笔者最近在对原生JS的知识做系统梳理,因为我觉得JS作为前端工程师的根本技术,学再多遍都不为过。打算来做一个系列,一共分三次发,以一系列的问题为驱动,当然也会有追问和扩展,内容系统且完整,对初中级选手会有很好的提升,高级选手也会得到复习和巩固。这是本系列的第二篇。
扫了一眼目录后,也许你可能会说:这些八百年都用不到的东西,我为什么要会?是,我承认真实业务场景中并不会要你手写一个splice, 手写深拷贝或者V8的数组排序,但我要说的是,问这些问题的初衷并不是让你拿到平时去用的,而是检验你对 JS语言的理解有没有到达那样的水准,有一些 边界情况是否能够考虑到,有没有基本的 计算机素养(比如最基本的排序方法到底理不理解),未来有没有潜力去设计出更加优秀的产品或者框架。如果你仅仅是想通过一篇文章来解决业务中的临时问题,那不好意思,请出门左拐,这篇文章确实不适合你。但如果你觉得自己的原生编程能力还有待提高,想让自己的思维能力上一个台阶,希望我这篇"呕心沥血"整理了1w多字的文章能够让你有所成长。另外补充一句,本文并不针对面试,但以下任何一篇的内容放在面试中,都是非常惊艳的操作:)
我自己是一名从事了多年开发的web前端老程序员,目前辞职在做自己的web前端私人定制课程,今年年初我花了一个月整理了一份最适合2019年学习的web前端学习干货,各种框架都有整理,送给每一位前端小伙伴,想要获取的可以关注我的头条号并在后台私信我:前端,即可免费获取。
第七篇: 函数的arguments为什么不是数组?如何转化成数组?
因为argument是一个对象,只不过它的属性从0开始排,依次为0,1,2...最后还有callee和length属性。我们也把这样的对象称为类数组。
常见的类数组还有:
- 用getElementByTagName/ClassName/Name()获得的HTMLCollection
- 用querySlector获得的nodeList
那这导致很多数组的方法就不能用了,必要时需要我们将它们转换成数组,有哪些方法呢?
1. Array.prototype.slice.call()
2. Array.from()
这种方法也可以用来转换Set和Map哦!
3. ES6展开运算符
4. 利用concat+apply
当然,最原始的方法就是再创建一个数组,用for循环把类数组的每个属性值放在里面,过于简单,就不浪费篇幅了。
第七篇: forEach中return有效果吗?如何中断forEach循环?
在forEach中用return不会返回,函数会继续执行。
中断方法:
- 使用try监视代码块,在需要中断的地方抛出异常。
- 官方推荐方法(替换方法):用every和some替代forEach函数。every在碰到return false的时候,中止循环。some在碰到return ture的时候,中止循环
第八篇: JS判断数组中是否包含某个值
方法一:array.indexOf
此方法判断数组中是否存在某个值,如果存在,则返回数组元素的下标,否则返回-1。
方法二:array.includes(searcElement[,fromIndex])
此方法判断数组中是否存在某个值,如果存在返回true,否则返回false
方法三:array.find(callback[,thisArg])
返回数组中满足条件的第一个元素的值,如果没有,返回undefined
方法四:array.findeIndex(callback[,thisArg])
返回数组中满足条件的第一个元素的下标,如果没有找到,返回 -1]
当然,for循环当然是没有问题的,这里讨论的是数组方法,就不再展开了。
第九篇: JS中flat---数组扁平化
对于前端项目开发过程中,偶尔会出现层叠数据结构的数组,我们需要将多层级数组转化为一级数组(即提取嵌套数组元素最终合并为一个数组),使其内容合并且展开。那么该如何去实现呢?
需求:多维数组=>一维数组
1. 调用ES6中的flat方法
2. replace + split
3. replace + JSON.parse
4. 普通递归
5. 利用reduce函数迭代
6:扩展运算符
这是一个比较实用而且很容易被问到的问题,欢迎大家交流补充。
第十篇: JS数组的高阶函数——基础篇
1.什么是高阶函数
概念非常简单,如下:
一个函数就可以接收另一个函数作为参数或者返回值为一个函数, 这种函数就称之为高阶函数。
那对应到数组中有哪些方法呢?
