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    ECMAScript 2015 简易教程

    颜海镜发表于 2015-09-11 00:00:00
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    背景

    本文最初源自es6features,你可以到github上去加星。你可以使用REPL在线预览这些特性。

    简介

    ECMAScript 6 是ECMAScript标准的最新版本,于2015年6月批准通过。ES2015是对语言的一次重大更新,是自从2009年ES5标准化后的第一次重大更新。主要的JavaScript引擎正在逐步实现这些特性,点击这里查看浏览器的兼容情况。

    查看ES2015 标准,了解关于ECMAScript 6语言的完整规范。

    ECMAScript 6 新特性

    箭头函数和静态this(Arrows and Lexical This)

    箭头函数使用胖箭头(=>)语法,与C#,Java 8和CoffeeScript类似。支持表达式和语句作为函数体。不像普通函数,箭头函数的this是和文法作用域绑定的。

    // 表达式作为函数体
    var odds = evens.map(v => v + 1);
    var nums = evens.map((v, i) => v + i);
    
    // 语句作为函数体
    nums.forEach(v => {
      if (v % 5 === 0)
        fives.push(v);
    });
    
    // 静态this
    var bob = {
      _name: "Bob",
      _friends: [],
      printFriends() {
        this._friends.forEach(f =>
          console.log(this._name + " knows " + f));
      }
    };
    

    类(Classes)

    ES2015中的类是对基于原型面向对象模式的一个简单语法糖。有一个单一的声明形式可以使类模式更容易使用,并鼓励互操作性。类支持基于原型的继承,超类调用(super),实例方法,静态方法和构造函数。

    class SkinnedMesh extends THREE.Mesh {
      constructor(geometry, materials) {
        super(geometry, materials);
    
        this.idMatrix = SkinnedMesh.defaultMatrix();
        this.bones = [];
        this.boneMatrices = [];
        //...
      }
      update(camera) {
        //...
        super.update();
      }
      static defaultMatrix() {
        return new THREE.Matrix4();
      }
    }
    

    增强对象字面量(Enhanced Object Literals)

    对象字面量被扩展支持直接设置原型,简洁属性赋值和方法,超类调用。这也让对象字面量和类声明的关系更密切,并让基于对象的设计更便利。

    var obj = {
        // __proto__
        __proto__: theProtoObj,
        // 下面的写法不会设置内部原型
        '__proto__': somethingElse,
        // ‘handler: handler’的简写
        handler,
        // 方法
        toString() {
         // 调用父对象的方法
         return "d " + super.toString();
        },
        // 属性名是一个表达式
        [ "prop_" + (() => 42)() ]: 42
    };
    

    __proto__属性需要原生支持,这一属性在ECMAScript前一个版本中一度被废弃。目前为止,大部分引擎支持这一属性。同时需要注意,仅仅web浏览器需要实现这一属性,在Node中现在就可使用。

    模版字符串(Template Strings)

    模版字符串提供构建字符串的语法糖。这类似Perl,Python等其他语言中的字符串插值。可以选择性添加一个标签,允许对字符串构建的定制化,避免注入攻击或其他需求。

    // 普通字符串
    `This is a pretty little template string.`
    
    // 多行字符串
    `In ES5 this is
     not legal.`
    
    // 字符串中嵌入变量
    var name = "Bob", time = "today";
    `Hello ${name}, how are you ${time}?`
    
    // 模版标签
    String.raw`In ES5 "\n" is a line-feed.`
    
    // 下面构造一个HTTP请求头,来解释差值替换和构造
    GET`http://foo.org/bar?a=${a}&b=${b}
        Content-Type: application/json
        X-Credentials: ${credentials}
        { "foo": ${foo},
          "bar": ${bar}}`(myOnReadyStateChangeHandler);
    

    解构(Destructuring)

    按照一定模式,从数组和对象中提取值,对变量进行赋值,这被称为解构。解构失败是静默的,类似标准的对象属性查找foo[“bar”],找不到值则为undefined。

    // 列表匹配
    var [a, , b] = [1,2,3];
    
    // 对象匹配
    var { op: a, lhs: { op: b }, rhs: c }
           = getASTNode()
    
    // 对象匹配简写
    // 绑定作用域中的 `op`, `lhs` 和 `rhs`
    var {op, lhs, rhs} = getASTNode()
    
    // 函数参数
    function g({name: x}) {
      console.log(x);
    }
    g({name: 5})
    
    // 解构失败,赋值为undefined
    var [a] = [];
    a === undefined;
    
