(默认显示25)。

prompt方法的返回值是一个字符串(有可能为空)或者null,具体分成三种情况。

  1. 用户输入信息,并点击“确定”,则用户输入的信息就是返回值。
  2. 用户没有输入信息,直接点击“确定”,则输入框的默认值就是返回值。
  3. 用户点击了“取消”(或者按了Esc按钮),则返回值是null

prompt方法的第二个参数是可选的,但是如果不提供的话,IE浏览器会在输入框中显示undefined。因此,最好总是提供第二个参数,作为输入框的默认值。

confirm方法弹出的对话框,除了提示信息之外,只有“确定”和“取消”两个按钮,往往用来征询用户的意见。

// 格式
var result = confirm(message);

// 实例
var result = confirm("你最近好吗?");

上面代码弹出一个对话框,上面只有一行文字“你最近好吗?”,用户选择点击“确定”或“取消”。

confirm方法返回一个布尔值,如果用户点击“确定”,则返回true;如果用户点击“取消”,则返回false

var okay = confirm('Please confirm this message.');
if (okay) {
  // 用户按下“确定”
} else {
  // 用户按下“取消”
}

confirm的一个用途是,当用户离开当前页面时,弹出一个对话框,问用户是否真的要离开。

window.onunload = function() {
  return confirm('你确定要离开当面页面吗?');
}

这三个方法都具有堵塞效应,一旦弹出对话框,整个页面就是暂停执行,等待用户做出反应。

浏览器端数据储存机制

概述

Storage 接口用于脚本在浏览器保存数据。两个对象部署了这个接口:window.sessionStoragewindow.localStorage

sessionStorage保存的数据用于浏览器的一次会话(session),当会话结束(通常是窗口关闭),数据被清空;localStorage保存的数据长期存在,下一次访问该网站的时候,网页可以直接读取以前保存的数据。除了保存期限的长短不同,这两个对象的其他方面都一致。

保存的数据都以“键值对”的形式存在。也就是说,每一项数据都有一个键名和对应的值。所有的数据都是以文本格式保存。

这个接口很像 Cookie 的强化版,能够使用大得多的存储空间。目前,每个域名的存储上限视浏览器而定,Chrome 是 2.5MB,Firefox 和 Opera 是 5MB,IE 是 10MB。其中,Firefox 的存储空间由一级域名决定,而其他浏览器没有这个限制。也就是说,Firefox 中,a.example.comb.example.com共享 5MB 的存储空间。另外,与 Cookie 一样,它们也受同域限制。某个网页存入的数据,只有同域下的网页才能读取,如果跨域操作会报错。

属性和方法

Storage 接口只有一个属性。

  • Storage.length:返回保存的数据项个数。
window.localStorage.setItem('foo', 'a');
window.localStorage.setItem('bar', 'b');
window.localStorage.setItem('baz', 'c');

window.localStorage.length // 3

该接口提供5个方法。

Storage.setItem()

Storage.setItem()方法用于存入数据。它接受两个参数,第一个是键名,第二个是保存的数据。如果键名已经存在,该方法会更新已有的键值。该方法没有返回值。

window.sessionStorage.setItem('key', 'value');
window.localStorage.setItem('key', 'value');

注意,Storage.setItem()两个参数都是字符串。如果不是字符串,会自动转成字符串,再存入浏览器。

window.sessionStorage.setItem(3, { foo: 1 });
window.sessionStorage.getItem('3') // "[object Object]"

上面代码中,setItem方法的两个参数都不是字符串,但是存入的值都是字符串。

如果储存空间已满,该方法会抛错。

写入不一定要用这个方法,直接赋值也是可以的。

// 下面三种写法等价
window.localStorage.foo = '123';
window.localStorage['foo'] = '123';
window.localStorage.setItem('foo', '123');
Storage.getItem()

Storage.getItem()方法用于读取数据。它只有一个参数,就是键名。如果键名不存在,该方法返回null

window.sessionStorage.getItem('key')
window.localStorage.getItem('key')

键名应该是一个字符串,否则会被自动转为字符串。

Storage.removeItem()

Storage.removeItem()方法用于清除某个键名对应的键值。它接受键名作为参数,如果键名不存在,该方法不会做任何事情。

sessionStorage.removeItem('key');
localStorage.removeItem('key');
Storage.clear()

Storage.clear()方法用于清除所有保存的数据。该方法的返回值是undefined

window.sessionStorage.clear()
window.localStorage.clear()
Storage.key()

Storage.key()接受一个整数作为参数(从零开始),返回该位置对应的键值。

window.sessionStorage.setItem('key', 'value');
window.sessionStorage.key(0) // "key"

结合使用Storage.length属性和Storage.key()方法,可以遍历所有的键。

for (var i = 0; i < window.localStorage.length; i++) {
  console.log(localStorage.key(i));
}

storage 事件

Storage 接口储存的数据发生变化时,会触发 storage 事件,可以指定这个事件的监听函数。

window.addEventListener('storage', onStorageChange);

监听函数接受一个event实例对象作为参数。这个实例对象继承了 StorageEvent 接口,有几个特有的属性,都是只读属性。

  • StorageEvent.key:字符串,表示发生变动的键名。如果 storage 事件是由clear()方法引起,该属性返回null
  • StorageEvent.newValue:字符串,表示新的键值。如果 storage 事件是由clear()方法或删除该键值对引发的,该属性返回null
  • Storage.oldValue:字符串,表示旧的键值。如果该键值对是新增的,该属性返回null
  • Storage.storageArea:对象,返回键值对所在的整个对象。也说是说,可以从这个属性上面拿到当前域名储存的所有键值对。
  • Storage.url:字符串,表示原始触发 storage 事件的那个网页的网址。

下面是StorageEvent.key属性的例子。

function onStorageChange(e) {
  console.log(e.key);
}

window.addEventListener('storage', onStorageChange);

注意,该事件有一个很特别的地方,就是它不在导致数据变化的当前页面触发,而是在同一个域名的其他窗口触发。也就是说,如果浏览器只打开一个窗口,可能观察不到这个事件。比如同时打开多个窗口,当其中的一个窗口导致储存的数据发生改变时,只有在其他窗口才能观察到监听函数的执行。可以通过这种机制,实现多个窗口之间的通信。

stdlib 标准库

Object对象

概述

JavaScript 原生提供Object对象(注意起首的O是大写),本章介绍该对象原生的各种方法。

JavaScript 的所有其他对象都继承自Object对象,即那些对象都是Object的实例。

Object对象的原生方法分成两类:Object本身的方法与Object的实例方法。

(1)Object对象本身的方法

所谓”本身的方法“就是直接定义在Object对象的方法。

Object.print = function (o) { console.log(o) };

上面代码中,print方法就是直接定义在Object对象上。

(2)Object的实例方法

所谓实例方法就是定义在Object原型对象Object.prototype上的方法。它可以被Object实例直接使用。

Object.prototype.print = function () {
  console.log(this);
};

var obj = new Object();
obj.print() // Object

上面代码中,Object.prototype定义了一个print方法,然后生成一个Object的实例objobj直接继承了Object.prototype的属性和方法,可以直接使用obj.print调用print方法。也就是说,obj对象的print方法实质上就是调用Object.prototype.print方法。

关于原型对象object.prototype的详细解释,参见《面向对象编程》章节。这里只要知道,凡是定义在Object.prototype对象上面的属性和方法,将被所有实例对象共享就可以了。

以下先介绍Object作为函数的用法,然后再介绍Object对象的原生方法,分成对象自身的方法(又称为”静态方法“)和实例方法两部分。

Object()

Object本身是一个函数,可以当作工具方法使用,将任意值转为对象。这个方法常用于保证某个值一定是对象。

如果参数为空(或者为undefinednull),Object()返回一个空对象。

var obj = Object();
// 等同于
var obj = Object(undefined);
var obj = Object(null);

obj instanceof Object // true

上面代码的含义,是将undefinednull转为对象,结果得到了一个空对象obj

instanceof运算符用来验证,一个对象是否为指定的构造函数的实例。obj instanceof Object返回true,就表示obj对象是Object的实例。

如果参数是原始类型的值,Object方法将其转为对应的包装对象的实例(参见《原始类型的包装对象》一章)。

var obj = Object(1);
obj instanceof Object // true
obj instanceof Number // true

var obj = Object('foo');
obj instanceof Object // true
obj instanceof String // true

var obj = Object(true);
obj instanceof Object // true
obj instanceof Boolean // true

上面代码中,Object函数的参数是各种原始类型的值,转换成对象就是原始类型值对应的包装对象。

如果Object方法的参数是一个对象,它总是返回该对象,即不用转换。

var arr = [];
var obj = Object(arr); // 返回原数组
obj === arr // true

var value = {};
var obj = Object(value) // 返回原对象
obj === value // true

var fn = function () {};
var obj = Object(fn); // 返回原函数
obj === fn // true

利用这一点,可以写一个判断变量是否为对象的函数。

function isObject(value) {
  return value === Object(value);
}

isObject([]) // true
isObject(true) // false

Object 构造函数

Object不仅可以当作工具函数使用,还可以当作构造函数使用,即前面可以使用new命令。

Object构造函数的首要用途,是直接通过它来生成新对象。

var obj = new Object();
注意,通过var obj = new Object()的写法生成新对象,与字面量的写法var obj = {}是等价的。或者说,后者只是前者的一种简便写法。

Object构造函数的用法与工具方法很相似,几乎一模一样。使用时,可以接受一个参数,如果该参数是一个对象,则直接返回这个对象;如果是一个原始类型的值,则返回该值对应的包装对象(详见《包装对象》一章)。

var o1 = {a: 1};
var o2 = new Object(o1);
o1 === o2 // true

var obj = new Object(123);
obj instanceof Number // true

虽然用法相似,但是Object(value)new Object(value)两者的语义是不同的,Object(value)表示将value转成一个对象,new Object(value)则表示新生成一个对象,它的值是value

Object 的静态方法

所谓“静态方法”,是指部署在Object对象自身的方法。

Object.keys(),Object.getOwnPropertyNames()

Object.keys方法和Object.getOwnPropertyNames方法都用来遍历对象的属性。

Object.keys方法的参数是一个对象,返回一个数组。该数组的成员都是该对象自身的(而不是继承的)所有属性名。

var obj = {
  p1: 123,
  p2: 456
};

Object.keys(obj) // ["p1", "p2"]

Object.getOwnPropertyNames方法与Object.keys类似,也是接受一个对象作为参数,返回一个数组,包含了该对象自身的所有属性名。

var obj = {
  p1: 123,
  p2: 456
};

Object.getOwnPropertyNames(obj) // ["p1", "p2"]

对于一般的对象来说,Object.keys()Object.getOwnPropertyNames()返回的结果是一样的。只有涉及不可枚举属性时,才会有不一样的结果。Object.keys方法只返回可枚举的属性(详见《对象属性的描述对象》一章),Object.getOwnPropertyNames方法还返回不可枚举的属性名。

var a = ['Hello', 'World'];

Object.keys(a) // ["0", "1"]
Object.getOwnPropertyNames(a) // ["0", "1", "length"]

上面代码中,数组的length属性是不可枚举的属性,所以只出现在Object.getOwnPropertyNames方法的返回结果中。

由于 JavaScript 没有提供计算对象属性个数的方法,所以可以用这两个方法代替。

var obj = {
  p1: 123,
  p2: 456
};

Object.keys(obj).length // 2
Object.getOwnPropertyNames(obj).length // 2

一般情况下,几乎总是使用Object.keys方法,遍历数组的属性。

其他方法

除了上面提到的两个方法,Object还有不少其他静态方法,将在后文逐一详细介绍。

(1)对象属性模型的相关方法

  • Object.getOwnPropertyDescriptor():获取某个属性的描述对象。
  • Object.defineProperty():通过描述对象,定义某个属性。
  • Object.defineProperties():通过描述对象,定义多个属性。

(2)控制对象状态的方法

  • Object.preventExtensions():防止对象扩展。
  • Object.isExtensible():判断对象是否可扩展。
  • Object.seal():禁止对象配置。
  • Object.isSealed():判断一个对象是否可配置。
  • Object.freeze():冻结一个对象。
  • Object.isFrozen():判断一个对象是否被冻结。

(3)原型链相关方法

  • Object.create():该方法可以指定原型对象和属性,返回一个新的对象。
  • Object.getPrototypeOf():获取对象的Prototype对象。

Object 的实例方法

除了静态方法,还有不少方法定义在Object.prototype对象。它们称为实例方法,所有Object的实例对象都继承了这些方法。

Object实例对象的方法,主要有以下六个。

  • Object.prototype.valueOf():返回当前对象对应的值。
  • Object.prototype.toString():返回当前对象对应的字符串形式。
  • Object.prototype.toLocaleString():返回当前对象对应的本地字符串形式。
  • Object.prototype.hasOwnProperty():判断某个属性是否为当前对象自身的属性,还是继承自原型对象的属性。
  • Object.prototype.isPrototypeOf():判断当前对象是否为另一个对象的原型。
  • Object.prototype.propertyIsEnumerable():判断某个属性是否可枚举。

