JavaScript世界的一等公民 - 函數

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?	2012年07月11日 09:00
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簡介

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

一、JavaScript函數入門級

JavaScript函數像一般語言一樣也是遵循先聲明后使用的原則，函數名只能包含字母、數字、下劃線或$，且不能以數字開頭。函數常見的聲明方式有以下兩種： - collapse sourceview plaincopy to clipboardprint?

// 直接聲明函數myfunc ?

function myfunc(/* arguments */) {??

}??

?

// 把匿名函數賦值給本地變量myfunc ?

var myfunc = function(/* arguments */) {??

}?

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

myfunc1(); // 能夠正常調用，因為myfunc1采用直接聲明的方式 ?

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function myfunc1() {??

}??

?

myfunc2(); // 出錯 TypeError: undefined is not a function ?

?

var myfunc2 = function() {??

};?

myfunc1(); // 能夠正常調用，因為myfunc1采用直接聲明的方式function myfunc1() { }myfunc2(); // 出錯 TypeError: undefined is not a functionvar myfunc2 = function() { };
函數的基本調用方式與傳統語言相同用一對括號調用: myfunc()。JavaScript的函數也支持直接或間接的遞歸(recursive)調用，例如經典的斐波那契函數用JavaScript可以這樣實現： - collapse sourceview plaincopy to clipboardprint?

function fib(n) {??

? if (n == 1 || n == 2) {??

??? return 1;??

? } else {??

??? return fib(n - 2) + fib(n - 1);??

? }??

}?

function fib(n) {if (n == 1 || n == 2) {return 1;} else {return fib(n - 2) + fib(n - 1);} } 在JavaScript的函數可以處理變長參數，在函數內部都擁有一個名為arguments的局部變量，它是一個類數組（array-liked）的對象，里面包含了所有調用時傳入的參數，有length屬性表示參數的個數。例如： - collapse sourceview plaincopy to clipboardprint?

function test() {??

? alert(arguments.length);??

}??

?

test(1); // 1 ?

test(1, 'a'); // 2 ?

test(true, [], {}); // 3?

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

二、JavaScript函數進階

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

(function() { // 匿名函數 ?

?

function log(msg) {??

??? console.log(msg);??

}??

?

// 其他代碼 ?

?

}()); // 立即執行?

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

var mylib = (function(global) {??

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function log(msg) {??

? console.log(msg);??

}??

?

log1 = log;? // 法一：利用沒有var的變量聲明的默認行為，在log1成為全局變量（不推薦） ?

?

global.log2 = log;? // 法二：直接在全局對象上添加log2屬性，賦值為log函數（推薦） ?

?

return {? // 法三：通過匿名函數返回值得到一系列接口函數集合對象，賦值給全局變量mylib（推薦） ?

?? log: log??

};??

?

}(window));?

var mylib = (function(global) {function log(msg) {console.log(msg); }log1 = log; // 法一：利用沒有var的變量聲明的默認行為，在log1成為全局變量（不推薦）global.log2 = log; // 法二：直接在全局對象上添加log2屬性，賦值為log函數（推薦）return { // 法三：通過匿名函數返回值得到一系列接口函數集合對象，賦值給全局變量mylib（推薦）log: log };}(window)); 2.2 高階函數（High-order Function） 如果函數作為參數或返回值使用時，就稱為高階函數，JavaScript中的函數都可以作為高階函數來使用，這也是第一類函數的特征。下面我們就分別分析一下這兩種使用方法。 - collapse sourceview plaincopy to clipboardprint?

function negative(n) {??

? return -n; // 取n的相反值 ?

}??

?

function square(n) {??

? return n*n; // n的平方 ?

}??

?

function process(nums, callback) {??

? var result = [];??

?

? for(var i = 0, length = nums.length; i < length; i++) {??

??? result[i] = callback(nums[i]); // 對數組nums中的所有元素傳遞給callback進行處理，將返回值作為結果保存 ?

? }??

?

? return result;??

}??

?

var nums = [-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4];??

var n_neg = process(nums, negative);??

// n_neg = [3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -4]; ?

var n_square = process(nums, square);??