2.数组中的高阶函数
1.map
- 参数:接受两个参数,一个是回调函数,一个是回调函数的this值(可选)。
其中,回调函数被默认传入三个值,依次为当前元素、当前索引、整个数组。
- 创建一个新数组,其结果是该数组中的每个元素都调用一个提供的函数后返回的结果
- 对原来的数组没有影响
当然,后面的参数都是可选的 ,不用的话可以省略。
2. reduce
- 参数: 接收两个参数,一个为回调函数,另一个为初始值。回调函数中三个默认参数,依次为积累值、当前值、整个数组。
不传默认值会怎样?
不传默认值会自动以第一个元素为初始值,然后从第二个元素开始依次累计。
3. filter
参数: 一个函数参数。这个函数接受一个默认参数,就是当前元素。这个作为参数的函数返回值为一个布尔类型,决定元素是否保留。
filter方法返回值为一个新的数组,这个数组里面包含参数里面所有被保留的项。
4. sort
参数: 一个用于比较的函数,它有两个默认参数,分别是代表比较的两个元素。
举个例子:
当比较函数返回值大于0,则 a 在 b 的后面,即a的下标应该比b大。
反之,则 a 在 b 的后面,即 a 的下标比 b 小。
整个过程就完成了一次升序的排列。
当然还有一个需要注意的情况,就是比较函数不传的时候,是如何进行排序的?
答案是将数字转换为字符串,然后根据字母unicode值进行升序排序,也就是根据字符串的比较规则进行升序排序。
第十一篇: 能不能手动实现数组的map方法 ?
依照 ecma262 草案,实现的map的规范如下:
下面根据草案的规定一步步来模拟实现map函数:
这里解释一下, length >>> 0, 字面意思是指"右移 0 位",但实际上是把前面的空位用0填充,这里的作用是保证len为数字且为整数。
举几个特例:
总体实现起来并没那么难,需要注意的就是使用 in 来进行原型链查找。同时,如果没有找到就不处理,能有效处理稀疏数组的情况。
最后给大家奉上V8源码,参照源码检查一下,其实还是实现得很完整了。
参考:
V8源码
Array 原型方法源码实现大揭秘
ecma262草案
第十二篇: 能不能手动实现数组的reduce方法 ?
依照 ecma262 草案,实现的reduce的规范如下:
其中有几个核心要点:
1、初始值不传怎么处理
2、回调函数的参数有哪些,返回值如何处理。
其实是从最后一项开始遍历,通过原型链查找跳过空项。
最后给大家奉上V8源码,以供大家检查:
参考:
V8源码
ecma262草案
第十三篇: 能不能手动实现数组的 push、pop 方法 ?
参照 ecma262 草案的规定,关于 push 和 pop 的规范如下图所示:
首先来实现一下 push 方法:
亲测已通过MDN上所有测试用例。MDN链接
然后来实现 pop 方法:
亲测已通过MDN上所有测试用例。MDN链接
参考链接:
V8数组源码
ecma262规范草案
MDN文档
第十四篇: 能不能手动实现数组的 filter 方法 ?
代码如下:
MDN上所有测试用例亲测通过。
参考:
V8数组部分源码第1025行
MDN中filter文档
第十五篇: 能不能手动实现数组的splice方法 ?