本节介绍前四个方法,另外两个方法将在后文相关章节介绍。

Object.prototype.valueOf()

valueOf方法的作用是返回一个对象的“值”,默认情况下返回对象本身。

var obj = new Object();
obj.valueOf() === obj // true

上面代码比较obj.valueOf()obj本身,两者是一样的。

valueOf方法的主要用途是,JavaScript 自动类型转换时会默认调用这个方法(详见《数据类型转换》一章)。

var obj = new Object();
1 + obj // "1[object Object]"

上面代码将对象obj与数字1相加,这时 JavaScript 就会默认调用valueOf()方法,求出obj的值再与1相加。所以,如果自定义valueOf方法,就可以得到想要的结果。

var obj = new Object();
obj.valueOf = function () {
  return 2;
};

1 + obj // 3

上面代码自定义了obj对象的valueOf方法,于是1 + obj就得到了3。这种方法就相当于用自定义的obj.valueOf,覆盖Object.prototype.valueOf

Object.prototype.toString()

toString方法的作用是返回一个对象的字符串形式,默认情况下返回类型字符串。

var o1 = new Object();
o1.toString() // "[object Object]"

var o2 = {a:1};
o2.toString() // "[object Object]"

上面代码表示,对于一个对象调用toString方法,会返回字符串[object Object],该字符串说明对象的类型。

字符串[object Object]本身没有太大的用处,但是通过自定义toString方法,可以让对象在自动类型转换时,得到想要的字符串形式。

var obj = new Object();

obj.toString = function () {
  return 'hello';
};

obj + ' ' + 'world' // "hello world"

上面代码表示,当对象用于字符串加法时,会自动调用toString方法。由于自定义了toString方法,所以返回字符串hello world

数组、字符串、函数、Date 对象都分别部署了自定义的toString方法,覆盖了Object.prototype.toString方法。

[1, 2, 3].toString() // "1,2,3"

'123'.toString() // "123"

(function () {
  return 123;
}).toString()
// "function () {
//   return 123;
// }"

(new Date()).toString()
// "Tue May 10 2016 09:11:31 GMT+0800 (CST)"

上面代码中,数组、字符串、函数、Date 对象调用toString方法,并不会返回[object Object],因为它们都自定义了toString方法,覆盖原始方法。

toString() 的应用:判断数据类型

Object.prototype.toString方法返回对象的类型字符串,因此可以用来判断一个值的类型。

var obj = {};
obj.toString() // "[object Object]"

上面代码调用空对象的toString方法,结果返回一个字符串object Object,其中第二个Object表示该值的构造函数。这是一个十分有用的判断数据类型的方法。

由于实例对象可能会自定义toString方法,覆盖掉Object.prototype.toString方法,所以为了得到类型字符串,最好直接使用Object.prototype.toString方法。通过函数的call方法,可以在任意值上调用这个方法,帮助我们判断这个值的类型。

Object.prototype.toString.call(value)

上面代码表示对value这个值调用Object.prototype.toString方法。

不同数据类型的Object.prototype.toString方法返回值如下。

  • 数值:返回[object Number]
  • 字符串:返回[object String]
  • 布尔值:返回[object Boolean]
  • undefined:返回[object Undefined]
  • null:返回[object Null]
  • 数组:返回[object Array]
  • arguments 对象:返回[object Arguments]
  • 函数:返回[object Function]
  • Error 对象:返回[object Error]
  • Date 对象:返回[object Date]
  • RegExp 对象:返回[object RegExp]
  • 其他对象:返回[object Object]

这就是说,Object.prototype.toString可以看出一个值到底是什么类型。

Object.prototype.toString.call(2) // "[object Number]"
Object.prototype.toString.call('') // "[object String]"
Object.prototype.toString.call(true) // "[object Boolean]"
Object.prototype.toString.call(undefined) // "[object Undefined]"
Object.prototype.toString.call(null) // "[object Null]"
Object.prototype.toString.call(Math) // "[object Math]"
Object.prototype.toString.call({}) // "[object Object]"
Object.prototype.toString.call([]) // "[object Array]"

利用这个特性,可以写出一个比typeof运算符更准确的类型判断函数。

var type = function (o){
  var s = Object.prototype.toString.call(o);
  return s.match(/\[object (.*?)\]/)[1].toLowerCase();
};

type({}); // "object"
type([]); // "array"
type(5); // "number"
type(null); // "null"
type(); // "undefined"
type(/abcd/); // "regex"
type(new Date()); // "date"

在上面这个type函数的基础上,还可以加上专门判断某种类型数据的方法。

var type = function (o){
  var s = Object.prototype.toString.call(o);
  return s.match(/\[object (.*?)\]/)[1].toLowerCase();
};

['Null',
 'Undefined',
 'Object',
 'Array',
 'String',
 'Number',
 'Boolean',
 'Function',
 'RegExp'
].forEach(function (t) {
  type['is' + t] = function (o) {
    return type(o) === t.toLowerCase();
  };
});

type.isObject({}) // true
type.isNumber(NaN) // true
type.isRegExp(/abc/) // true
Object.prototype.toLocaleString()

Object.prototype.toLocaleString方法与toString的返回结果相同,也是返回一个值的字符串形式。

var obj = {};
obj.toString(obj) // "[object Object]"
obj.toLocaleString(obj) // "[object Object]"

这个方法的主要作用是留出一个接口,让各种不同的对象实现自己版本的toLocaleString,用来返回针对某些地域的特定的值。目前,主要有三个对象自定义了toLocaleString方法。

  • Array.prototype.toLocaleString()
  • Number.prototype.toLocaleString()
  • Date.prototype.toLocaleString()

举例来说,日期的实例对象的toStringtoLocaleString返回值就不一样,而且toLocaleString的返回值跟用户设定的所在地域相关。

var date = new Date();
date.toString() // "Tue Jan 01 2018 12:01:33 GMT+0800 (CST)"
date.toLocaleString() // "1/01/2018, 12:01:33 PM"
Object.prototype.hasOwnProperty()

Object.prototype.hasOwnProperty方法接受一个字符串作为参数,返回一个布尔值,表示该实例对象自身是否具有该属性。

var obj = {
  p: 123
};

obj.hasOwnProperty('p') // true
obj.hasOwnProperty('toString') // false

上面代码中,对象obj自身具有p属性,所以返回truetoString属性是继承的,所以返回false

Array 对象

静态方法

Array.isArray()

Array.isArray方法返回一个布尔值,表示参数是否为数组。它可以弥补typeof运算符的不足。

var arr = [1, 2, 3];

typeof arr // "object"
Array.isArray(arr) // true

上面代码中,typeof运算符只能显示数组的类型是Object,而Array.isArray方法可以识别数组。

实例方法

valueOf(),toString()

valueOf方法是一个所有对象都拥有的方法,表示对该对象求值。不同对象的valueOf方法不尽一致,数组的valueOf方法返回数组本身。

var arr = [1, 2, 3];
arr.valueOf() // [1, 2, 3]

toString方法也是对象的通用方法,数组的toString方法返回数组的字符串形式。

var arr = [1, 2, 3];
arr.toString() // "1,2,3"

var arr = [1, 2, 3, [4, 5, 6]];
arr.toString() // "1,2,3,4,5,6"
push(),pop()

push方法用于在数组的末端添加一个或多个元素,并返回添加新元素后的数组长度。注意,该方法会改变原数组。

var arr = [];

arr.push(1) // 1
arr.push('a') // 2
arr.push(true, {}) // 4
arr // [1, 'a', true, {}]

上面代码使用push方法,往数组中添加了四个成员。

pop方法用于删除数组的最后一个元素,并返回该元素。注意,该方法会改变原数组。

var arr = ['a', 'b', 'c'];

arr.pop() // 'c'
arr // ['a', 'b']

对空数组使用pop方法,不会报错,而是返回undefined

[].pop() // undefined

pushpop结合使用,就构成了“后进先出”的栈结构(stack)。

var arr = [];
arr.push(1, 2);
arr.push(3);
arr.pop();
arr // [1, 2]

上面代码中,3是最后进入数组的,但是最早离开数组。

shift(),unshift()

shift方法用于删除数组的第一个元素,并返回该元素。注意,该方法会改变原数组。

var a = ['a', 'b', 'c'];

a.shift() // 'a'
a // ['b', 'c']

shift方法可以遍历并清空一个数组。

var list = [1, 2, 3, 4, 5, 6];
var item;

while (item = list.shift()) {
  console.log(item);
}

list // []

pushshift结合使用,就构成了“先进先出”的队列结构(queue)。

unshift方法用于在数组的第一个位置添加元素,并返回添加新元素后的数组长度。注意,该方法会改变原数组。

var a = ['a', 'b', 'c'];

a.unshift('x'); // 4
a // ['x', 'a', 'b', 'c']

unshift方法可以接受多个参数,这些参数都会添加到目标数组头部。

var arr = [ 'c', 'd' ];
arr.unshift('a', 'b') // 4
arr // [ 'a', 'b', 'c', 'd' ]
join()

join方法以指定参数作为分隔符,将所有数组成员连接为一个字符串返回。如果不提供参数,默认用逗号分隔。

var a = [1, 2, 3, 4];

a.join(' ') // '1 2 3 4'
a.join(' | ') // "1 | 2 | 3 | 4"
a.join() // "1,2,3,4"

如果数组成员是undefinednull或空位,会被转成空字符串。

[undefined, null].join('#')
// '#'

['a',, 'b'].join('-')
// 'a--b'

通过call方法,这个方法也可以用于字符串或类似数组的对象。

Array.prototype.join.call('hello', '-')
// "h-e-l-l-o"

var obj = { 0: 'a', 1: 'b', length: 2 };
Array.prototype.join.call(obj, '-')
// 'a-b'
concat()

concat方法用于多个数组的合并。它将新数组的成员,添加到原数组成员的后部,然后返回一个新数组,原数组不变。

['hello'].concat(['world'])
// ["hello", "world"]

['hello'].concat(['world'], ['!'])
// ["hello", "world", "!"]

[].concat({a: 1}, {b: 2})
// [{ a: 1 }, { b: 2 }]

[2].concat({a: 1})
// [2, {a: 1}]

除了数组作为参数,concat也接受其他类型的值作为参数,添加到目标数组尾部。

[1, 2, 3].concat(4, 5, 6)
// [1, 2, 3, 4, 5, 6]

如果数组成员包括对象,concat方法返回当前数组的一个浅拷贝。所谓“浅拷贝”,指的是新数组拷贝的是对象的引用。

var obj = { a: 1 };
var oldArray = [obj];

var newArray = oldArray.concat();

obj.a = 2;
newArray[0].a // 2

上面代码中,原数组包含一个对象,concat方法生成的新数组包含这个对象的引用。所以,改变原对象以后,新数组跟着改变。

reverse()

reverse方法用于颠倒排列数组元素,返回改变后的数组。注意,该方法将改变原数组。

var a = ['a', 'b', 'c'];

a.reverse() // ["c", "b", "a"]
a // ["c", "b", "a"]
slice()

slice方法用于提取目标数组的一部分,返回一个新数组,原数组不变。

arr.slice(start, end);

它的第一个参数为起始位置(从0开始),第二个参数为终止位置(但该位置的元素本身不包括在内)。如果省略第二个参数,则一直返回到原数组的最后一个成员。

var a = ['a', 'b', 'c'];

a.slice(0) // ["a", "b", "c"]
a.slice(1) // ["b", "c"]
a.slice(1, 2) // ["b"]
a.slice(2, 6) // ["c"]
a.slice() // ["a", "b", "c"]

上面代码中,最后一个例子slice没有参数,实际上等于返回一个原数组的拷贝。

如果slice方法的参数是负数,则表示倒数计算的位置。

var a = ['a', 'b', 'c'];
a.slice(-2) // ["b", "c"]
a.slice(-2, -1) // ["b"]

上面代码中,-2表示倒数计算的第二个位置,-1表示倒数计算的第一个位置。

如果第一个参数大于等于数组长度,或者第二个参数小于第一个参数,则返回空数组。

var a = ['a', 'b', 'c'];
a.slice(4) // []
a.slice(2, 1) // []

slice方法的一个重要应用,是将类似数组的对象转为真正的数组。

Array.prototype.slice.call({ 0: 'a', 1: 'b', length: 2 })
// ['a', 'b']

Array.prototype.slice.call(document.querySelectorAll("div"));
Array.prototype.slice.call(arguments);

上面代码的参数都不是数组,但是通过call方法,在它们上面调用slice方法,就可以把它们转为真正的数组。

splice()

splice方法用于删除原数组的一部分成员,并可以在删除的位置添加新的数组成员,返回值是被删除的元素。注意,该方法会改变原数组。

arr.splice(start, count, addElement1, addElement2, ...);

splice的第一个参数是删除的起始位置(从0开始),第二个参数是被删除的元素个数。如果后面还有更多的参数,则表示这些就是要被插入数组的新元素。

var a = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'];
a.splice(4, 2) // ["e", "f"]
a // ["a", "b", "c", "d"]

上面代码从原数组4号位置,删除了两个数组成员。

var a = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'];
a.splice(4, 2, 1, 2) // ["e", "f"]
a // ["a", "b", "c", "d", 1, 2]