// n_square = [9, 4, 1, 0, 1, 4, 9, 16];?

function negative(n) {return -n; // 取n的相反值 }function square(n) {return n*n; // n的平方 }function process(nums, callback) {var result = [];for(var i = 0, length = nums.length; i < length; i++) {result[i] = callback(nums[i]); // 對數組nums中的所有元素傳遞給callback進行處理，將返回值作為結果保存}return result; }var nums = [-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4]; var n_neg = process(nums, negative); // n_neg = [3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -4]; var n_square = process(nums, square); // n_square = [9, 4, 1, 0, 1, 4, 9, 16];
以上代碼展示了把函數作為參數傳入另一個函數process調用的示例，在process函數的實現中，把callback作為一個黑盒子看待，負責把參數傳給它，然后獲取返回值，在調用之前并不清楚callback的具體實現。只有當執行到20行和22行時，callback才被分別代表negative或square，分別對每個元素進行取相反值或平方值的操作。 - collapse sourceview plaincopy to clipboardprint?

function generator() {??

? var i = 0;??

? return function() {??

??? return i++;??

? };??

}??

?

var gen1 = generator(); // 得到一個自然數生成器 ?

var gen2 = generator(); // 得到另一個自然數生成器 ?

var r1 = gen1(); // r1 = 0 ?

var r2 = gen1(); // r2 = 1 ?

var r3 = gen2(); // r3 = 0 ?

var r4 = gen2(); // r4 = 1?

function generator() {var i = 0;return function() {return i++;}; }var gen1 = generator(); // 得到一個自然數生成器 var gen2 = generator(); // 得到另一個自然數生成器 var r1 = gen1(); // r1 = 0 var r2 = gen1(); // r2 = 1 var r3 = gen2(); // r3 = 0 var r4 = gen2(); // r4 = 1
上面的代碼展示了把函數作為返回值的示例，generator是一個自然數生成器函數，返回值是一個自然數生成函數。每次調用generator時都會把一個匿名函數作為結果返回，這個匿名函數在被實際調用時依次返回每個自然數。在generator里的變量i在每次調用這個匿名函數時都會自增1，這其實就是一個閉包。下面我們來介紹一下閉包.

2.3 閉包（Closure） 閉包(Closure)并不是一個新鮮的概念，很多函數式語言中都使用了閉包。在JavaScript中，當你在內嵌函數中使用外部函數作用域內的變量時，就是使用了閉包。用一個常用的類比來解釋閉包和類（Class）的關系：類是帶函數的數據，閉包是帶數據的函數。 閉包中使用的變量有一個特性，就是它們不在父函數返回時釋放，而是隨著閉包生命周期的結束而結束。比如像上一節中generator的例子，gen1和gen2分別使用了相互獨立的變量i（在gen1的i自增1的時候，gen2的i并不受影響，反之亦然），只要gen1或gen2這兩個變量沒有被JavaScript引擎垃圾回收，他們各自的變量i就不會被釋放。在JavaScript編程中，不知不覺就會使用到閉包，閉包的這個特性在帶來易用的同時，也容易帶來類似內存泄露的問題。例如： - collapse sourceview plaincopy to clipboardprint?

var elem = document.getElementById('test');??

elem.addEventListener('click', function() {??

? alert('You clicked ' + elem.tagName);??

});?

var elem = document.getElementById('test'); elem.addEventListener('click', function() {alert('You clicked ' + elem.tagName); });這段代碼的作用是點擊一個結點時顯示它的標簽名稱，它把一個匿名函數注冊為一個DOM結點的click事件處理函數，函數內引用了一個DOM對象elem，就形成了閉包。這就會產生一個循環引用，即：DOM->閉包->DOM->閉包...DOM對象在閉包釋放之前不會被釋放；而閉包作為DOM對象的事件處理函數存在，所以在DOM對象釋放前閉包不會釋放，即使DOM對象在DOM tree中刪除，由于這個循環引用的存在，DOM對象和閉包都不會被釋放。可以用下面的方法可以避免這種內存泄露： - collapse sourceview plaincopy to clipboardprint?

var elem = document.getElementById('test');??

elem.addEventListener('click', function() {??