splice 可以说是最受欢迎的数组方法之一,api 灵活,使用方便。现在来梳理一下用法:
- splice(position, count) 表示从 position 索引的位置开始,删除count个元素
- splice(position, 0, ele1, ele2, ...) 表示从 position 索引的元素后面插入一系列的元素
- splice(postion, count, ele1, ele2, ...) 表示从 position 索引的位置开始,删除 count 个元素,然后再插入一系列的元素
- 返回值为 被删除元素组成的 数组。
接下来我们实现这个方法。
参照ecma262草案的规定,详情请点击。
首先我们梳理一下实现的思路。
初步实现
先拷贝删除的元素,如下所示:
然后对删除元素后面的元素进行挪动, 挪动分为三种情况:
- 添加的元素和删除的元素个数相等
- 添加的元素个数小于删除的元素
- 添加的元素个数大于删除的元素
当两者相等时,
当添加的元素个数小于删除的元素时, 如图所示:
当添加的元素个数大于删除的元素时, 如图所示:
优化一: 参数的边界情况
当用户传来非法的 startIndex 和 deleteCount 或者负索引的时候,需要我们做出特殊的处理。
优化二: 数组为密封对象或冻结对象
什么是密封对象?
密封对象是不可扩展的对象,而且已有成员的[[Configurable]]属性被设置为false,这意味着不能添加、删除方法和属性。但是属性值是可以修改的。
什么是冻结对象?
冻结对象是最严格的防篡改级别,除了包含密封对象的限制外,还不能修改属性值。
接下来,我们来把这两种情况一一排除。
好了,现在就写了一个比较完整的splice,如下:
以上代码对照MDN文档中的所有测试用例亲测通过。
相关测试代码请前往: 传送门
最后给大家奉上V8源码,供大家检查:V8数组 splice 源码第 660 行
第十六篇: 能不能实现数组的 sort 方法?
估计大家对 JS 数组的sort 方法已经不陌生了,之前也对它的用法做了详细的总结。那,它的内部是如何来实现的呢?如果说我们能够进入它的内部去看一看, 理解背后的设计,会使我们的思维和素养得到不错的提升。
sort 方法在 V8 内部相对与其他方法而言是一个比较高深的算法,对于很多边界情况做了反复的优化,但是这里我们不会直接拿源码来干讲。我们会来根据源码的思路,实现一个 跟引擎性能一样的排序算法,并且一步步拆解其中的奥秘。
V8 引擎的思路分析
首先大概梳理一下源码中排序的思路:
设要排序的元素个数是n:
- 当 n <= 10 时,采用 插入排序
- 当 n > 10 时,采用 三路快速排序
- 10 < n <= 1000, 采用中位数作为哨兵元素
- n > 1000, 每隔 200~215 个元素挑出一个元素,放到一个新数组,然后对它排序,找到中间位置的数,以此作为中位数
在动手之前,我觉得我们有必要为什么这么做搞清楚。
第一、为什么元素个数少的时候要采用插入排序?
虽然 插入排序理论上说是O(n^2)的算法, 快速排序是一个O(nlogn)级别的算法。但是别忘了,这只是理论上的估算,在实际情况中两者的算法复杂度前面都会有一个系数的, 当 n 足够小的时候,快速排序 nlogn的优势会越来越小,倘若插入排序O(n^2)前面的系数足够小,那么就会超过快排。而事实上正是如此, 插入排序经过优化以后对于小数据集的排序会有非常优越的性能,很多时候甚至会超过快排。
因此,对于很小的数据量,应用 插入排序是一个非常不错的选择。
第二、为什么要花这么大的力气选择哨兵元素?
因为 快速排序的性能瓶颈在于递归的深度,最坏的情况是每次的哨兵都是最小元素或者最大元素,那么进行partition(一边是小于哨兵的元素,另一边是大于哨兵的元素)时,就会有一边是空的,那么这么排下去,递归的层数就达到了n, 而每一层的复杂度是O(n),因此快排这时候会退化成O(n^2)级别。
这种情况是要尽力避免的!如果来避免?