上面代码除了删除成员,还插入了两个新成员。

起始位置如果是负数,就表示从倒数位置开始删除。

var a = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'];
a.splice(-4, 2) // ["c", "d"]

上面代码表示,从倒数第四个位置c开始删除两个成员。

如果只是单纯地插入元素,splice方法的第二个参数可以设为0

var a = [1, 1, 1];

a.splice(1, 0, 2) // []
a // [1, 2, 1, 1]

如果只提供第一个参数,等同于将原数组在指定位置拆分成两个数组。

var a = [1, 2, 3, 4];
a.splice(2) // [3, 4]
a // [1, 2]
sort()

sort方法对数组成员进行排序,默认是按照字典顺序排序。排序后,原数组将被改变。

['d', 'c', 'b', 'a'].sort()
// ['a', 'b', 'c', 'd']

[4, 3, 2, 1].sort()
// [1, 2, 3, 4]

[11, 101].sort()
// [101, 11]

[10111, 1101, 111].sort()
// [10111, 1101, 111]

上面代码的最后两个例子,需要特殊注意。sort方法不是按照大小排序,而是按照字典顺序。也就是说,数值会被先转成字符串,再按照字典顺序进行比较,所以101排在11的前面。

如果想让sort方法按照自定义方式排序,可以传入一个函数作为参数。

[10111, 1101, 111].sort(function (a, b) {
  return a - b;
})
// [111, 1101, 10111]

上面代码中,sort的参数函数本身接受两个参数,表示进行比较的两个数组成员。如果该函数的返回值大于0,表示第一个成员排在第二个成员后面;其他情况下,都是第一个元素排在第二个元素前面。

[
  { name: "张三", age: 30 },
  { name: "李四", age: 24 },
  { name: "王五", age: 28  }
].sort(function (o1, o2) {
  return o1.age - o2.age;
})
// [
//   { name: "李四", age: 24 },
//   { name: "王五", age: 28  },
//   { name: "张三", age: 30 }
// ]
map()

map方法将数组的所有成员依次传入参数函数,然后把每一次的执行结果组成一个新数组返回。

var numbers = [1, 2, 3];

numbers.map(function (n) {
  return n + 1;
});
// [2, 3, 4]

numbers
// [1, 2, 3]

上面代码中,numbers数组的所有成员依次执行参数函数,运行结果组成一个新数组返回,原数组没有变化。

map方法接受一个函数作为参数。该函数调用时,map方法向它传入三个参数:当前成员、当前位置和数组本身。

[1, 2, 3].map(function(elem, index, arr) {
  return elem * index;
});
// [0, 2, 6]

上面代码中,map方法的回调函数有三个参数,elem为当前成员的值,index为当前成员的位置,arr为原数组([1, 2, 3])。

map方法还可以接受第二个参数,用来绑定回调函数内部的this变量(详见《this 变量》一章)。

var arr = ['a', 'b', 'c'];

[1, 2].map(function (e) {
  return this[e];
}, arr)
// ['b', 'c']

上面代码通过map方法的第二个参数,将回调函数内部的this对象,指向arr数组。

如果数组有空位,map方法的回调函数在这个位置不会执行,会跳过数组的空位。

var f = function (n) { return 'a' };

[1, undefined, 2].map(f) // ["a", "a", "a"]
[1, null, 2].map(f) // ["a", "a", "a"]
[1, , 2].map(f) // ["a", , "a"]

上面代码中,map方法不会跳过undefinednull,但是会跳过空位。

forEach()

forEach方法与map方法很相似,也是对数组的所有成员依次执行参数函数。但是,forEach方法不返回值,只用来操作数据。这就是说,如果数组遍历的目的是为了得到返回值,那么使用map方法,否则使用forEach方法。

forEach的用法与map方法一致,参数是一个函数,该函数同样接受三个参数:当前值、当前位置、整个数组。

function log(element, index, array) {
  console.log('[' + index + '] = ' + element);
}

[2, 5, 9].forEach(log);
// [0] = 2
// [1] = 5
// [2] = 9

上面代码中,forEach遍历数组不是为了得到返回值,而是为了在屏幕输出内容,所以不必使用map方法。

forEach方法也可以接受第二个参数,绑定参数函数的this变量。

var out = [];

[1, 2, 3].forEach(function(elem) {
  this.push(elem * elem);
}, out);

out // [1, 4, 9]

上面代码中,空数组outforEach方法的第二个参数,结果,回调函数内部的this关键字就指向out

注意,forEach方法无法中断执行,总是会将所有成员遍历完。如果希望符合某种条件时,就中断遍历,要使用for循环。

var arr = [1, 2, 3];

for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
  if (arr[i] === 2) break;
  console.log(arr[i]);
}
// 1

上面代码中,执行到数组的第二个成员时,就会中断执行。forEach方法做不到这一点。

forEach方法也会跳过数组的空位。

var log = function (n) {
  console.log(n + 1);
};

[1, undefined, 2].forEach(log)
// 2
// NaN
// 3

[1, null, 2].forEach(log)
// 2
// 1
// 3

[1, , 2].forEach(log)
// 2
// 3

上面代码中,forEach方法不会跳过undefinednull,但会跳过空位。

filter()

filter方法用于过滤数组成员,满足条件的成员组成一个新数组返回。

它的参数是一个函数,所有数组成员依次执行该函数,返回结果为true的成员组成一个新数组返回。该方法不会改变原数组。

[1, 2, 3, 4, 5].filter(function (elem) {
  return (elem > 3);
})
// [4, 5]

上面代码将大于3的数组成员,作为一个新数组返回。

var arr = [0, 1, 'a', false];

arr.filter(Boolean)
// [1, "a"]

上面代码中,filter方法返回数组arr里面所有布尔值为true的成员。

filter方法的参数函数可以接受三个参数:当前成员,当前位置和整个数组。

[1, 2, 3, 4, 5].filter(function (elem, index, arr) {
  return index % 2 === 0;
});
// [1, 3, 5]

上面代码返回偶数位置的成员组成的新数组。

filter方法还可以接受第二个参数,用来绑定参数函数内部的this变量。

var obj = { MAX: 3 };
var myFilter = function (item) {
  if (item > this.MAX) return true;
};

var arr = [2, 8, 3, 4, 1, 3, 2, 9];
arr.filter(myFilter, obj) // [8, 4, 9]

上面代码中,过滤器myFilter内部有this变量,它可以被filter方法的第二个参数obj绑定,返回大于3的成员。

some(),every()

这两个方法类似“断言”(assert),返回一个布尔值,表示判断数组成员是否符合某种条件。

它们接受一个函数作为参数,所有数组成员依次执行该函数。该函数接受三个参数:当前成员、当前位置和整个数组,然后返回一个布尔值。

some方法是只要一个成员的返回值是true,则整个some方法的返回值就是true,否则返回false

var arr = [1, 2, 3, 4, 5];
arr.some(function (elem, index, arr) {
  return elem >= 3;
});
// true

上面代码中,如果数组arr有一个成员大于等于3,some方法就返回true

every方法是所有成员的返回值都是true,整个every方法才返回true,否则返回false

var arr = [1, 2, 3, 4, 5];
arr.every(function (elem, index, arr) {
  return elem >= 3;
});
// false

上面代码中,数组arr并非所有成员大于等于3,所以返回false

注意,对于空数组,some方法返回falseevery方法返回true,回调函数都不会执行。

function isEven(x) { return x % 2 === 0 }

[].some(isEven) // false
[].every(isEven) // true

someevery方法还可以接受第二个参数,用来绑定参数函数内部的this变量。

reduce(),reduceRight()

reduce方法和reduceRight方法依次处理数组的每个成员,最终累计为一个值。它们的差别是,reduce是从左到右处理(从第一个成员到最后一个成员),reduceRight则是从右到左(从最后一个成员到第一个成员),其他完全一样。

[1, 2, 3, 4, 5].reduce(function (a, b) {
  console.log(a, b);
  return a + b;
})
// 1 2
// 3 3
// 6 4
// 10 5
//最后结果:15

上面代码中,reduce方法求出数组所有成员的和。第一次执行,a是数组的第一个成员1b是数组的第二个成员2。第二次执行,a为上一轮的返回值3b为第三个成员3。第三次执行,a为上一轮的返回值6b为第四个成员4。第四次执行,a为上一轮返回值10b为第五个成员5。至此所有成员遍历完成,整个方法的返回值就是最后一轮的返回值15

reduce方法和reduceRight方法的第一个参数都是一个函数。该函数接受以下四个参数。

  1. 累积变量,默认为数组的第一个成员
  2. 当前变量,默认为数组的第二个成员
  3. 当前位置(从0开始)
  4. 原数组

这四个参数之中,只有前两个是必须的,后两个则是可选的。

如果要对累积变量指定初值,可以把它放在reduce方法和reduceRight方法的第二个参数。

[1, 2, 3, 4, 5].reduce(function (a, b) {
  return a + b;
}, 10);
// 25

上面代码指定参数a的初值为10,所以数组从10开始累加,最终结果为25。注意,这时b是从数组的第一个成员开始遍历。

上面的第二个参数相当于设定了默认值,处理空数组时尤其有用。

function add(prev, cur) {
  return prev + cur;
}

[].reduce(add)
// TypeError: Reduce of empty array with no initial value
[].reduce(add, 1)
// 1

上面代码中,由于空数组取不到初始值,reduce方法会报错。这时,加上第二个参数,就能保证总是会返回一个值。

下面是一个reduceRight方法的例子。

function substract(prev, cur) {
  return prev - cur;
}

[3, 2, 1].reduce(substract) // 0
[3, 2, 1].reduceRight(substract) // -4

上面代码中,reduce方法相当于3减去2再减去1reduceRight方法相当于1减去2再减去3

由于这两个方法会遍历数组,所以实际上还可以用来做一些遍历相关的操作。比如,找出字符长度最长的数组成员。

function findLongest(entries) {
  return entries.reduce(function (longest, entry) {
    return entry.length > longest.length ? entry : longest;
  }, '');
}

findLongest(['aaa', 'bb', 'c']) // "aaa"

上面代码中,reduce的参数函数会将字符长度较长的那个数组成员,作为累积值。这导致遍历所有成员之后,累积值就是字符长度最长的那个成员。

indexOf(),lastIndexOf()

indexOf方法返回给定元素在数组中第一次出现的位置,如果没有出现则返回-1

var a = ['a', 'b', 'c'];

a.indexOf('b') // 1
a.indexOf('y') // -1

indexOf方法还可以接受第二个参数,表示搜索的开始位置。

['a', 'b', 'c'].indexOf('a', 1) // -1

上面代码从1号位置开始搜索字符a,结果为-1,表示没有搜索到。

lastIndexOf方法返回给定元素在数组中最后一次出现的位置,如果没有出现则返回-1

var a = [2, 5, 9, 2];
a.lastIndexOf(2) // 3
a.lastIndexOf(7) // -1

注意,这两个方法不能用来搜索NaN的位置,即它们无法确定数组成员是否包含NaN

[NaN].indexOf(NaN) // -1
[NaN].lastIndexOf(NaN) // -1

这是因为这两个方法内部,使用严格相等运算符(===)进行比较,而NaN是唯一一个不等于自身的值。

链式使用

上面这些数组方法之中,有不少返回的还是数组,所以可以链式使用。

var users = [
  {name: 'tom', email: 'tom@example.com'},
  {name: 'peter', email: 'peter@example.com'}
];

users
.map(function (user) {
  return user.email;
})
.filter(function (email) {
  return /^t/.test(email);
})
.forEach(console.log);
// "tom@example.com"

包装对象

定义

对象是 JavaScript 语言最主要的数据类型,三种原始类型的值——数值、字符串、布尔值——在一定条件下,也会自动转为对象,也就是原始类型的“包装对象”。

所谓“包装对象”,就是分别与数值、字符串、布尔值相对应的NumberStringBoolean三个原生对象。这三个原生对象可以把原始类型的值变成(包装成)对象。

var v1 = new Number(123);
var v2 = new String('abc');
var v3 = new Boolean(true);

上面代码中,基于原始类型的值,生成了三个对应的包装对象。

typeof v1 // "object"
typeof v2 // "object"
typeof v3 // "object"

v1 === 123 // false
v2 === 'abc' // false
v3 === true // false

包装对象的最大目的,首先是使得 JavaScript 的对象涵盖所有的值,其次使得原始类型的值可以方便地调用某些方法。

NumberStringBoolean如果不作为构造函数调用(即调用时不加new),常常用于将任意类型的值转为数值、字符串和布尔值。

Number(123) // 123
String('abc') // "abc"
Boolean(true) // true

上面这种数据类型的转换,详见《数据类型转换》一节。

总结一下,这三个对象作为构造函数使用(带有new)时,可以将原始类型的值转为对象;作为普通函数使用时(不带有new),可以将任意类型的值,转为原始类型的值。

实例方法

包装对象的实例可以使用Object对象提供的原生方法,主要是valueOf方法和toString方法。

valueOf()

valueOf方法返回包装对象实例对应的原始类型的值。

new Number(123).valueOf()  // 123
new String('abc').valueOf() // "abc"
new Boolean(true).valueOf() // true
toString()

toString方法返回对应的字符串形式。

new Number(123).toString() // "123"
new String('abc').toString() // "abc"
new Boolean(true).toString() // "true"