    // 如果有默认值,则为默认值
    var [a = 1] = [];
    a === 1;
    

    默认值 + Rest参数 + 扩展运算符(Default + Rest + Spread)

    现在函数调用可以传递默认参数了;扩展运算符允许将数组转化为函数的参数传入;rest参数,用于获取函数的多余参数,这样就不需要使用arguments对象了。

    function f(x, y=12) {
      // 如果不传递y或传递undefined,y的值为12
      return x + y;
    }
    f(3) == 15
    
    function f(x, ...y) {
      // y是一个数组
      return x * y.length;
    }
    f(3, "hello", true) == 6
    
    function f(x, y, z) {
      return x + y + z;
    }
    // 将数组扩展为三个参数
    f(...[1,2,3]) == 6
    

    Let + Const

    let类似于var,但是所声明的变量,只在let命令所在的代码块内有效。const也用来声明变量,但是声明的是常量。一旦声明,常量的值就不能改变。

    function f() {
      {
        let x;
        {
          // 块作用域
          const x = "sneaky";
          // const常量重新赋值会报错
          x = "foo";
        }
        // let变量可以再次赋值
        x = "bar";
        // 在块作用域中重复声明将会报错
        let x = "inner";
      }
    }
    

    Iterator和for..of循环(Iterators + For..Of)

    遍历器对象能够自定义遍历行为,这很像Java的Iterable。新增的for..of用来代替for..in。并不需要是数组,任何数据结构只要部署Iterator接口,就可以完成遍历操作。

    let fibonacci = {
      [Symbol.iterator]() {
        let pre = 0, cur = 1;
        return {
          next() {
            [pre, cur] = [cur, pre + cur];
            return { done: false, value: cur }
          }
        }
      }
    }
    
    for (var n of fibonacci) {
      if (n > 1000)
        break;
      console.log(n);
    }
    

    遍历器基于弱类型接口(下面是使用TypeScript语法的展示):

    interface IteratorResult {
      done: boolean;
      value: any;
    }
    interface Iterator {
      next(): IteratorResult;
    }
    interface Iterable {
      [Symbol.iterator](): Iterator
    }
    

    需要腻子脚本(Support via polyfill)

    使用遍历器需要引用Babel腻子脚本。

    Generator 函数(Generators)

    Generator函数是ES6提供的一种异步编程解决方案,语法行为与传统函数完全不同。Generator函数有多种理解角度。从语法上,首先可以把它理解成,Generator函数是一个状态机,封装了多个内部状态。

    执行Generator函数会返回一个遍历器对象,也就是说,Generator函数除了状态机,还是一个遍历器对象生成函数。返回的遍历器对象,可以依次遍历Generator函数内部的每一个状态。

    形式上,Generator函数是一个普通函数,但是有两个特征。一是,function命令与函数名之间有一个星号;二是,函数体内部使用yield语句,定义不同的内部状态(yield语句在英语里的意思就是“产出”)。

    注意:也可以使用‘await’——类似异步编程,参见ES7 await 提案。

    var fibonacci = {
      [Symbol.iterator]: function*() {
        var pre = 0, cur = 1;
        for (;;) {
          var temp = pre;
          pre = cur;
          cur += temp;
          yield cur;
        }
      }
    }
    
    for (var n of fibonacci) {
      // 截断1000以后的数据
      if (n > 1000)
        break;
      console.log(n);
    }
    

    generator接口原理如下(使用TypeScript语法的模拟):

    interface Generator extends Iterator {
        next(value?: any): IteratorResult;
        throw(exception: any);
    }
    

    需要腻子脚本(Support via polyfill)

    为了使用Generator,需要引用Babel的腻子脚本。

    Unicode

    ES6增强了对Unicode的支持,包括新的unicode字面量和新的正则匹配参数u模式,以及新的API来处理超过两个字节的字符。

    // ES5.1中
    "𠮷".length == 2
    
    // 新的正则参数 u
    "𠮷".match(/./u)[0].length == 2
    
    // 新的表示法
    "\u{20BB7}" == "𠮷" == "\uD842\uDFB7"
    
    // 新字符串方法
    "𠮷".codePointAt(0) == 0x20BB7
    
    // for-of 
    for(var c of "𠮷") {
      console.log(c);
    }
    

    模块(Modules)

    语言级支持定义模块和组件。新模块的设计汇总了流行JavaScript模块加载器(AMD,CommonJS)的优点。模块的实现机制由运行时环境实现。隐式异步模型——模块加载完成之前代码不会执行。

