Math.pow(1.1, Day)

JavaScript feature summary

JavaScript是一门解释性的编程语言。JS灵活,容易上门,却难精通。有些特性如果不是经常使用,真的容易忘记。所以我整理了这个文档,顺便梳理下自己的知识。

###语言特点

####解释性语言(interpreted language)

编译型语言必须先通过编译才能执行, JavaScript是一种解释性语言,而解释性语言不需要编译,直接从上到下解释执行,一边解释一边执行,这就决定了解释性语言的代码是有先后顺序的,需要执行的代码必须已经解释过。因此,JavaScript需要注意代码的先后顺序。

####动态语言

动态类型语言:动态类型语言是指在运行期间才去做数据类型检查的语言,也就是说,在用动态类型的语言编程时,永远也不用给任何变量指定数据类型,我可以先给某个变量赋值一个number,如果有需要,我又可以直接将这个变量的值赋值为string。Python和Ruby就是一种典型的动态类型语言。静态类型语言:它的数据类型是在编译其间检查的,也就是说在写程序时要声明所有变量的数据类型,C/C++, OC是静态类型语言的典型代表,其他的静态类型语言还有C#、JAVA等,变量身边总是会跟着一个类型标识(像个保镖似的)。

//JS code snippet
var str ='a string'
//but we can convert str to number directly
//虽然我们可以这么干,但我们真不建议这么干
str = 123

//我们建议使用后缀来表示变量的类型, Arr后缀表示这个变量是这个变量是Array类型
var nameArr = ['Jim', 'Kate'];
var nameStr = nameStr.join('-');

//python snippet
var_foo = [1,23,33]
//convert var_foo to string , that's ok
var_foo = 'string'

####弱类型

强类型定义,比如若一个变量a被赋值为数字,那么程序无法将a当作字符串去处理(除非我通过代码将a转换为字符串方式)。程序不会处理不是规定类型的变量(我只接受str类型变量,你要传入int类型的,我就生气报错了)。弱类型定义,数字变量也可以当作字符串处理,如:

//python是强类型的动态语言
//in python
list = [1,2,3]
print ''.join(list) //报错,join是string的方法,它所需要的参数必须要是string类型的

//JS是弱类型动态语言
alert(1 + 'zbc') // Js解释器会自动做类型转换

####动态添加属性和方法

我们可以动态为某个对象添加以前没有的属性和方法。这个特点使JavaScript非常灵活,正因为有了这个特点,JavaScript的面向对象编程才有了可能。

####prototype

prototype属性返回对象的所有属性和方法,所有 JavaScript 内部对象都有只读的 prototype 属性,可以向其原型中动态添加属性和方法,但该对象不能被赋予不同的原型。但是自定义的对象可以被赋给新的原型。

###面向对象编程

面向对象有下列三个主要特点:封装、继承和多态。这里先详细说明这几个特点,后面几个部分分别在JavaScript中实现这些特点,从而实现完整的面向对象模拟。

  • 封装:封装就是把各种方法和变量合并到一个类,用这个类代表某个对象为完成一定的任务所能保存的范围以及它能执行的操作。封装隐藏了方法执行的细节。
  • 继承:继承就是根据现有类的方法和成员变量生成新的类的功能。
  • 多态:多态就是对象随着程序执行而使其形式发生改变的能力。在python中,多态被这样描述:This is called polymorphism where a sub-type can be substituted in any situation where a parent type is expected i.e. the object can be treated as an instance of the parent class. wikipedia中将多态分为了三类,Ad hoc polymorphism, parametric polymorphism and subtyping. (view more)

###性能细节

####局部与全局变量

局部变量的速度要比全局变量的访问速度更快,因为全局变量其实是全局对象的成员,而局部变量是放在函数的栈当中的。

// 一段Jquery源码
// 这里给undefined传入空参数是为了避免全局 undefined 被污染
(function( window, undefined) {
})(window);

// 一段Ext源码
window.undefined = window.undefined;