原始类型与实例对象的自动转换

原始类型的值,可以自动当作对象调用,即调用各种对象的方法和参数。这时,JavaScript 引擎会自动将原始类型的值转为包装对象实例,在使用后立刻销毁实例。

比如,字符串可以调用length属性,返回字符串的长度。

'abc'.length // 3

上面代码中,abc是一个字符串,本身不是对象,不能调用length属性。JavaScript 引擎自动将其转为包装对象,在这个对象上调用length属性。调用结束后,这个临时对象就会被销毁。这就叫原始类型与实例对象的自动转换。

var str = 'abc';
str.length // 3

// 等同于
var strObj = new String(str)
// String {
//   0: "a", 1: "b", 2: "c", length: 3, [[PrimitiveValue]]: "abc"
// }
strObj.length // 3

上面代码中,字符串abc的包装对象提供了多个属性。

自动转换生成的包装对象是只读的,无法修改。所以,字符串无法添加新属性。

var s = 'Hello World';
s.x = 123;
s.x // undefined

上面代码为字符串s添加了一个x属性,结果无效,总是返回undefined

另一方面,调用结束后,包装对象实例会自动销毁。这意味着,下一次调用字符串的属性时,实际是调用一个新生成的对象,而不是上一次调用时生成的那个对象,所以取不到赋值在上一个对象的属性。如果要为字符串添加属性,只有在它的原型对象String.prototype上定义(参见《面向对象编程》章节)。

自定义方法

三种包装对象除了提供很多原生的实例方法(详见后文的介绍),还可以在原型上添加自定义方法和属性,供原始类型的值直接调用。

比如,我们可以新增一个double方法,使得字符串和数字翻倍。

String.prototype.double = function () {
  return this.valueOf() + this.valueOf();
};

'abc'.double()
// abcabc

Number.prototype.double = function () {
  return this.valueOf() + this.valueOf();
};

(123).double()
// 246

上面代码在123外面必须要加上圆括号,否则后面的点运算符(.)会被解释成小数点。

但是,这种自定义方法和属性的机制,只能定义在包装对象的原型上,如果直接对原始类型的变量添加属性,则无效。

var s = 'abc';

s.p = 123;
s.p // undefined

上面代码直接对字符串abc添加属性,结果无效。主要原因是上面说的,这里的包装对象是自动生成的,赋值后自动销毁,所以最后一行实际上调用的是一个新的包装对象。

Boolean 对象

概述

Boolean对象是 JavaScript 的三个包装对象之一。作为构造函数,它主要用于生成布尔值的包装对象实例。

var b = new Boolean(true);

typeof b // "object"
b.valueOf() // true

上面代码的变量b是一个Boolean对象的实例,它的类型是对象,值为布尔值true

注意,false对应的包装对象实例,布尔运算结果也是true

if (new Boolean(false)) {
  console.log('true');
} // true

if (new Boolean(false).valueOf()) {
  console.log('true');
} // 无输出

上面代码的第一个例子之所以得到true,是因为false对应的包装对象实例是一个对象,进行逻辑运算时,被自动转化成布尔值true(因为所有对象对应的布尔值都是true)。而实例的valueOf方法,则返回实例对应的原始值,本例为false

Boolean 函数的类型转换作用

Boolean对象除了可以作为构造函数,还可以单独使用,将任意值转为布尔值。这时Boolean就是一个单纯的工具方法。

Boolean(undefined) // false
Boolean(null) // false
Boolean(0) // false
Boolean('') // false
Boolean(NaN) // false

Boolean(1) // true
Boolean('false') // true
Boolean([]) // true
Boolean({}) // true
Boolean(function () {}) // true
Boolean(/foo/) // true

上面代码中几种得到true的情况,都值得认真记住。

顺便提一下,使用双重的否运算符(!)也可以将任意值转为对应的布尔值。

!!undefined // false
!!null // false
!!0 // false
!!'' // false
!!NaN // false
!!1 // true
!!'false' // true
!![] // true
!!{} // true
!!function(){} // true
!!/foo/ // true

最后,对于一些特殊值,Boolean对象前面加不加new,会得到完全相反的结果,必须小心。

if (Boolean(false)) {
  console.log('true');
} // 无输出

if (new Boolean(false)) {
  console.log('true');
} // true

if (Boolean(null)) {
  console.log('true');
} // 无输出

if (new Boolean(null)) {
  console.log('true');
} // true

Number对象

概述

Number对象是数值对应的包装对象,可以作为构造函数使用,也可以作为工具函数使用。

作为构造函数时,它用于生成值为数值的对象。

var n = new Number(1);
typeof n // "object"

上面代码中,Number对象作为构造函数使用,返回一个值为1的对象。

作为工具函数时,它可以将任何类型的值转为数值。

Number(true) // 1

上面代码将布尔值true转为数值1Number作为工具函数的用法,详见《数据类型转换》一章。

属性

Number对象拥有以下一些属性。

  • Number.POSITIVE_INFINITY:正的无限,指向Infinity
  • Number.NEGATIVE_INFINITY:负的无限,指向-Infinity
  • Number.NaN:表示非数值,指向NaN
  • Number.MAX_VALUE:表示最大的正数,相应的,最小的负数为-Number.MAX_VALUE
  • Number.MIN_VALUE:表示最小的正数(即最接近0的正数,在64位浮点数体系中为5e-324),相应的,最接近0的负数为-Number.MIN_VALUE
  • Number.MAX_SAFE_INTEGER:表示能够精确表示的最大整数,即9007199254740991
  • Number.MIN_SAFE_INTEGER:表示能够精确表示的最小整数,即-9007199254740991
Number.POSITIVE_INFINITY // Infinity
Number.NEGATIVE_INFINITY // -Infinity
Number.NaN // NaN

Number.MAX_VALUE
// 1.7976931348623157e+308
Number.MAX_VALUE < Infinity
// true

Number.MIN_VALUE
// 5e-324
Number.MIN_VALUE > 0
// true

Number.MAX_SAFE_INTEGER // 9007199254740991
Number.MIN_SAFE_INTEGER // -9007199254740991

实例方法

Number对象有4个实例方法,都跟将数值转换成指定格式有关。

Number.prototype.toString()

Number对象部署了自己的toString方法,用来将一个数值转为字符串形式。

(10).toString() // "10"

toString方法可以接受一个参数,表示输出的进制。如果省略这个参数,默认将数值先转为十进制,再输出字符串;否则,就根据参数指定的进制,将一个数字转化成某个进制的字符串。

(10).toString(2) // "1010"
(10).toString(8) // "12"
(10).toString(16) // "a"

上面代码中,10一定要放在括号里,这样表明后面的点表示调用对象属性。如果不加括号,这个点会被 JavaScript 引擎解释成小数点,从而报错。

10.toString(2)
// SyntaxError: Unexpected token ILLEGAL

只要能够让 JavaScript 引擎不混淆小数点和对象的点运算符,各种写法都能用。除了为10加上括号,还可以在10后面加两个点,JavaScript 会把第一个点理解成小数点(即10.0),把第二个点理解成调用对象属性,从而得到正确结果。

10..toString(2)
// "1010"

// 其他方法还包括
10 .toString(2) // "1010"
10.0.toString(2) // "1010"

这实际上意味着,可以直接对一个小数使用toString方法。

10.5.toString() // "10.5"
10.5.toString(2) // "1010.1"
10.5.toString(8) // "12.4"
10.5.toString(16) // "a.8"

通过方括号运算符也可以调用toString方法。

10['toString'](2) // "1010"

toString方法只能将十进制的数,转为其他进制的字符串。如果要将其他进制的数,转回十进制,需要使用parseInt方法。

Number.prototype.toFixed()

toFixed方法先将一个数转为指定位数的小数,然后返回这个小数对应的字符串。

(10).toFixed(2) // "10.00"
10.005.toFixed(2) // "10.01"

上面代码中,1010.005转成2位小数,其中10必须放在括号里,否则后面的点会被处理成小数点。

toFixed方法的参数为小数位数,有效范围为0到20,超出这个范围将抛出 RangeError 错误。

Number.prototype.toExponential()

toExponential方法用于将一个数转为科学计数法形式。

(10).toExponential()  // "1e+1"
(10).toExponential(1) // "1.0e+1"
(10).toExponential(2) // "1.00e+1"

(1234).toExponential()  // "1.234e+3"
(1234).toExponential(1) // "1.2e+3"
(1234).toExponential(2) // "1.23e+3"

toExponential方法的参数是小数点后有效数字的位数,范围为0到20,超出这个范围,会抛出一个 RangeError 错误。

Number.prototype.toPrecision()

toPrecision方法用于将一个数转为指定位数的有效数字。

(12.34).toPrecision(1) // "1e+1"
(12.34).toPrecision(2) // "12"
(12.34).toPrecision(3) // "12.3"
(12.34).toPrecision(4) // "12.34"
(12.34).toPrecision(5) // "12.340"

toPrecision方法的参数为有效数字的位数,范围是1到21,超出这个范围会抛出 RangeError 错误。

toPrecision方法用于四舍五入时不太可靠,跟浮点数不是精确储存有关。

(12.35).toPrecision(3) // "12.3"
(12.25).toPrecision(3) // "12.3"
(12.15).toPrecision(3) // "12.2"
(12.45).toPrecision(3) // "12.4"

自定义方法

与其他对象一样,Number.prototype对象上面可以自定义方法,被Number的实例继承。

Number.prototype.add = function (x) {
  return this + x;
};

8['add'](2) // 10

上面代码为Number对象实例定义了一个add方法。在数值上调用某个方法,数值会自动转为Number的实例对象,所以就可以调用add方法了。由于add方法返回的还是数值,所以可以链式运算。

Number.prototype.subtract = function (x) {
  return this - x;
};

(8).add(2).subtract(4)
// 6

上面代码在Number对象的实例上部署了subtract方法,它可以与add方法链式调用。

我们还可以部署更复杂的方法。

Number.prototype.iterate = function () {
  var result = [];
  for (var i = 0; i <= this; i++) {
    result.push(i);
  }
  return result;
};

(8).iterate()
// [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

上面代码在Number对象的原型上部署了iterate方法,将一个数值自动遍历为一个数组。

注意,数值的自定义方法,只能定义在它的原型对象Number.prototype上面,数值本身是无法自定义属性的。

var n = 1;
n.x = 1;
n.x // undefined

上面代码中,n是一个原始类型的数值。直接在它上面新增一个属性x,不会报错,但毫无作用,总是返回undefined。这是因为一旦被调用属性,n就自动转为Number的实例对象,调用结束后,该对象自动销毁。所以,下一次调用n的属性时,实际取到的是另一个对象,属性x当然就读不出来。

String对象

概述

String对象是 JavaScript 原生提供的三个包装对象之一,用来生成字符串对象。

var s1 = 'abc';
var s2 = new String('abc');

typeof s1 // "string"
typeof s2 // "object"

s2.valueOf() // "abc"

上面代码中,变量s1是字符串,s2是对象。由于s2是字符串对象,s2.valueOf方法返回的就是它所对应的原始字符串。

字符串对象是一个类似数组的对象(很像数组,但不是数组)。

new String('abc')
// String {0: "a", 1: "b", 2: "c", length: 3}

(new String('abc'))[1] // "b"

上面代码中,字符串abc对应的字符串对象,有数值键(012)和length属性,所以可以像数组那样取值。

除了用作构造函数,String对象还可以当作工具方法使用,将任意类型的值转为字符串。

String(true) // "true"
String(5) // "5"

上面代码将布尔值ture和数值5,分别转换为字符串。

实例属性

String.prototype.length

字符串实例的length属性返回字符串的长度。

'abc'.length // 3

实例方法

String.prototype.charAt()

charAt方法返回指定位置的字符,参数是从0开始编号的位置。

var s = new String('abc');

s.charAt(1) // "b"
s.charAt(s.length - 1) // "c"

这个方法完全可以用数组下标替代。

'abc'.charAt(1) // "b"
'abc'[1] // "b"

如果参数为负数,或大于等于字符串的长度,charAt返回空字符串。

'abc'.charAt(-1) // ""
'abc'.charAt(3) // ""
String.prototype.charCodeAt()

charCodeAt方法返回字符串指定位置的 Unicode 码点(十进制表示),相当于String.fromCharCode()的逆操作。

'abc'.charCodeAt(1) // 98

上面代码中,abc1号位置的字符是b,它的 Unicode 码点是98

如果没有任何参数,charCodeAt返回首字符的 Unicode 码点。

'abc'.charCodeAt() // 97

如果参数为负数,或大于等于字符串的长度,charCodeAt返回NaN

'abc'.charCodeAt(-1) // NaN
'abc'.charCodeAt(4) // NaN

注意,charCodeAt方法返回的 Unicode 码点不会大于65536(0xFFFF),也就是说,只返回两个字节的字符的码点。如果遇到码点大于 65536 的字符(四个字节的字符),必需连续使用两次charCodeAt,不仅读入charCodeAt(i),还要读入charCodeAt(i+1),将两个值放在一起,才能得到准确的字符。