就是让哨兵元素进可能地处于数组的中间位置,让最大或者最小的情况尽可能少。这时候,你就能理解 V8 里面所做的种种优化了。
接下来,我们来一步步实现的这样的官方排序算法。
插入排序及优化
最初的插入排序可能是这样写的:
看似可以正确的完成排序,但实际上交换元素会有相当大的性能消耗,我们完全可以用变量覆盖的方式来完成,优化后代码如下:
接下来正式进入到 sort 方法。
寻找哨兵元素
sort的骨架大致如下:
我们先来把求取哨兵位置的代码实现一下:
完成快排
接下来我们来完成快排的具体代码:
测试结果
测试结果如下:
一万条数据:
十万条数据:
一百万条数据:
一千万条数据:
结果仅供大家参考,因为不同的node版本对于部分细节的实现可能不一样,我现在的版本是v10.15。
从结果可以看到,目前版本的 node 对于有序程度较高的数据是处理的不够好的,而我们刚刚实现的排序通过反复确定哨兵的位置就能 有效的规避快排在这一场景下的劣势。
最后给大家完整版的sort代码:
参考链接:
V8 sort源码(点开第997行)
冴羽排序源码专题
第十七篇: 能不能模拟实现一个new的效果?
new被调用后做了三件事情:
- 让实例可以访问到私有属性
- 让实例可以访问构造函数原型(constructor.prototype)所在原型链上的属性
- 如果构造函数返回的结果不是引用数据类型
第十八篇: 能不能模拟实现一个 bind 的效果?
实现bind之前,我们首先要知道它做了哪些事情。
- 对于普通函数,绑定this指向
- 对于构造函数,要保证原函数的原型对象上的属性不能丢失
也可以这么用 Object.create 来处理原型:
第十八篇: 能不能实现一个 call/apply 函数?
引自 冴羽大佬的代码,可以说比较完整了。
不过我认为换成 ES6 的语法会更精炼一些:
类似的,有apply的对应实现:
第十九篇: 谈谈你对JS中this的理解。
其实JS中的this是一个非常简单的东西,只需要理解它的执行规则就OK。
在这里不想像其他博客一样展示太多的代码例子弄得天花乱坠, 反而不易理解。
call/apply/bind可以显示绑定, 这里就不说了。
主要这些场隐式绑定的场景讨论:
- 全局上下文
- 直接调用函数
- 对象.方法的形式调用
- DOM事件绑定(特殊)
- new构造函数绑定
- 箭头函数
1. 全局上下文
全局上下文默认this指向window, 严格模式下指向undefined。
2. 直接调用函数
比如:
这种情况是直接调用。this相当于全局上下文的情况。
3. 对象.方法的形式调用
还是刚刚的例子,我如果这样写:
这就是 对象.方法的情况,this指向这个对象
4. DOM事件绑定
onclick和addEventerListener中 this 默认指向绑定事件的元素。
IE比较奇异,使用attachEvent,里面的this默认指向window。
5. new+构造函数
此时构造函数中的this指向实例对象。
6. 箭头函数?
箭头函数没有this, 因此也不能绑定。里面的this会指向当前最近的非箭头函数的this,找不到就是window(严格模式是undefined)。比如:
优先级: new > call、apply、bind > 对象.方法 > 直接调用。
第二十篇: JS中浅拷贝的手段有哪些?
重要: 什么是拷贝?
首先来直观的感受一下什么是拷贝。
这是直接赋值的情况,不涉及任何拷贝。当改变newArr的时候,由于是同一个引用,arr指向的值也跟着改变。
现在进行浅拷贝:
当修改newArr的时候,arr的值并不改变。什么原因?因为这里newArr是arr浅拷贝后的结果,newArr和arr现在引用的已经不是同一块空间啦!
这就是浅拷贝!
但是这又会带来一个潜在的问题:
咦!不是已经不是同一块空间的引用了吗?为什么改变了newArr改变了第二个元素的val值,arr也跟着变了。
这就是浅拷贝的限制所在了。它只能拷贝一层对象。如果有对象的嵌套,那么浅拷贝将无能为力。但幸运的是,深拷贝就是为了解决这个问题而生的,它能 解决无限极的对象嵌套问题,实现彻底的拷贝。当然,这是我们下一篇的重点。现在先让大家有一个基本的概念。
接下来,我们来研究一下JS中实现浅拷贝到底有多少种方式?