上面分别是摘自Jquery和Ext的一段源码,Jquery那段代码想表明的很简单,就是让window和undefined变为局部变量,而且这样做又是内部的全局,可以提高速度。

####类型转换

Javascript是动态型语言,所以可知你不能指定变量的类型,也因为如此我们常常会犯类型转换错误。

转字符串

把数字转换成字符串,应用'' + s,虽然看起来比较丑一点,但事实上这个效率是最高的,下面几种字符串转换的一个性能比较:

("" +) > String() > .toString() > new String();

”” + s写法其实和下面的“字面量”有点类似,尽量使用编译时就能使用的内部操作要比运行时使用的用户操作要快。String()属于内部函数,所以速度很快,而.toString()要查询原型中的函数,所以速度逊色一些,new String()用于返回一个精确的副本。对于自定义的对象,如果定义了toString()方法来进行类型转换的话,推荐显式调用toString(),因为内部的操作在尝试所有可能性之后,会尝试对象的toString()方法尝试能否转化为String,所以直接调用这个方法效率会更高。

转Number型

浮点数转换成整型,这个更容易出错,很多人喜欢使用parseInt(),其实parseInt()是用于将字符串转换成数字,new Number() 同样是返回一个精确的副本,只是方便提供一些自身的函数,但效率上会明显减低的。而如不是浮点数和整型之间的转换,我们应该使用Math.floor()或者Math.round()。因为, Math是内部对象,所以Math.floor()其实并没有多少查询方法和调用的时间,速度是最快的。

####使用字面量初始化变量

使用字面量定义,字面量是直接被引擎解释的。而常规的方式还需要调用构造函数:

var str = '';
var arr = [];
var obj = {};

####循环过程的细节

空洞的文字不太好,我还是喜欢直接在代码中注释来描述:

//基础版
//每次循环都要计算一次arr的length
for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
    console.log(arr[i]) ;
};

//进阶1
//只需要计算一次length
for (var i = 0, le = arr.length ; i < le; i++ ) {
    console.log(arr[i]) ;
}

//进阶1.1
//who care length!
//但是这种方式有局限性,如果要遍历的对象中有元素是0或者''可以被判定为false的值,就悲剧了
//所以这种方式慎用,尤其是团队协作的时候
for (var i = 0, k ; k = arr[i] ; i++ ) {
    console.log(k) ;
}

//进阶2-倒序
for (var i = arr.length ; i--; ) {
    console.log(arr[i]) ;
}

常见的一个for循环,细细看来都有不少值得优化的细节。

###data type

在javascript有6中可识别的类型:Number, String, Boolean, undefined, function, Object。前面四种为值类型,后面两种为引用类型。(关于js数据类型,爱明有他自己的见解)

####undefined与null及NaN

有同学undefined和null傻傻分不清楚,可能是由于undefined == null返回true了导致,其实JS的==运算符是会自动转换类型的。undefined不是js的关键字,但是全局变量。通常在以下几种情况会出现undefined:

  • 访问未被修改的全局变量undefined
  • 对未定义的变量进行typeof操作,typeof x (这是typeof为数不多的技能)
  • 引用了已经定义但没有赋值的变量
  • 使用了一个对象的属性,但是该属性不存在或者未赋值
  • 没有return表达式的函数隐式返回
  • 函数返回值为return ;

Null是返回的数据不是一个合法的对象、数字、字符串、布尔。如Object.prototype.__proto__的值为null. 对于null是如何工作也是有误解的,将一个对象引用设置为null,并没有使对象变“空”,只是将它的引用设置为空而已。

NaN(Not a Number)表示非数字,但是是Number类型. 为什么要提到这个,是因为许多开发者容易看到这东西第一反应和null扯在一起,以为是空对象了。还有在表示一个非数字值时(此处不考虑类型)可以调用方法isNaN().他会删除NaN和Infinity,会试图将其运算数转换成数字。

var isNumber  = function (v) {
   return Object.prototype.toString.call(v)  === '[object Number]' && isFinite(v) ;
} ;