String.prototype.concat()

concat方法用于连接两个字符串,返回一个新字符串,不改变原字符串。

var s1 = 'abc';
var s2 = 'def';

s1.concat(s2) // "abcdef"
s1 // "abc"

该方法可以接受多个参数。

'a'.concat('b', 'c') // "abc"

如果参数不是字符串,concat方法会将其先转为字符串,然后再连接。

var one = 1;
var two = 2;
var three = '3';

''.concat(one, two, three) // "123"
one + two + three // "33"

上面代码中,concat方法将参数先转成字符串再连接,所以返回的是一个三个字符的字符串。作为对比,加号运算符在两个运算数都是数值时,不会转换类型,所以返回的是一个两个字符的字符串。

String.prototype.slice()

slice方法用于从原字符串取出子字符串并返回,不改变原字符串。它的第一个参数是子字符串的开始位置,第二个参数是子字符串的结束位置(不含该位置)。

'JavaScript'.slice(0, 4) // "Java"

如果省略第二个参数,则表示子字符串一直到原字符串结束。

'JavaScript'.slice(4) // "Script"

如果参数是负值,表示从结尾开始倒数计算的位置,即该负值加上字符串长度。

'JavaScript'.slice(-6) // "Script"
'JavaScript'.slice(0, -6) // "Java"
'JavaScript'.slice(-2, -1) // "p"

如果第一个参数大于第二个参数,slice方法返回一个空字符串。

'JavaScript'.slice(2, 1) // ""
String.prototype.substring()

substring方法用于从原字符串取出子字符串并返回,不改变原字符串,跟slice方法很相像。它的第一个参数表示子字符串的开始位置,第二个位置表示结束位置(返回结果不含该位置)。

'JavaScript'.substring(0, 4) // "Java"

如果省略第二个参数,则表示子字符串一直到原字符串的结束。

'JavaScript'.substring(4) // "Script"

如果第一个参数大于第二个参数,substring方法会自动更换两个参数的位置。

'JavaScript'.substring(10, 4) // "Script"
// 等同于
'JavaScript'.substring(4, 10) // "Script"

上面代码中,调换substring方法的两个参数,都得到同样的结果。

如果参数是负数,substring方法会自动将负数转为0。

'Javascript'.substring(-3) // "JavaScript"
'JavaScript'.substring(4, -3) // "Java"

上面代码中,第二个例子的参数-3会自动变成0,等同于'JavaScript'.substring(4, 0)。由于第二个参数小于第一个参数,会自动互换位置,所以返回Java

由于这些规则违反直觉,因此不建议使用substring方法,应该优先使用slice

String.prototype.substr()

substr方法用于从原字符串取出子字符串并返回,不改变原字符串,跟slicesubstring方法的作用相同。

substr方法的第一个参数是子字符串的开始位置(从0开始计算),第二个参数是子字符串的长度。

'JavaScript'.substr(4, 6) // "Script"

如果省略第二个参数,则表示子字符串一直到原字符串的结束。

'JavaScript'.substr(4) // "Script"

如果第一个参数是负数,表示倒数计算的字符位置。如果第二个参数是负数,将被自动转为0,因此会返回空字符串。

'JavaScript'.substr(-6) // "Script"
'JavaScript'.substr(4, -1) // ""

上面代码中,第二个例子的参数-1自动转为0,表示子字符串长度为0,所以返回空字符串。

String.prototype.indexOf(),String.prototype.lastIndexOf()

indexOf方法用于确定一个字符串在另一个字符串中第一次出现的位置,返回结果是匹配开始的位置。如果返回-1,就表示不匹配。

'hello world'.indexOf('o') // 4
'JavaScript'.indexOf('script') // -1

indexOf方法还可以接受第二个参数,表示从该位置开始向后匹配。

'hello world'.indexOf('o', 6) // 7

lastIndexOf方法的用法跟indexOf方法一致,主要的区别是lastIndexOf从尾部开始匹配,indexOf则是从头部开始匹配。

'hello world'.lastIndexOf('o') // 7

另外,lastIndexOf的第二个参数表示从该位置起向前匹配。

'hello world'.lastIndexOf('o', 6) // 4
String.prototype.trim()

trim方法用于去除字符串两端的空格,返回一个新字符串,不改变原字符串。

'  hello world  '.trim()
// "hello world"

该方法去除的不仅是空格,还包括制表符(\t\v)、换行符(\n)和回车符(\r)。

'\r\nabc \t'.trim() // 'abc'
String.prototype.toLowerCase(),String.prototype.toUpperCase()

toLowerCase方法用于将一个字符串全部转为小写,toUpperCase则是全部转为大写。它们都返回一个新字符串,不改变原字符串。

'Hello World'.toLowerCase()
// "hello world"

'Hello World'.toUpperCase()
// "HELLO WORLD"
String.prototype.match()

match方法用于确定原字符串是否匹配某个子字符串,返回一个数组,成员为匹配的第一个字符串。如果没有找到匹配,则返回null

'cat, bat, sat, fat'.match('at') // ["at"]
'cat, bat, sat, fat'.match('xt') // null

返回的数组还有index属性和input属性,分别表示匹配字符串开始的位置和原始字符串。

var matches = 'cat, bat, sat, fat'.match('at');
matches.index // 1
matches.input // "cat, bat, sat, fat"

match方法还可以使用正则表达式作为参数,详见《正则表达式》一章。

String.prototype.search(),String.prototype.replace()

search方法的用法基本等同于match,但是返回值为匹配的第一个位置。如果没有找到匹配,则返回-1

'cat, bat, sat, fat'.search('at') // 1

search方法还可以使用正则表达式作为参数,详见《正则表达式》一节。

replace方法用于替换匹配的子字符串,一般情况下只替换第一个匹配(除非使用带有g修饰符的正则表达式)。

'aaa'.replace('a', 'b') // "baa"

replace方法还可以使用正则表达式作为参数,详见《正则表达式》一节。

String.prototype.split()

split方法按照给定规则分割字符串,返回一个由分割出来的子字符串组成的数组。

'a|b|c'.split('|') // ["a", "b", "c"]

如果分割规则为空字符串,则返回数组的成员是原字符串的每一个字符。

'a|b|c'.split('') // ["a", "|", "b", "|", "c"]

如果省略参数,则返回数组的唯一成员就是原字符串。

'a|b|c'.split() // ["a|b|c"]

如果满足分割规则的两个部分紧邻着(即两个分割符中间没有其他字符),则返回数组之中会有一个空字符串。

'a||c'.split('|') // ['a', '', 'c']

如果满足分割规则的部分处于字符串的开头或结尾(即它的前面或后面没有其他字符),则返回数组的第一个或最后一个成员是一个空字符串。

'|b|c'.split('|') // ["", "b", "c"]
'a|b|'.split('|') // ["a", "b", ""]

split方法还可以接受第二个参数,限定返回数组的最大成员数。

'a|b|c'.split('|', 0) // []
'a|b|c'.split('|', 1) // ["a"]
'a|b|c'.split('|', 2) // ["a", "b"]
'a|b|c'.split('|', 3) // ["a", "b", "c"]
'a|b|c'.split('|', 4) // ["a", "b", "c"]

上面代码中,split方法的第二个参数,决定了返回数组的成员数。

split方法还可以使用正则表达式作为参数,详见《正则表达式》一节。

Math对象

Math是 JavaScript 的原生对象,提供各种数学功能。该对象不是构造函数,不能生成实例,所有的属性和方法都必须在Math对象上调用。

静态属性

Math对象的静态属性,提供以下一些数学常数。

  • Math.E:常数e
  • Math.LN2:2 的自然对数。
  • Math.LN10:10 的自然对数。
  • Math.LOG2E:以 2 为底的e的对数。
  • Math.LOG10E:以 10 为底的e的对数。
  • Math.PI:常数 Pi。
  • Math.SQRT1_2:0.5 的平方根。
  • Math.SQRT2:2 的平方根。
Math.E // 2.718281828459045
Math.LN2 // 0.6931471805599453
Math.LN10 // 2.302585092994046
Math.LOG2E // 1.4426950408889634
Math.LOG10E // 0.4342944819032518
Math.PI // 3.141592653589793
Math.SQRT1_2 // 0.7071067811865476
Math.SQRT2 // 1.4142135623730951

这些属性都是只读的,不能修改。

静态方法

Math对象提供以下一些静态方法。

  • Math.abs():绝对值
  • Math.ceil():向上取整
  • Math.floor():向下取整
  • Math.max():最大值
  • Math.min():最小值
  • Math.pow():指数运算
  • Math.sqrt():平方根
  • Math.log():自然对数
  • Math.exp():e的指数
  • Math.round():四舍五入
  • Math.random():随机数
Math.abs()

Math.abs方法返回参数值的绝对值。

Math.abs(1) // 1
Math.abs(-1) // 1
Math.max(),Math.min()

Math.max方法返回参数之中最大的那个值,Math.min返回最小的那个值。如果参数为空, Math.min返回Infinity, Math.max返回-Infinity

Math.max(2, -1, 5) // 5
Math.min(2, -1, 5) // -1
Math.min() // Infinity
Math.max() // -Infinity
Math.floor(),Math.ceil()

Math.floor方法小于参数值的最大整数(地板值)。

Math.floor(3.2) // 3
Math.floor(-3.2) // -4

Math.ceil方法返回大于参数值的最小整数(天花板值)。

Math.ceil(3.2) // 4
Math.ceil(-3.2) // -3

这两个方法可以结合起来,实现一个总是返回数值的整数部分的函数。

function ToInteger(x) {
  x = Number(x);
  return x < 0 ? Math.ceil(x) : Math.floor(x);
}

ToInteger(3.2) // 3
ToInteger(3.5) // 3
ToInteger(3.8) // 3
ToInteger(-3.2) // -3
ToInteger(-3.5) // -3
ToInteger(-3.8) // -3

上面代码中,不管正数或负数,ToInteger函数总是返回一个数值的整数部分。

Math.round()

Math.round方法用于四舍五入。

Math.round(0.1) // 0
Math.round(0.5) // 1
Math.round(0.6) // 1

// 等同于
Math.floor(x + 0.5)

注意,它对负数的处理(主要是对0.5的处理)。

Math.round(-1.1) // -1
Math.round(-1.5) // -1
Math.round(-1.6) // -2
Math.pow()

Math.pow方法返回以第一个参数为底数、第二个参数为幂的指数值。

// 等同于 2 ** 2
Math.pow(2, 2) // 4
// 等同于 2 ** 3
Math.pow(2, 3) // 8

下面是计算圆面积的方法。

var radius = 20;
var area = Math.PI * Math.pow(radius, 2);
Math.sqrt()

Math.sqrt方法返回参数值的平方根。如果参数是一个负值,则返回NaN

Math.sqrt(4) // 2
Math.sqrt(-4) // NaN
Math.log()

Math.log方法返回以e为底的自然对数值。

Math.log(Math.E) // 1
Math.log(10) // 2.302585092994046

如果要计算以10为底的对数,可以先用Math.log求出自然对数,然后除以Math.LN10;求以2为底的对数,可以除以Math.LN2

Math.log(100)/Math.LN10 // 2
Math.log(8)/Math.LN2 // 3
Math.exp()

Math.exp方法返回常数e的参数次方。

Math.exp(1) // 2.718281828459045
Math.exp(3) // 20.085536923187668
Math.random()

Math.random()返回0到1之间的一个伪随机数,可能等于0,但是一定小于1。

Math.random() // 0.7151307314634323

任意范围的随机数生成函数如下。

function getRandomArbitrary(min, max) {
  return Math.random() * (max - min) + min;
}

getRandomArbitrary(1.5, 6.5)
// 2.4942810038223864

任意范围的随机整数生成函数如下。

function getRandomInt(min, max) {
  return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min;
}

getRandomInt(1, 6) // 5

返回随机字符的例子如下。

function random_str(length) {
  var ALPHABET = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';
  ALPHABET += 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz';
  ALPHABET += '0123456789-_';
  var str = '';
  for (var i=0; i < length; ++i) {
    var rand = Math.floor(Math.random() * ALPHABET.length);
    str += ALPHABET.substring(rand, rand + 1);
  }
  return str;
}

random_str(6) // "NdQKOr"

上面代码中,random_str函数接受一个整数作为参数,返回变量ALPHABET内的随机字符所组成的指定长度的字符串。

三角函数方法

Math对象还提供一系列三角函数方法。

  • Math.sin():返回参数的正弦(参数为弧度值)
  • Math.cos():返回参数的余弦(参数为弧度值)
  • Math.tan():返回参数的正切(参数为弧度值)
  • Math.asin():返回参数的反正弦(返回值为弧度值)
  • Math.acos():返回参数的反余弦(返回值为弧度值)
  • Math.atan():返回参数的反正切(返回值为弧度值)
Math.sin(0) // 0
Math.cos(0) // 1
Math.tan(0) // 0

Math.sin(Math.PI / 2) // 1

Math.asin(1) // 1.5707963267948966
Math.acos(1) // 0
Math.atan(1) // 0.7853981633974483