? alert('You clicked ' + this.tagName); // 不再直接引用elem變量 ?

});?

var elem = document.getElementById('test'); elem.addEventListener('click', function() {alert('You clicked ' + this.tagName); // 不再直接引用elem變量 }); 上面這段代碼中用this代替elem（在DOM事件處理函數中this指針指向DOM元素本身），讓JS運行時不再認為這個函數中使用了父類的變量，因此不再形成閉包。 閉包還會帶來很多類似的內存泄露問題，只有在寫代碼的時候著重注意一下閉包，盡量避免此類的問題產生。
2.4 類構造函數 JavaScript的函數同時作為類的構造函數，因此只要聲明一個函數就可以使用new關鍵字創建類的實例。 - collapse sourceview plaincopy to clipboardprint?

function Person(name) {??

? this.name = name;??

? this.toString = function() {??

??? return 'Hello, ' + this.name + '!';??

? };??

}??

?

var p = new Person('Ghostheaven');??

alert(p); // Hello, Ghostheaven!?

function Person(name) {this.name = name;this.toString = function() {return 'Hello, ' + this.name + '!';}; }var p = new Person('Ghostheaven'); alert(p); // Hello, Ghostheaven!在以上實例中Person函數作為類的構造函數使用，此時this指向新創建的實例對象，可以為實例增加屬性和方法，關于詳細的面向對象的JavaScript編程可以參考這篇文章。這里我想要說的是，JavaScript函數作為類構造函數使用時的返回值問題。 - collapse sourceview plaincopy to clipboardprint?

function MyClass(name) {??

? this.name = name;??

? return name;? // 構造函數的返回值? ?

}??

?

var obj1 = new MyClass('foo');??

var obj2 = MyClass('foo');??

var obj3 = new MyClass({});??

var obj4 = MyClass({});?

function MyClass(name) {this.name = name;return name; // 構造函數的返回值? }var obj1 = new MyClass('foo'); var obj2 = MyClass('foo'); var obj3 = new MyClass({}); var obj4 = MyClass({});
上面的構造函數比較特別，有返回語句，那么obj1~obj4分別指向什么對象呢？實際結果是這樣的：

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

具體原因這篇文章有解釋，本文不再贅述，由于帶返回值的構造函數會產生奇怪的結果，因此不要在構造函數中調用有返回值的返回語句（空return可以）。

三、JavaScript函數妖怪級

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

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

new Function ([arg1[, arg2[, ... argN]],] functionBody) 其中arg1, arg2, ... argN是字符串，代表參數名稱，functionBody也是字符串，表示函數體，前面的參數名稱是可多可少的，Function的構造函數會把最后一個參數當做函數體，前面的都當做參數處理。 - collapse sourceview plaincopy to clipboardprint?

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

func1('Ghostheaven'); // Hello, Ghostheaven!?

var func1 = new Function('name', 'return "Hello, " + name + "!";'); func1('Ghostheaven'); // Hello, Ghostheaven! 以上方法就通過Function構造了一個函數，這個函數跟其他用function關鍵字聲明的函數一模一樣。 看到這兒，很多人可能會問為什么需要這樣一個妖怪呢？“存在的即是合理的”，Function類有它獨特的用途，你可以利用它動態地生成各種函數邏輯，或者代替eval函數的功能，而且能保持當前環境不會被污染*。

3.2 自更新函數（Self-update Function） 在很多語言中，函數一旦聲明過就不能再次聲明同名函數，否則會產生語法錯誤，而在JavaScript中的函數不僅可以重復聲明，而且還可以自己更新自己。自己吃自己的妖怪來了！ - collapse sourceview plaincopy to clipboardprint?

function selfUpdate() {??

? window.selfUpdate = function() {??

??? alert('second run!');??

? };??

?

? alert('first run!');??

}??

?

selfUpdate(); // first run! ?

selfUpdate(); // second run!?

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

小結

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

總結

以上是生活随笔為你收集整理的JavaScript世界的一等公民的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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