####array-like对象

有些对象拥有array的一些特性,但又不完全是array。比如NodeList, arguments等. array-like对象如何转换成array对象呢?针对标准浏览器可以借用array的slice方法来转换,但是低端IE不支持,严格说,在IE内部定义了一个抽象类Arraioid,Array和Arguments都继承于此,所以可以用slice。但DOM对象是通过COM接入到JScript的,slice检测的时候失效。通用方案可以参考ext的实现:

// ext snippet
toArray : function(){
    return isIE ?
        function(a, i, j, res){
            res = [];
            Ext.each(a, function(v) {
                res.push(v);
            });
            return res.slice(i || 0, j || res.length);
        } :
        function(a, i, j){
            return Array.prototype.slice.call(a, i || 0, j || a.length);
        }
}()

####判断类型

从最开始的typeof,到constructor和instanceof操作。这些方法都不是很完善,在JQuery源码中发现了更好的判断方法:

var toString = Object.prototype.toString;
isArray: function(v){
    return toString.apply(v) === '[object Array]'
}

####数据删除delete

  • 局部变量无法删除 //fn变量
  • var定义的无法删除
  • Array的length属性可读可写, 不可删除

最新的chrome的测试结果:

var o_local = new Object();
o_global = new Object();
delete o_local; 
console.log(o_local) // o_local依然存在
delete o_global;
console.log(o_global) // o_global is undefined

var str_local = 'str';
str_global = 'str';
delete str_local; // str_local 依然存在
console.log(str_local);
delete str_global;
console.log(str_global); //str_global is undefined

另外不建议直接删除对象的属性,如果不再使用某个属性,可以将其设置为Null。

###运算符

####一元运算符

//translate Date type to Number
var cur_time = +new Date()

+function(){
    console.log('invoked') ;
}()
~function(){
    console.log('invoked too') ;
}()

####逗号运算符

// count is 20
var count = (2,10) 

####==和===的区别

==运算过程中,JS解释器会强制转换类型后比较,所以1==true是true,详细的转换规则请查阅ECMA262文档。那么===就是既要值相等,也要类型相同了。所以一般我们都建议使用===来做判断。

###善用&&和  

很常见的情况是,我们要根据某个变量的值来决定下一步的操作。我们一般会用if判断来处理:

if(flag){
    foo()
}
//你或许会用三元选择符来写
flag ? foo() : ''

然而你可以写得更轻巧飘逸(python都没法这么洒脱):

flag && foo()
//你还可以这样
//如果parentNodeId存在则返回根据这个id查询的到的DOM对象,否则返回body对象
var parentNode = parentNodeId && document.querySelectorAll(parentNodeId) || document.body
使用&&和   来控制流程还是很方便的,jQuery的代码好多地方都有这么写过。

###function的隐藏细节

有五大属性可能经常被用到:length, arguments, arguments.callee, arguments.caller, prototype

length即是function的形参的length。

arguments是function的实参,不一定等于形参。一般可以在调试的时候使用它来探测function传入的所有参数.

arguments还有两个相当有用的属性callee和caller。caller指向当前在运行的函数的调用者,比如我想探测当前函数是被在哪个函数中被调用的,就可以使用arguments.callee.caller。如果是在顶级作用域(window)中直接调用的,则返回null。

callee指向当前执行的函数,在匿名函数中递归调用自身的时候非常有用。但是在ES5的strict模式已经被禁用了。MDN中有记载禁用的原因,在早期的JS版本中,不允许给函数表达式命名,所以在匿名函数中调用自身就成了个问题。所以引入了arugments.callee来解决。但是也引来一个问题—-通过这种方式再次调用自身时,会改变this的引用,如:

var sillyFunction = function (recursed) {
    alert("This is: " + this);
    //再次调用是,this指向了arguments对象
    if (!recursed) { return arguments.callee( true); }
}

sillyFunction();

当然聪明的开发者还是有办法解决的,如:

//通过call来重设this对象
var sillyFunction = function (recursed) {
    alert("This is: " + this);
    if (!recursed) { return arguments.callee.call(this, true); }
}

sillyFunction();

####function调用的方式

首先看三种调用函数的方式:

//方式1
(function(){
    //code
}())

//方式2
(function(){
    //code
})()

//方式3
void function(){
    //code
}()

由里到外,有上到下的顺序解释下每个括号的用意。

  • 方式一:函数参数列表占位符,函数调用运算符,强制运算符。
  • 方式二:函数参数列表占位符,强制运算符,函数调用运算符。

我们看到方式一与方式二基本一致。但事实上两种表达式的运算过程略有不同:方式一中是用强制运算符使函数调用运算得以执行,方式二中则用强制运算符运算“函数直接量声明”这个表达式,并返回一个函数自身的引用,然后通过函数调用运算符“( )”来操作这个函数引用

方式三,则用于“调用函数并忽略返回值”。运算符void 用于使其后的函数表达式执行运算。

###prototype chain

先来看一张原型链的经典图,此图片详细的描述了 JavaScript 各种对象的显示和隐式原型链结构。

prototype_chain

在JavaScript原型继承结构里面,规范中用[[Prototype]]表示对象隐式的原型(对象构造函数的prototype),在JavaScript中用__proto__表示(也可通过Object.getPrototypeOf()方法来获取),所有JavaScript对象都有__proto__属性,但Object.prototype.__proto__为null,前提是没有在Firefox或者Chrome下修改过这个属性。这个属性指向它的原型对象。至于显示的原型,在JavaScript里用prototype属性表示。图中开得到的结论:

  • constructor和prototype是互逆关系(这是在构造函数创建时便绑定好的)
  • 实例的__proto__是构造函数的prototype
  • 构造函数的prototype的__proto__是Object.prototype
  • Object实例是Object.prototype
  • Object实例的构造函数是function Object(){}, function Object(){}又是由function Function构造的,故其__proto__应该是指向Function.prototype
  • 比较特殊的,function Function(){}的prototype和__proto__都是指向同一个对象,这是因为Function是由它自己创建的。
  • Foo(){}, Object(){}和Function(){}的__proto__都是指向Function.prototype(或许这是爱民为什么说Function是一种数据类型的缘故)
  • 最后Function.prototype的__proto__指向Object.prototype。而Object.prototype.__proto__为null,这是原型连的终点

一些测试:

function Foo(){}
var foo = new Foo();
var obj = new Object();

//Foo.prototype 
foo.__proto__ 
// Object.prototype
Foo.prototype.__proto__
// Function.prototype
Foo.__proto__

//nullj
Object.prototype.__proto__ 

// Object.prototype
obj.__proto__
//Function.prototype
Object.__proto__
//Function.prototype
Funtion.__proto__

####实例化的影响

实例化之前修改构造函数的原型,使得

function Foo () { }
// 实例化前修改
Foo.prototype = {};
var foo = new Foo();

//false 原型的构造函数不能指回构造函数
foo.constructor == Foo 
//true
foo instanceof Foo

实例化后修改

function Foo () { }
var foo = new Foo();
Foo.prototype = {};

//true
foo.constructor == Foo
//false,构造函数的prototype被修改之后,和实例的原型不指向同一对象了
foo instanceof Foo

###基于prototype的继承

JS中所有的模拟OOP的继承方法都是围绕prototype属性在进行

//extend(girl, human)
function extend(sub, sup) { 
    // 使用一个空函数f, 降低实例化的消耗的内存
    var f = function () {} ;
    f.prototype = sup.prototype ;
    sub.prototype = new f() ;
    sub.prototype.constructor = sub ;
}   

###实例化

  • 创建一个对象
  • 将此对象的__proto__指向(不是赋值,实例化之后修改prototype的属性后,实例通过原原型引用的属性也会变更)构造函数的prototype,如果她为非object,则指向Object.prototype
  • 将创建的对象作为this调用构造函数

如何测试一个对象是否是另外一个对象的实例呢?可以用instanceOf.如:foo instanceOf Foo.