Date对象

Date对象是 JavaScript 原生的时间库。它以1970年1月1日00:00:00作为时间的零点,可以表示的时间范围是前后各1亿天(单位为毫秒)。

普通函数的用法

Date对象可以作为普通函数直接调用,返回一个代表当前时间的字符串。

Date()
// "Tue Dec 01 2015 09:34:43 GMT+0800 (CST)"

注意,即使带有参数,Date作为普通函数使用时,返回的还是当前时间。

Date(2000, 1, 1)
// "Tue Dec 01 2015 09:34:43 GMT+0800 (CST)"

上面代码说明,无论有没有参数,直接调用Date总是返回当前时间。

构造函数的用法

Date还可以当作构造函数使用。对它使用new命令,会返回一个Date对象的实例。如果不加参数,实例代表的就是当前时间。

var today = new Date();

Date实例有一个独特的地方。其他对象求值的时候,都是默认调用.valueOf()方法,但是Date实例求值的时候,默认调用的是toString()方法。这导致对Date实例求值,返回的是一个字符串,代表该实例对应的时间。

var today = new Date();

today
// "Tue Dec 01 2015 09:34:43 GMT+0800 (CST)"

// 等同于
today.toString()
// "Tue Dec 01 2015 09:34:43 GMT+0800 (CST)"

上面代码中,todayDate的实例,直接求值等同于调用toString方法。

作为构造函数时,Date对象可以接受多种格式的参数,返回一个该参数对应的时间实例。

// 参数为时间零点开始计算的毫秒数
new Date(1378218728000)
// Tue Sep 03 2013 22:32:08 GMT+0800 (CST)

// 参数为日期字符串
new Date('January 6, 2013');
// Sun Jan 06 2013 00:00:00 GMT+0800 (CST)

// 参数为多个整数,
// 代表年、月、日、小时、分钟、秒、毫秒
new Date(2013, 0, 1, 0, 0, 0, 0)
// Tue Jan 01 2013 00:00:00 GMT+0800 (CST)

关于Date构造函数的参数,有几点说明。

第一点,参数可以是负整数,代表1970年元旦之前的时间。

new Date(-1378218728000)
// Fri Apr 30 1926 17:27:52 GMT+0800 (CST)

第二点,只要是能被Date.parse()方法解析的字符串,都可以当作参数。

new Date('2013-2-15')
new Date('2013/2/15')
new Date('02/15/2013')
new Date('2013-FEB-15')
new Date('FEB, 15, 2013')
new Date('FEB 15, 2013')
new Date('Feberuary, 15, 2013')
new Date('Feberuary 15, 2013')
new Date('15 Feb 2013')
new Date('15, Feberuary, 2013')
// Fri Feb 15 2013 00:00:00 GMT+0800 (CST)

上面多种日期字符串的写法,返回的都是同一个时间。

第三,参数为年、月、日等多个整数时,年和月是不能省略的,其他参数都可以省略的。也就是说,这时至少需要两个参数,因为如果只使用“年”这一个参数,Date会将其解释为毫秒数。

new Date(2013)
// Thu Jan 01 1970 08:00:02 GMT+0800 (CST)

上面代码中,2013被解释为毫秒数,而不是年份。

new Date(2013, 0)
// Tue Jan 01 2013 00:00:00 GMT+0800 (CST)
new Date(2013, 0, 1)
// Tue Jan 01 2013 00:00:00 GMT+0800 (CST)
new Date(2013, 0, 1, 0)
// Tue Jan 01 2013 00:00:00 GMT+0800 (CST)
new Date(2013, 0, 1, 0, 0, 0, 0)
// Tue Jan 01 2013 00:00:00 GMT+0800 (CST)

上面代码中,不管有几个参数,返回的都是2013年1月1日零点。

最后,各个参数的取值范围如下。

  • 年:使用四位数年份,比如2000。如果写成两位数或个位数,则加上1900,即10代表1910年。如果是负数,表示公元前。
  • 月:0表示一月,依次类推,11表示12月。
  • 日:131
  • 小时:023
  • 分钟:059
  • 秒:059
  • 毫秒:0999

注意,月份从0开始计算,但是,天数从1开始计算。另外,除了日期的默认值为1,小时、分钟、秒钟和毫秒的默认值都是0

这些参数如果超出了正常范围,会被自动折算。比如,如果月设为15,就折算为下一年的4月。

new Date(2013, 15)
// Tue Apr 01 2014 00:00:00 GMT+0800 (CST)
new Date(2013, 0, 0)
// Mon Dec 31 2012 00:00:00 GMT+0800 (CST)

上面代码的第二个例子,日期设为0,就代表上个月的最后一天。

参数还可以使用负数,表示扣去的时间。

new Date(2013, -1)
// Sat Dec 01 2012 00:00:00 GMT+0800 (CST)
new Date(2013, 0, -1)
// Sun Dec 30 2012 00:00:00 GMT+0800 (CST)

上面代码中,分别对月和日使用了负数,表示从基准日扣去相应的时间。

日期的运算

类型自动转换时,Date实例如果转为数值,则等于对应的毫秒数;如果转为字符串,则等于对应的日期字符串。所以,两个日期实例对象进行减法运算时,返回的是它们间隔的毫秒数;进行加法运算时,返回的是两个字符串连接而成的新字符串。

var d1 = new Date(2000, 2, 1);
var d2 = new Date(2000, 3, 1);

d2 - d1
// 2678400000
d2 + d1
// "Sat Apr 01 2000 00:00:00 GMT+0800 (CST)Wed Mar 01 2000 00:00:00 GMT+0800 (CST)"

静态方法

Date.now()

Date.now方法返回当前时间距离时间零点(1970年1月1日 00:00:00 UTC)的毫秒数,相当于 Unix 时间戳乘以1000。

Date.now() // 1364026285194
Date.parse()

Date.parse方法用来解析日期字符串,返回该时间距离时间零点(1970年1月1日 00:00:00)的毫秒数。

日期字符串应该符合 RFC 2822 和 ISO 8061 这两个标准,即YYYY-MM-DDTHH:mm:ss.sssZ格式,其中最后的Z表示时区。但是,其他格式也可以被解析,请看下面的例子。

Date.parse('Aug 9, 1995')
Date.parse('January 26, 2011 13:51:50')
Date.parse('Mon, 25 Dec 1995 13:30:00 GMT')
Date.parse('Mon, 25 Dec 1995 13:30:00 +0430')
Date.parse('2011-10-10')
Date.parse('2011-10-10T14:48:00')

上面的日期字符串都可以解析。

如果解析失败,返回NaN

Date.parse('xxx') // NaN
Date.UTC()

Date.UTC方法接受年、月、日等变量作为参数,返回该时间距离时间零点(1970年1月1日 00:00:00 UTC)的毫秒数。

// 格式
Date.UTC(year, month[, date[, hrs[, min[, sec[, ms]]]]])

// 用法
Date.UTC(2011, 0, 1, 2, 3, 4, 567)
// 1293847384567

该方法的参数用法与Date构造函数完全一致,比如月从0开始计算,日期从1开始计算。区别在于Date.UTC方法的参数,会被解释为 UTC 时间(世界标准时间),Date构造函数的参数会被解释为当前时区的时间。

实例方法

Date的实例对象,有几十个自己的方法,除了valueOftoString,可以分为以下三类。

  • to类:从Date对象返回一个字符串,表示指定的时间。
  • get类:获取Date对象的日期和时间。
  • set类:设置Date对象的日期和时间。
Date.prototype.valueOf()

valueOf方法返回实例对象距离时间零点(1970年1月1日00:00:00 UTC)对应的毫秒数,该方法等同于getTime方法。

var d = new Date();

d.valueOf() // 1362790014817
d.getTime() // 1362790014817

预期为数值的场合,Date实例会自动调用该方法,所以可以用下面的方法计算时间的间隔。

var start = new Date();
// ...
var end = new Date();
var elapsed = end - start;
to 类方法

(1)Date.prototype.toString()

toString方法返回一个完整的日期字符串。

var d = new Date(2013, 0, 1);

d.toString()
// "Tue Jan 01 2013 00:00:00 GMT+0800 (CST)"
d
// "Tue Jan 01 2013 00:00:00 GMT+0800 (CST)"

因为toString是默认的调用方法,所以如果直接读取Date实例,就相当于调用这个方法。

(2)Date.prototype.toUTCString()

toUTCString方法返回对应的 UTC 时间,也就是比北京时间晚8个小时。

var d = new Date(2013, 0, 1);

d.toUTCString()
// "Mon, 31 Dec 2012 16:00:00 GMT"

(3)Date.prototype.toISOString()

toISOString方法返回对应时间的 ISO8601 写法。

var d = new Date(2013, 0, 1);

d.toISOString()
// "2012-12-31T16:00:00.000Z"

注意,toISOString方法返回的总是 UTC 时区的时间。

(4)Date.prototype.toJSON()

toJSON方法返回一个符合 JSON 格式的 ISO 日期字符串,与toISOString方法的返回结果完全相同。

var d = new Date(2013, 0, 1);

d.toJSON()
// "2012-12-31T16:00:00.000Z"

(5)Date.prototype.toDateString()

toDateString方法返回日期字符串(不含小时、分和秒)。

var d = new Date(2013, 0, 1);
d.toDateString() // "Tue Jan 01 2013"

(6)Date.prototype.toTimeString()

toTimeString方法返回时间字符串(不含年月日)。

var d = new Date(2013, 0, 1);
d.toTimeString() // "00:00:00 GMT+0800 (CST)"

(7)Date.prototype.toLocaleDateString()

toLocaleDateString方法返回一个字符串,代表日期的当地写法(不含小时、分和秒)。

var d = new Date(2013, 0, 1);

d.toLocaleDateString()
// 中文版浏览器为"2013年1月1日"
// 英文版浏览器为"1/1/2013"

(8)Date.prototype.toLocaleTimeString()

toLocaleTimeString方法返回一个字符串,代表时间的当地写法(不含年月日)。

var d = new Date(2013, 0, 1);

d.toLocaleTimeString()
// 中文版浏览器为"上午12:00:00"
// 英文版浏览器为"12:00:00 AM"
get 类方法

Date对象提供了一系列get*方法,用来获取实例对象某个方面的值。

  • getTime():返回实例距离1970年1月1日00:00:00的毫秒数,等同于valueOf方法。
  • getDate():返回实例对象对应每个月的几号(从1开始)。
  • getDay():返回星期几,星期日为0,星期一为1,以此类推。
  • getYear():返回距离1900的年数。
  • getFullYear():返回四位的年份。
  • getMonth():返回月份(0表示1月,11表示12月)。
  • getHours():返回小时(0-23)。
  • getMilliseconds():返回毫秒(0-999)。
  • getMinutes():返回分钟(0-59)。
  • getSeconds():返回秒(0-59)。
  • getTimezoneOffset():返回当前时间与 UTC 的时区差异,以分钟表示,返回结果考虑到了夏令时因素。

所有这些get*方法返回的都是整数,不同方法返回值的范围不一样。

  • 分钟和秒:0 到 59
  • 小时:0 到 23
  • 星期:0(星期天)到 6(星期六)
  • 日期:1 到 31
  • 月份:0(一月)到 11(十二月)
  • 年份:距离1900年的年数
var d = new Date('January 6, 2013');

d.getDate() // 6
d.getMonth() // 0
d.getYear() // 113
d.getFullYear() // 2013
d.getTimezoneOffset() // -480

上面代码中,最后一行返回-480,即 UTC 时间减去当前时间,单位是分钟。-480表示 UTC 比当前时间少480分钟,即当前时区比 UTC 早8个小时。

下面是一个例子,计算本年度还剩下多少天。

function leftDays() {
  var today = new Date();
  var endYear = new Date(today.getFullYear(), 11, 31, 23, 59, 59, 999);
  var msPerDay = 24 * 60 * 60 * 1000;
  return Math.round((endYear.getTime() - today.getTime()) / msPerDay);
}

上面这些get*方法返回的都是当前时区的时间,Date对象还提供了这些方法对应的 UTC 版本,用来返回 UTC 时间。

  • getUTCDate()
  • getUTCFullYear()
  • getUTCMonth()
  • getUTCDay()
  • getUTCHours()
  • getUTCMinutes()
  • getUTCSeconds()
  • getUTCMilliseconds()
var d = new Date('January 6, 2013');

d.getDate() // 6
d.getUTCDate() // 5

上面代码中,实例对象d表示当前时区(东八时区)的1月6日0点0分0秒,这个时间对于当前时区来说是1月6日,所以getDate方法返回6,对于 UTC 时区来说是1月5日,所以getUTCDate方法返回5。

set 类方法

Date对象提供了一系列set*方法,用来设置实例对象的各个方面。

  • setDate(date):设置实例对象对应的每个月的几号(1-31),返回改变后毫秒时间戳。
  • setYear(year): 设置距离1900年的年数。
  • setFullYear(year [, month, date]):设置四位年份。
  • setHours(hour [, min, sec, ms]):设置小时(0-23)。
  • setMilliseconds():设置毫秒(0-999)。
  • setMinutes(min [, sec, ms]):设置分钟(0-59)。
  • setMonth(month [, date]):设置月份(0-11)。
  • setSeconds(sec [, ms]):设置秒(0-59)。
  • setTime(milliseconds):设置毫秒时间戳。