1. 手动实现
2. Object.assign
但是需要注意的是,Object.assgin() 拷贝的是对象的属性的引用,而不是对象本身。
3. concat浅拷贝数组
4. slice浅拷贝
开头的例子不就说的这个嘛!
5. ...展开运算符
第二十一篇: 能不能写一个完整的深拷贝?
上一篇已经解释了什么是深拷贝,现在我们来一起实现一个完整且专业的深拷贝。
1. 简易版及问题
估计这个api能覆盖大多数的应用场景,没错,谈到深拷贝,我第一个想到的也是它。但是实际上,对于某些严格的场景来说,这个方法是有巨大的坑的。问题如下:
无法解决 循环引用的问题。举个例子:
拷贝a会出现系统栈溢出,因为出现了 无限递归的情况。
无法拷贝一写 特殊的对象,诸如 RegExp, Date, Set, Map等。
无法拷贝 函数(划重点)。
因此这个api先pass掉,我们重新写一个深拷贝,简易版如下:
现在,我们以刚刚发现的三个问题为导向,一步步来完善、优化我们的深拷贝代码。
2. 解决循环引用
现在问题如下:
这就是循环引用。我们怎么来解决这个问题呢?
创建一个Map。记录下已经拷贝过的对象,如果说已经拷贝过,那直接返回它行了。
现在来试一试:
好像是没有问题了, 拷贝也完成了。但还是有一个潜在的坑, 就是map 上的 key 和 map 构成了 强引用关系,这是相当危险的。我给你解释一下与之相对的弱引用的概念你就明白了:
在计算机程序设计中,弱引用与强引用相对, 是指不能确保其引用的对象不会被垃圾回收器回收的引用。一个对象若只被弱引用所引用,则被认为是不可访问(或弱可访问)的,并因此可能在任何时刻被回收。--百度百科
说的有一点绕,我用大白话解释一下,被弱引用的对象可以在 任何时候被回收,而对于强引用来说,只要这个强引用还在,那么对象 无法被回收。拿上面的例子说,map 和 a一直是强引用的关系, 在程序结束之前,a 所占的内存空间一直 不会被释放。
怎么解决这个问题?
很简单,让 map 的 key 和 map 构成 弱引用即可。ES6给我们提供了这样的数据结构,它的名字叫 WeakMap,它是一种特殊的Map, 其中的键是 弱引用的。其键必须是对象,而值可以是任意的。
稍微改造一下即可:
3. 拷贝特殊对象
可继续遍历
对于特殊的对象,我们使用以下方式来鉴别:
梳理一下对于可遍历对象会有什么结果:
好,以这些不同的字符串为依据,我们就可以成功地鉴别这些对象。
不可遍历的对象
对于不可遍历的对象,不同的对象有不同的处理。
4. 拷贝函数
虽然函数也是对象,但是它过于特殊,我们单独把它拿出来拆解。
提到函数,在JS种有两种函数,一种是普通函数,另一种是箭头函数。每个普通函数都是 Function的实例,而箭头函数不是任何类的实例,每次调用都是不一样的引用。那我们只需要 处理普通函数的情况,箭头函数直接返回它本身就好了。
那么如何来区分两者呢?
答案是: 利用原型。箭头函数是不存在原型的。
代码如下:
到现在,我们的深拷贝就实现地比较完善了。不过在测试的过程中,我也发现了一个小小的bug。
5. 小小的bug
如下所示:
对于这样一个bug,我们可以对 Boolean 拷贝做最简单的修改, 调用valueOf: new target.constructor(target.valueOf())。
但实际上,这种写法是不推荐的。因为在ES6后不推荐使用【new 基本类型()】这 样的语法,所以es6中的新类型 Symbol 是不能直接 new 的,只能通过 new Object(SymbelType)。
因此我们接下来统一一下:
6. 完整代码展示
OK!是时候给大家放出完整版的深拷贝啦:
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/9VNrcySO25upppjurxM5hA
作者:前端三元同学