  • 检测foo.__proto__是不是Foo的prototype,
  • 如果不是,就继续向上查找foo.proto.proto
  • 直到__proto__不是对象

###scope chain

####function invocation pattern

this 指向global对象,在浏览器环境中,即指window对象,共有这几种情况:

  • 函数中嵌套的函数,匿名函数,callback等
  • 直接在DOM中内联调用fn(),<div onclick="fn()">

    (function () { //window console.log(this) ;

      var fnInner = function () {
          //window
          console.log('inner fn this, ', this) ;
      }
      fnInner()   })()
    

####method invocation pattern

var foo = {
    bar: function () {
        //refer to foo
        console.log(this) ;
    }
}
foo.bar()

当把function赋值给其他句柄时,this会改变,比如:

//函数bar中的this会执行elTest这个DOM对象
//还是那个foo,还是那个bar,里面的this早已偷梁换柱
document.getElementById('elTest').onclick = foo.bar;

someone.bar = foo.bar;

所以直接在DOM中绑定事件和通过JS获取DOM对象再绑定事件不完全是一回事。

####Constructor pattern

实例化生成的对象里面的this只是指向新产生的实例(这点在实例化的过程中就讲的很清楚了)

var fnCons = function () {
}
fnCons.prototype = {
    showName: function () {
        console.log(this.name) ;
    }
}
var aFn = new fnCons();
aFn.name = 123;
aFn.showName()

####call/apply pattern

//bar中的this指向foo,
bar.call(foo) 
//上面在讲arguments.callee的时候还用过这个方法来重设this的
bar.apply(foo) 

###Closure

当函数实例执行时会创建或关联一个闭包closure,scriptObject用来保存静态的与函数相关的变量表等,closure则在执行期间动态保存这些变量及运行值,其生命周期可能比函数实例长,函数实例在活动引用为空之后自动销毁,closure则要等数据引用为空后,由js回收,否则内存泄漏。

缺点:内部函数保持对外部函数作用域内变量访问的权限,给GC带来困难

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###其他细节

不建议使用setInterval,由于js单线程的本质,当setInterval调用的函数被阻塞,setInterval在此时还在持续发起调用指令,形成一个指令堆。

####Get方法和post方法的差异

在B/S应用程序中,前台与后台的数据交互,都是通过HTML中Form表单完成的。Form提供了两种数据传输的方式——get和post。虽然它们都是数据的提交方式,但是在实际传输时确有很大的不同,并且可能会对数据产生严重的影响。虽然为了方便的得到变量值,Web容器已经屏蔽了二者的一些差异,但是了解二者的差异在以后的编程也会很有帮助的。Form中的get和post方法,在数据传输过程中分别对应了HTTP协议中的GET和POST方法。二者主要区别如下:

  • Get是用来从服务器上获得数据,而Post是用来向服务器上传递数据。
  • Get将表单中数据的按照variable=value的形式,添加到action所指向的URL后面,并且两者使用“?”连接,而各个变量之间使用 “&”连接;Post是将表单中的数据放在form的数据体中,按照变量和值相对应的方式,传递到action所指向URL。
  • Get是不安全的,因为在传输过程,数据被放在请求的URL中,而如今现有的很多服务器、代理服务器或者用户代理都会将请求URL记录到日志文件中,然后放在某个地方,这样就可能会有一些隐私的信息被第三方看到。另外,用户也可以在浏览器上直接看到提交的数据,一些系统内部消息将会一同显示在用户面前。Post的所有操作对用户来说都是不可见的。
  • Get传输的数据量小,这主要是因为受URL长度限制;而Post可以传输大量的数据,所以在上传文件只能使用Post(当然还有一个原因,将在后面的提到)。
  • Get限制Form表单的数据集的值必须为ASCII字符;而Post支持整个ISO10646字符集。
  • Get是Form的默认方法。