这些方法基本是跟get*方法一一对应的,但是没有setDay方法,因为星期几是计算出来的,而不是设置的。另外,需要注意的是,凡是涉及到设置月份,都是从0开始算的,即0是1月,11是12月。

var d = new Date ('January 6, 2013');

d // Sun Jan 06 2013 00:00:00 GMT+0800 (CST)
d.setDate(9) // 1357660800000
d // Wed Jan 09 2013 00:00:00 GMT+0800 (CST)

set*方法的参数都会自动折算。以setDate为例,如果参数超过当月的最大天数,则向下一个月顺延,如果参数是负数,表示从上个月的最后一天开始减去的天数。

var d1 = new Date('January 6, 2013');

d1.setDate(32) // 1359648000000
d1 // Fri Feb 01 2013 00:00:00 GMT+0800 (CST)

var d2 = new Date ('January 6, 2013');

d.setDate(-1) // 1356796800000
d // Sun Dec 30 2012 00:00:00 GMT+0800 (CST)

set类方法和get类方法,可以结合使用,得到相对时间。

var d = new Date();

// 将日期向后推1000天
d.setDate(d.getDate() + 1000);
// 将时间设为6小时后
d.setHours(d.getHours() + 6);
// 将年份设为去年
d.setFullYear(d.getFullYear() - 1);

set*系列方法除了setTime()setYear(),都有对应的 UTC 版本,即设置 UTC 时区的时间。

  • setUTCDate()
  • setUTCFullYear()
  • setUTCHours()
  • setUTCMilliseconds()
  • setUTCMinutes()
  • setUTCMonth()
  • setUTCSeconds()
var d = new Date('January 6, 2013');
d.getUTCHours() // 16
d.setUTCHours(22) // 1357423200000
d // Sun Jan 06 2013 06:00:00 GMT+0800 (CST)

上面代码中,本地时区(东八时区)的1月6日0点0分,是 UTC 时区的前一天下午16点。设为 UTC 时区的22点以后,就变为本地时区的上午6点。

JSON对象

JSON 格式

JSON 格式(JavaScript Object Notation 的缩写)是一种用于数据交换的文本格式,2001年由 Douglas Crockford 提出,目的是取代繁琐笨重的 XML 格式。

相比 XML 格式,JSON 格式有两个显著的优点:书写简单,一目了然;符合 JavaScript 原生语法,可以由解释引擎直接处理,不用另外添加解析代码。所以,JSON 迅速被接受,已经成为各大网站交换数据的标准格式,并被写入标准。

每个 JSON 对象就是一个值,可能是一个数组或对象,也可能是一个原始类型的值。总之,只能是一个值,不能是两个或更多的值。

JSON 对值的类型和格式有严格的规定。

  1. 复合类型的值只能是数组或对象,不能是函数、正则表达式对象、日期对象。
  2. 原始类型的值只有四种:字符串、数值(必须以十进制表示)、布尔值和null(不能使用NaN, Infinity, -Infinityundefined)。
  3. 字符串必须使用双引号表示,不能使用单引号。
  4. 对象的键名必须放在双引号里面。
  5. 数组或对象最后一个成员的后面,不能加逗号。

以下都是合法的 JSON。

["one", "two", "three"]

{ "one": 1, "two": 2, "three": 3 }

{"names": ["张三", "李四"] }

[ { "name": "张三"}, {"name": "李四"} ]

以下都是不合法的 JSON。

{ name: "张三", 'age': 32 }  // 属性名必须使用双引号

[32, 64, 128, 0xFFF] // 不能使用十六进制值

{ "name": "张三", "age": undefined } // 不能使用 undefined

{ "name": "张三",
  "birthday": new Date('Fri, 26 Aug 2011 07:13:10 GMT'),
  "getName": function () {
      return this.name;
  }
} // 属性值不能使用函数和日期对象

注意,null、空数组和空对象都是合法的 JSON 值。

JSON 对象

JSON对象是 JavaScript 的原生对象,用来处理 JSON 格式数据。它有两个静态方法:JSON.stringify()JSON.parse()

JSON.stringify()

基本用法

JSON.stringify方法用于将一个值转为 JSON 字符串。该字符串符合 JSON 格式,并且可以被JSON.parse方法还原。

JSON.stringify('abc') // ""abc""
JSON.stringify(1) // "1"
JSON.stringify(false) // "false"
JSON.stringify([]) // "[]"
JSON.stringify({}) // "{}"

JSON.stringify([1, "false", false])
// '[1,"false",false]'

JSON.stringify({ name: "张三" })
// '{"name":"张三"}'

上面代码将各种类型的值,转成 JSON 字符串。

注意,对于原始类型的字符串,转换结果会带双引号。

JSON.stringify('foo') === "foo" // false
JSON.stringify('foo') === "\"foo\"" // true

上面代码中,字符串foo,被转成了"\"foo"\"。这是因为将来还原的时候,内层双引号可以让 JavaScript 引擎知道,这是一个字符串,而不是其他类型的值。

JSON.stringify(false) // "false"
JSON.stringify('false') // "\"false\""

上面代码中,如果不是内层的双引号,将来还原的时候,引擎就无法知道原始值是布尔值还是字符串。

如果对象的属性是undefined、函数或 XML 对象,该属性会被JSON.stringify过滤。

var obj = {
  a: undefined,
  b: function () {}
};

JSON.stringify(obj) // "{}"

上面代码中,对象obja属性是undefined,而b属性是一个函数,结果都被JSON.stringify过滤。

如果数组的成员是undefined、函数或 XML 对象,则这些值被转成null

var arr = [undefined, function () {}];
JSON.stringify(arr) // "[null,null]"

上面代码中,数组arr的成员是undefined和函数,它们都被转成了null

正则对象会被转成空对象。

JSON.stringify(/foo/) // "{}"

JSON.stringify方法会忽略对象的不可遍历属性。

var obj = {};
Object.defineProperties(obj, {
  'foo': {
    value: 1,
    enumerable: true
  },
  'bar': {
    value: 2,
    enumerable: false
  }
});

JSON.stringify(obj); // "{"foo":1}"

上面代码中,barobj对象的不可遍历属性,JSON.stringify方法会忽略这个属性。

第二个参数

JSON.stringify方法还可以接受一个数组,作为第二个参数,指定需要转成字符串的属性。

var obj = {
  'prop1': 'value1',
  'prop2': 'value2',
  'prop3': 'value3'
};

var selectedProperties = ['prop1', 'prop2'];

JSON.stringify(obj, selectedProperties)
// "{"prop1":"value1","prop2":"value2"}"

上面代码中,JSON.stringify方法的第二个参数指定,只转prop1prop2两个属性。

这个类似白名单的数组,只对对象的属性有效,对数组无效。

JSON.stringify(['a', 'b'], ['0'])
// "["a","b"]"

JSON.stringify({0: 'a', 1: 'b'}, ['0'])
// "{"0":"a"}"

上面代码中,第二个参数指定 JSON 格式只转0号属性,实际上对数组是无效的,只对对象有效。

第二个参数还可以是一个函数,用来更改JSON.stringify的返回值。

function f(key, value) {
  if (typeof value === "number") {
    value = 2 * value;
  }
  return value;
}

JSON.stringify({ a: 1, b: 2 }, f)
// '{"a": 2,"b": 4}'

上面代码中的f函数,接受两个参数,分别是被转换的对象的键名和键值。如果键值是数值,就将它乘以2,否则就原样返回。

注意,这个处理函数是递归处理所有的键。

var o = {a: {b: 1}};

function f(key, value) {
  console.log("["+ key +"]:" + value);
  return value;
}

JSON.stringify(o, f)
// []:[object Object]
// [a]:[object Object]
// [b]:1
// '{"a":{"b":1}}'

上面代码中,对象o一共会被f函数处理三次,最后那行是JSON.stringify的输出。第一次键名为空,键值是整个对象o;第二次键名为a,键值是{b: 1};第三次键名为b,键值为1。

递归处理中,每一次处理的对象,都是前一次返回的值。

var o = {a: 1};

function f(key, value) {
  if (typeof value === 'object') {
    return {b: 2};
  }
  return value * 2;
}

JSON.stringify(o, f)
// "{"b": 4}"

上面代码中,f函数修改了对象o,接着JSON.stringify方法就递归处理修改后的对象o

如果处理函数返回undefined或没有返回值,则该属性会被忽略。

function f(key, value) {
  if (typeof(value) === "string") {
    return undefined;
  }
  return value;
}

JSON.stringify({ a: "abc", b: 123 }, f)
// '{"b": 123}'

上面代码中,a属性经过处理后,返回undefined,于是该属性被忽略了。

第三个参数

JSON.stringify还可以接受第三个参数,用于增加返回的 JSON 字符串的可读性。如果是数字,表示每个属性前面添加的空格(最多不超过10个);如果是字符串(不超过10个字符),则该字符串会添加在每行前面。

JSON.stringify({ p1: 1, p2: 2 }, null, 2);
/*
"{
  "p1": 1,
  "p2": 2
}"
*/

JSON.stringify({ p1:1, p2:2 }, null, '|-');
/*
"{
|-"p1": 1,
|-"p2": 2
}"
*/
参数对象的 toJSON 方法

如果参数对象有自定义的toJSON方法,那么JSON.stringify会使用这个方法的返回值作为参数,而忽略原对象的其他属性。

下面是一个普通的对象。

var user = {
  firstName: '三',
  lastName: '张',

  get fullName(){
    return this.lastName + this.firstName;
  }
};

JSON.stringify(user)
// "{"firstName":"三","lastName":"张","fullName":"张三"}"

现在,为这个对象加上toJSON方法。

var user = {
  firstName: '三',
  lastName: '张',

  get fullName(){
    return this.lastName + this.firstName;
  },

  toJSON: function () {
    return {
      name: this.lastName + this.firstName
    };
  }
};

JSON.stringify(user)
// "{"name":"张三"}"

上面代码中,JSON.stringify发现参数对象有toJSON方法,就直接使用这个方法的返回值作为参数,而忽略原对象的其他参数。

Date对象就有一个自己的toJSON方法。

var date = new Date('2015-01-01');
date.toJSON() // "2015-01-01T00:00:00.000Z"
JSON.stringify(date) // ""2015-01-01T00:00:00.000Z""

上面代码中,JSON.stringify发现处理的是Date对象实例,就会调用这个实例对象的toJSON方法,将该方法的返回值作为参数。

toJSON方法的一个应用是,将正则对象自动转为字符串。因为JSON.stringify默认不能转换正则对象,但是设置了toJSON方法以后,就可以转换正则对象了。

var obj = {
  reg: /foo/
};

// 不设置 toJSON 方法时
JSON.stringify(obj) // "{"reg":{}}"

// 设置 toJSON 方法时
RegExp.prototype.toJSON = RegExp.prototype.toString;
JSON.stringify(/foo/) // ""/foo/""

上面代码在正则对象的原型上面部署了toJSON方法,将其指向toString方法,因此遇到转换成JSON时,正则对象就先调用toJSON方法转为字符串,然后再被JSON.stingify方法处理。

JSON.parse()

JSON.parse方法用于将 JSON 字符串转换成对应的值。

JSON.parse('{}') // {}
JSON.parse('true') // true
JSON.parse('"foo"') // "foo"
JSON.parse('[1, 5, "false"]') // [1, 5, "false"]
JSON.parse('null') // null

var o = JSON.parse('{"name": "张三"}');
o.name // 张三

如果传入的字符串不是有效的 JSON 格式,JSON.parse方法将报错。

JSON.parse("'String'") // illegal single quotes
// SyntaxError: Unexpected token ILLEGAL

上面代码中,双引号字符串中是一个单引号字符串,因为单引号字符串不符合 JSON 格式,所以报错。

为了处理解析错误,可以将JSON.parse方法放在try...catch代码块中。

try {
  JSON.parse("'String'");
} catch(e) {
  console.log('parsing error');
}

JSON.parse方法可以接受一个处理函数,作为第二个参数,用法与JSON.stringify方法类似。

function f(key, value) {
  if (key === 'a') {
    return value + 10;
  }
  return value;
}

JSON.parse('{"a": 1, "b": 2}', f)
// {a: 11, b: 2}

上面代码中,JSON.parse的第二个参数是一个函数,如果键名是a,该函数会将键值加上10。

console对象

console对象是 JavaScript 的原生对象,它有点像 Unix 系统的标准输出stdout和标准错误stderr,可以输出各种信息到控制台,并且还提供了很多有用的辅助方法。

console的常见用途有两个。

  • 调试程序,显示网页代码运行时的错误信息。
  • 提供了一个命令行接口,用来与网页代码互动。

浏览器实现

console对象的浏览器实现,包含在浏览器自带的开发工具之中。以 Chrome 浏览器的“开发者工具”(Developer Tools)为例,可以使用下面三种方法的打开它。

  1. 按 F12 或者Control + Shift + i(PC)/ Alt + Command + i(Mac)。
  2. 浏览器菜单选择“工具/开发者工具”。
  3. 在一个页面元素上,打开右键菜单,选择其中的“Inspect Element”。