    // lib/math.js
    export function sum(x, y) {
      return x + y;
    }
    export var pi = 3.141593;
    
    // app.js
    import * as math from "lib/math";
    alert("2π = " + math.sum(math.pi, math.pi));
    
    // otherApp.js
    import {sum, pi} from "lib/math";
    alert("2π = " + sum(pi, pi));
    

    可以设置导出默认值和导出全部:

    // lib/mathplusplus.js
    export * from "lib/math";
    export var e = 2.71828182846;
    export default function(x) {
        return Math.exp(x);
    }
    
    // app.js
    import exp, {pi, e} from "lib/mathplusplus";
    alert("2π = " + exp(pi, e));
    

    模块格式化

    Babel可以将ES2015的模块转译成几种不同的模块格式,包括Common.js,AMD,System和UMD。你甚至可以创建自己的模块格式,更多细节可以查看模块的文档。

    Map + Set + WeakMap + WeakSet

    专为常见算法设计的高效数据结构。WeakMaps提供对象的弱引用作为键名的索引表。

    // Sets
    var s = new Set();
    s.add("hello").add("goodbye").add("hello");
    s.size === 2;
    s.has("hello") === true;
    
    // Maps
    var m = new Map();
    m.set("hello", 42);
    m.set(s, 34);
    m.get(s) == 34;
    
    // Weak Maps
    var wm = new WeakMap();
    wm.set(s, { extra: 42 });
    wm.size === undefined
    
    // Weak Sets
    var ws = new WeakSet();
    ws.add({ data: 42 });
    // Because the added object has no other references, it will not be held in the set
    

    需要使用polyfill

    为了使用这些新数据结构,你必须引入babel的腻子脚本。

    代理(Proxies)

    Proxy可以理解成,在目标对象之前架设一层“拦截”,外界对该对象的访问,都必须先通过这层拦截,因此提供了一种机制,可以对外界的访问进行过滤和改写。

    // 代理对象
    var target = {};
    var handler = {
      get: function (receiver, name) {
        return `Hello, ${name}!`;
      }
    };
    
    var p = new Proxy(target, handler);
    p.world === "Hello, world!";
    // 代理函数
    var target = function () { return "I am the target"; };
    var handler = {
      apply: function (receiver, ...args) {
        return "I am the proxy";
      }
    };
    
    var p = new Proxy(target, handler);
    p() === "I am the proxy";
    

    下面是Proxy支持的拦截操作一览:

    var handler =
    {
      // target.prop
      get: ...,
      // target.prop = value
      set: ...,
      // 'prop' in target
      has: ...,
      // delete target.prop
      deleteProperty: ...,
      // target(...args)
      apply: ...,
      // new target(...args)
      construct: ...,
      // Object.getOwnPropertyDescriptor(target, 'prop')
      getOwnPropertyDescriptor: ...,
      // Object.defineProperty(target, 'prop', descriptor)
      defineProperty: ...,
      // Object.getPrototypeOf(target), Reflect.getPrototypeOf(target),
      // target.__proto__, object.isPrototypeOf(target), object instanceof target
      getPrototypeOf: ...,
      // Object.setPrototypeOf(target), Reflect.setPrototypeOf(target)
      setPrototypeOf: ...,
      // for (let i in target) {}
      enumerate: ...,
      // Object.keys(target)
      ownKeys: ...,
      // Object.preventExtensions(target)
      preventExtensions: ...,
      // Object.isExtensible(target)
      isExtensible :...
    }
    

    不支持的特性(Unsupported feature)

    由于ES5的局限性,Proxy不能被转换和填补。点击这里查看浏览器支持情况。

    Symbols

    Symbol 可以作为对象的键值,是一种新的原始类型。Symbol函数可以接受一个字符串作为参数,表示对Symbol实例的描述,主要是为了在控制台显示,或者转为字符串时,比较容易区分。Symbol是独一无二的,但可以通过Object.getOwnPropertySymbols获取到。

    (function() {
    
      // 块级作用域
      var key = Symbol("key");
    
      function MyClass(privateData) {
        this[key] = privateData;
      }
    
      MyClass.prototype = {
        doStuff: function() {
          ... this[key] ...
        }
      };
    
      // Babel不能支持下面的操作,需要原生支持
      typeof key === "symbol"
    })();
    
    var c = new MyClass("hello")
    c["key"] === undefined
    

    需要腻子脚本(不完备)(Limited support via polyfill)