打开开发者工具以后,顶端有多个面板。

  • Elements:查看网页的 HTML 源码和 CSS 代码。
  • Resources:查看网页加载的各种资源文件(比如代码文件、字体文件 CSS 文件等),以及在硬盘上创建的各种内容(比如本地缓存、Cookie、Local Storage等)。
  • Network:查看网页的 HTTP 通信情况。
  • Sources:查看网页加载的脚本源码。
  • Timeline:查看各种网页行为随时间变化的情况。
  • Performance:查看网页的性能情况,比如 CPU 和内存消耗。
  • Console:用来运行 JavaScript 命令。

这些面板都有各自的用途,以下只介绍Console面板(又称为控制台)。

Console面板基本上就是一个命令行窗口,你可以在提示符下,键入各种命令。

console 对象的静态方法

console对象提供的各种静态方法,用来与控制台窗口互动。

console.log(),console.info(),console.debug()

console.log方法用于在控制台输出信息。它可以接受一个或多个参数,将它们连接起来输出。

console.log('Hello World')
// Hello World
console.log('a', 'b', 'c')
// a b c

console.log方法会自动在每次输出的结尾,添加换行符。

console.log(1);
console.log(2);
console.log(3);
// 1
// 2
// 3

如果第一个参数是格式字符串(使用了格式占位符),console.log方法将依次用后面的参数替换占位符,然后再进行输出。

console.log(' %s + %s = %s', 1, 1, 2)
//  1 + 1 = 2

上面代码中,console.log方法的第一个参数有三个占位符(%s),第二、三、四个参数会在显示时,依次替换掉这个三个占位符。

console.log方法支持以下占位符,不同类型的数据必须使用对应的占位符。

  • %s 字符串
  • %d 整数
  • %i 整数
  • %f 浮点数
  • %o 对象的链接
  • %c CSS 格式字符串
var number = 11 * 9;
var color = 'red';

console.log('%d %s balloons', number, color);
// 99 red balloons

上面代码中,第二个参数是数值,对应的占位符是%d,第三个参数是字符串,对应的占位符是%s

使用%c占位符时,对应的参数必须是 CSS 代码,用来对输出内容进行CSS渲染。

console.log(
  '%cThis text is styled!',
  'color: red; background: yellow; font-size: 24px;'
)

上面代码运行后,输出的内容将显示为黄底红字。

console.log方法的两种参数格式,可以结合在一起使用。

console.log(' %s + %s ', 1, 1, '= 2')
// 1 + 1  = 2

如果参数是一个对象,console.log会显示该对象的值。

console.log({foo: 'bar'})
// Object {foo: "bar"}
console.log(Date)
// function Date() { [native code] }

上面代码输出Date对象的值,结果为一个构造函数。

console.infoconsole.log方法的别名,用法完全一样。只不过console.info方法会在输出信息的前面,加上一个蓝色图标。

console.debug方法与console.log方法类似,会在控制台输出调试信息。但是,默认情况下,console.debug输出的信息不会显示,只有在打开显示级别在verbose的情况下,才会显示。

console对象的所有方法,都可以被覆盖。因此,可以按照自己的需要,定义console.log方法。

['log', 'info', 'warn', 'error'].forEach(function(method) {
  console[method] = console[method].bind(
    console,
    new Date().toISOString()
  );
});

console.log("出错了!");
// 2014-05-18T09:00.000Z 出错了!

上面代码表示,使用自定义的console.log方法,可以在显示结果添加当前时间。

console.warn(),console.error()

warn方法和error方法也是在控制台输出信息,它们与log方法的不同之处在于,warn方法输出信息时,在最前面加一个黄色三角,表示警告;error方法输出信息时,在最前面加一个红色的叉,表示出错。同时,还会高亮显示输出文字和错误发生的堆栈。其他方面都一样。

console.error('Error: %s (%i)', 'Server is not responding', 500)
// Error: Server is not responding (500)
console.warn('Warning! Too few nodes (%d)', document.childNodes.length)
// Warning! Too few nodes (1)

可以这样理解,log方法是写入标准输出(stdout),warn方法和error方法是写入标准错误(stderr)。

console.table()

对于某些复合类型的数据,console.table方法可以将其转为表格显示。

var languages = [
  { name: "JavaScript", fileExtension: ".js" },
  { name: "TypeScript", fileExtension: ".ts" },
  { name: "CoffeeScript", fileExtension: ".coffee" }
];

console.table(languages);

上面代码的language变量,转为表格显示如下。

(index)|name|fileExtension -------|----|------------- 0|"JavaScript"|".js" 1|"TypeScript"|".ts" 2|"CoffeeScript"|".coffee"

下面是显示表格内容的例子。

var languages = {
  csharp: { name: "C#", paradigm: "object-oriented" },
  fsharp: { name: "F#", paradigm: "functional" }
};

console.table(languages);

上面代码的language,转为表格显示如下。

(index)|name|paradigm -------|----|-------- csharp|"C#"|"object-oriented" fsharp|"F#"|"functional"

console.count()

count方法用于计数,输出它被调用了多少次。

function greet(user) {
  console.count();
  return 'hi ' + user;
}

greet('bob')
//  : 1
// "hi bob"

greet('alice')
//  : 2
// "hi alice"

greet('bob')
//  : 3
// "hi bob"

上面代码每次调用greet函数,内部的console.count方法就输出执行次数。

该方法可以接受一个字符串作为参数,作为标签,对执行次数进行分类。

function greet(user) {
  console.count(user);
  return "hi " + user;
}

greet('bob')
// bob: 1
// "hi bob"

greet('alice')
// alice: 1
// "hi alice"

greet('bob')
// bob: 2
// "hi bob"

上面代码根据参数的不同,显示bob执行了两次,alice执行了一次。

console.dir(),console.dirxml()

dir方法用来对一个对象进行检查(inspect),并以易于阅读和打印的格式显示。

console.log({f1: 'foo', f2: 'bar'})
// Object {f1: "foo", f2: "bar"}

console.dir({f1: 'foo', f2: 'bar'})
// Object
//   f1: "foo"
//   f2: "bar"
//   __proto__: Object

上面代码显示dir方法的输出结果,比log方法更易读,信息也更丰富。

该方法对于输出 DOM 对象非常有用,因为会显示 DOM 对象的所有属性。

console.dir(document.body)

Node 环境之中,还可以指定以代码高亮的形式输出。

console.dir(obj, {colors: true})

dirxml方法主要用于以目录树的形式,显示 DOM 节点。

console.dirxml(document.body)

如果参数不是 DOM 节点,而是普通的 JavaScript 对象,console.dirxml等同于console.dir

console.dirxml([1, 2, 3])
// 等同于
console.dir([1, 2, 3])
console.assert()

console.assert方法主要用于程序运行过程中,进行条件判断,如果不满足条件,就显示一个错误,但不会中断程序执行。这样就相当于提示用户,内部状态不正确。

它接受两个参数,第一个参数是表达式,第二个参数是字符串。只有当第一个参数为false,才会提示有错误,在控制台输出第二个参数,否则不会有任何结果。

console.assert(false, '判断条件不成立')
// Assertion failed: 判断条件不成立

// 相当于
try {
  if (false) {
    throw new Error('判断条件不成立');
  }
} catch(e) {
  console.error(e);
}

下面是一个例子,判断子节点的个数是否大于等于500。

console.assert(list.childNodes.length < 500, '节点个数大于等于500')

上面代码中,如果符合条件的节点小于500个,不会有任何输出;只有大于等于500时,才会在控制台提示错误,并且显示指定文本。

console.time(),console.timeEnd()

这两个方法用于计时,可以算出一个操作所花费的准确时间。

console.time('Array initialize');

var array= new Array(1000000);
for (var i = array.length - 1; i >= 0; i--) {
  array[i] = new Object();
};

console.timeEnd('Array initialize');
// Array initialize: 1914.481ms

time方法表示计时开始,timeEnd方法表示计时结束。它们的参数是计时器的名称。调用timeEnd方法之后,控制台会显示“计时器名称: 所耗费的时间”。

console.group(),console.groupEnd(),console.groupCollapsed()

console.groupconsole.groupEnd这两个方法用于将显示的信息分组。它只在输出大量信息时有用,分在一组的信息,可以用鼠标折叠/展开。

console.group('一级分组');
console.log('一级分组的内容');

console.group('二级分组');
console.log('二级分组的内容');

console.groupEnd(); // 一级分组结束
console.groupEnd(); // 二级分组结束

上面代码会将“二级分组”显示在“一级分组”内部,并且“一级分类”和“二级分类”前面都有一个折叠符号,可以用来折叠本级的内容。

console.groupCollapsed方法与console.group方法很类似,唯一的区别是该组的内容,在第一次显示时是收起的(collapsed),而不是展开的。

console.groupCollapsed('Fetching Data');

console.log('Request Sent');
console.error('Error: Server not responding (500)');

console.groupEnd();

上面代码只显示一行”Fetching Data“,点击后才会展开,显示其中包含的两行。

console.trace(),console.clear()

console.trace方法显示当前执行的代码在堆栈中的调用路径。

console.trace()
// console.trace()
//   (anonymous function)
//   InjectedScript._evaluateOn
//   InjectedScript._evaluateAndWrap
//   InjectedScript.evaluate

console.clear方法用于清除当前控制台的所有输出,将光标回置到第一行。如果用户选中了控制台的“Preserve log”选项,console.clear方法将不起作用。

命令行 API

浏览器控制台中,除了使用console对象,还可以使用一些控制台自带的命令行方法。

(1)$_

$_属性返回上一个表达式的值。

2 + 2
// 4
$_
// 4

(2)$0 - $4

控制台保存了最近5个在 Elements 面板选中的 DOM 元素,$0代表倒数第一个(最近一个),$1代表倒数第二个,以此类推直到$4

(3)$(selector)

$(selector)返回第一个匹配的元素,等同于document.querySelector()。注意,如果页面脚本对$有定义,则会覆盖原始的定义。比如,页面里面有 jQuery,控制台执行$(selector)就会采用 jQuery 的实现,返回一个数组。

(4)$$(selector)

$$(selector)返回选中的 DOM 对象,等同于document.querySelectorAll

(5)$x(path)

$x(path)方法返回一个数组,包含匹配特定 XPath 表达式的所有 DOM 元素。

$x("//p[a]")

上面代码返回所有包含a元素的p元素。

(6)inspect(object)

inspect(object)方法打开相关面板,并选中相应的元素,显示它的细节。DOM 元素在Elements面板中显示,比如inspect(document)会在 Elements 面板显示document元素。JavaScript 对象在控制台面板Profiles面板中显示,比如inspect(window)

(7)getEventListeners(object)

getEventListeners(object)方法返回一个对象,该对象的成员为object登记了回调函数的各种事件(比如clickkeydown),每个事件对应一个数组,数组的成员为该事件的回调函数。

(8)keys(object)values(object)

keys(object)方法返回一个数组,包含object的所有键名。

values(object)方法返回一个数组,包含object的所有键值。

var o = {'p1': 'a', 'p2': 'b'};

keys(o)
// ["p1", "p2"]
values(o)
// ["a", "b"]

(9)monitorEvents(object[, events]) ,unmonitorEvents(object[, events])

monitorEvents(object[, events])方法监听特定对象上发生的特定事件。事件发生时,会返回一个Event对象,包含该事件的相关信息。unmonitorEvents方法用于停止监听。

monitorEvents(window, "resize");
monitorEvents(window, ["resize", "scroll"])

上面代码分别表示单个事件和多个事件的监听方法。

monitorEvents($0, 'mouse');
unmonitorEvents($0, 'mousemove');

上面代码表示如何停止监听。

monitorEvents允许监听同一大类的事件。所有事件可以分成四个大类。

  • mouse:"mousedown", "mouseup", "click", "dblclick", "mousemove", "mouseover", "mouseout", "mousewheel"
  • key:"keydown", "keyup", "keypress", "textInput"
  • touch:"touchstart", "touchmove", "touchend", "touchcancel"
  • control:"resize", "scroll", "zoom", "focus", "blur", "select", "change", "submit", "reset"
monitorEvents($("#msg"), "key");

上面代码表示监听所有key大类的事件。

(10)其他方法

命令行 API 还提供以下方法。

  • clear():清除控制台的历史。
  • copy(object):复制特定 DOM 元素到剪贴板。
  • dir(object):显示特定对象的所有属性,是console.dir方法的别名。
  • dirxml(object):显示特定对象的 XML 形式,是console.dirxml方法的别名。

debugger 语句

debugger语句主要用于除错,作用是设置断点。如果有正在运行的除错工具,程序运行到debugger语句时会自动停下。如果没有除错工具,debugger语句不会产生任何结果,JavaScript 引擎自动跳过这一句。

Chrome 浏览器中,当代码运行到debugger语句时,就会暂停运行,自动打开脚本源码界面。

for(var i = 0; i < 5; i++){
  console.log(i);
  if (i === 2) debugger;
}

上面代码打印出0,1,2以后,就会暂停,自动打开源码界面,等待进一步处理。