    需要使用Babel的腻子脚本,但无法全部支持。由于语言的限制,有些特性无法被转义和填补。更多细节请查看core.js的相关说明。

    继承内建父类(Subclassable Built-ins)

    在ES2015中,语言内置父类如Array,Date和Dom元素能够被子类继承。

    // 子类继承Array
    class MyArray extends Array {
        constructor(...args) { super(...args); }
    }
    
    var arr = new MyArray();
    arr[1] = 12;
    arr.length == 2
    

    部分支持(Partial support)

    能够子类化的父类必须是基于类的,比如HTMLElement能被子类继承,然后由于ES5引擎的限制许多父类不能被子类化,如Date,Array和Error等。

    Math + Number + String + Object APIs

    ES2015扩展了很多新的API,包括核心数学函数,数组转换接口和实现对象复制功能的Object.assign。

    Number.EPSILON
    Number.isInteger(Infinity) // false
    Number.isNaN("NaN") // false
    
    Math.acosh(3) // 1.762747174039086
    Math.hypot(3, 4) // 5
    Math.imul(Math.pow(2, 32) - 1, Math.pow(2, 32) - 2) // 2
    
    "abcde".includes("cd") // true
    "abc".repeat(3) // "abcabcabc"
    
    Array.from(document.querySelectorAll("*")) // 返回一个真正的数组
    Array.of(1, 2, 3) // 类似new Array(...),但只有一个参数时语义不变
    [0, 0, 0].fill(7, 1) // [0,7,7]
    [1,2,3].findIndex(x => x == 2) // 1
    ["a", "b", "c"].entries() // iterator [0, "a"], [1,"b"], [2,"c"]
    ["a", "b", "c"].keys() // iterator 0, 1, 2
    ["a", "b", "c"].values() // iterator "a", "b", "c"
    
    Object.assign(Point, { origin: new Point(0,0) })
    

    需要使用腻子脚本(不能完全模拟)(Limited support from polyfill)

    通过Babel的腻子脚本,能够支持大部分API,然而,由于各种原因(例如,String.prototype.normalize需要添加大量代码)并未全部支持。你可以点击这里找到更多腻子脚本。

    二进制和八进制字面量(Binary and Octal Literals)

    新增了二进制和八进制字面量表示法(注意和原来的ES5废弃的八进制表示法不同)。

    0b111110111 === 503 // true
    0o767 === 503 // true
    

    仅支持字面量形式(Only supports literal form)

    Babel仅能转换0o767,不支持Numver("0o767")。

    Promises

    所谓Promise,就是一个对象,用来传递异步操作的消息。它代表了某个未来才会知道结果的事件(通常是一个异步操作),并且这个事件提供统一的API,可供进一步处理。目前JavaScript库已在使用中。

    function timeout(duration = 0) {
        return new Promise((resolve, reject) => {
            setTimeout(resolve, duration);
        })
    }
    
    var p = timeout(1000).then(() => {
        return timeout(2000);
    }).then(() => {
        throw new Error("hmm");
    }).catch(err => {
        return Promise.all([timeout(100), timeout(200)]);
    })
    

    需要使用腻子脚本(Support via polyfill)

    要想使用Promises需要引用Babel腻子脚本。

    反射(Reflect API)

    Reflect对象与Proxy对象一样,也是ES6为了操作对象而提供的新API。

    var O = {a: 1};
    Object.defineProperty(O, 'b', {value: 2});
    O[Symbol('c')] = 3;
    
    Reflect.ownKeys(O); // ['a', 'b', Symbol(c)]
    
    function C(a, b){
      this.c = a + b;
    }
    var instance = Reflect.construct(C, [20, 22]);
    instance.c; // 42
    

    需要使用腻子脚本(Support via polyfill)

    Reflect API需要引用babel 腻子脚本。

    尾调用(Tail Calls)

    尾调用(Tail Call)是函数式编程的一个重要概念,本身非常简单,一句话就能说清楚,就是指某个函数的最后一步是调用另一个函数。

    对于尾递归来说,由于只存在一个调用帧,所以永远不会发生“栈溢出”错误。

    function factorial(n, acc = 1) {
        "use strict";
        if (n <= 1) return acc;
        return factorial(n - 1, n * acc);
    }
    
    // 现在的实现大部分都会移除,但在ES2015中不会
    factorial(100000)
    

    原文链接

    https://babeljs.io/docs/learn-es2015/

    更多资料

    • ECMAScript 6 入门
    • 深入浅出ES6


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