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ES6 你可能不知道的事 - 进阶篇

ES6 你可能不知道的事 - 进阶篇

前言

这篇文章主要会针对上篇未涉及到的进阶特性展开;而与前一篇文章相同,本文主要介绍这些特性的一些容易忽略的部分,希望能对大家正确认识和使用 ES6 有帮助。

还是那句话,时间和能力有限,针对文章中的问题或不同意见,欢迎随时拍砖、指正!

正文

Module

模块化是个进行了很久的话题,发展历程中出现过很多模式,例如 AMD, CommonJS 等等。

Module 是 ES6 的新特性,是语言层面对模块化的支持。

与之前模块加载机制不同,Module 是动态的加载,导入的是变量的 只读引用 ,而不是拷贝

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// 1. export default 可以做默认导出

// a.js
export default 5; // 默认导出

// b.js
import b, {a} from './a.js'; // 默认导入,不需要加花括号

// 2. 动态的加载机制

// a.js
export let a = 10;
export let b = 10;
export function add() {
a = 15;
b = 20;
return a+b;
};

// b.js
import {a, b, add} from './a.js';
a+b; // 20
add(); // 35
a+b; // 35

Symbol

symbol 是 ES6 的一个新特性,他有如下特点:

  • symbol 是一个 “新” 的 基础数据类型 ;从 ES6 起,JavaScript 的 基础数据类型 变为 6 个:string, number, boolean, null, undefined, symbol
  • symbol 可以用作 Object 的 key
  • symbol 存在全局作用域,利用 Symbol.for(key) 方法,可以创建(全局作用域无指定键)或获取全局作用域内的 symbol ;利用 Symbol.keyFor(sym) 方法,可以获取指定 symbol 的键
  • JavaScript 内部使用了很多内置 symbol ,作为特殊的键,来实现一些内部功能;例如 Symbol.iterator 用于标示对象的迭代器

“新” 仅仅是针对前端开发人员来说的,其实 Symbol 概念本身已经在 JavaScript 语言内部长时间使用了

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// 1. "Symbol(desc)" 方法用于创建一个新的 symbol,参数 "desc" 仅用做 symbol 的描述,并不用于唯一标示 symbol
Symbol('abc') === Symbol('abc'); // false,'abc'仅作为两个 symbol 的描述信息

// 2. "Symbol.for(key)" 方法,参数 "key" 是用于在全局作用域中标示 symbol 的唯一键,同时也作为该 symbol 的描述信息
Symbol.for('abc') === Symbol.for('abc'); // true,左侧为创建,右侧为获取
Symbol.for('abc') === Symbol('abc'); // false

// 3. symbol 无法被 for...in 遍历到 (不可枚举),可以利用 Object.getOwnPropertySymbols 获取
const obj = {
[Symbol('abc')]: 'abc',
'abc': 'abc'
};
for(var i in obj){ // abc
console.log(i);
}
Object.getOwnPropertySymbols(obj); // [Symbol(abc)]

Iterator + For..Of

ES6 中除了新特性外,还有一个新的规范,那就是关于迭代的规范,他包括两部分分别是 “可迭代规范(iterable protocol)” 和 “迭代器规范(iterator protocol)”。任何实现了前者的对象,都可以进行 for…of 循环。

String, Array, Map, Set等是原生可迭代对象,因为他们都在原型(prototype)对象中实现了 Symbol.iterator 键对应的方法

for…of 是对象迭代器的遍历,而 for…in 是对象中 可枚举 值的遍历

下面用代码来解释一下两个规范:

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// 1. 迭代器规范
const iter = {
counter: 0,
next(){ // 迭代器是实现了 "next()" 函数的对象
if(++this.counter < 10){
return { // 返回一个含有两个键值对的对象,Object {done => boolean, value => any}
done: false,
value: this.counter
}
}else{
this.counter = 0;
return { // done = true 时,value非必须
done: true
}
}
}
};

// 2. 可迭代规范,实现 "Symbol.iterator => func()" 键值对;而 "func()" 返回一个 迭代器对象
const iterObj = {};
for(var i of iterObj){}; // TypeError: iterObj is not iterable
iterObj[Symbol.iterator] = function() {
return iter;
};
for(var i of iterObj){
console.log(i); // 1,2,3,4,5,6,7,8,9
};

关于集合

原来我们使用集合,多数情况下会直接用 Object 代替,ES6新增了两个特性,MapSet,他们是对 JavaScript 关于集合概念的补充。

Map

刚刚看到这个概念的同学会有几个常见的疑问,为什么我们需要 Map 这种数据结构?直接用 Object 不好么? 是不是 Map 可以完全取代 Object 用于数据存取?

MapObject 的区别

  • MapObject 都可以存取数据,Map 适用于存储需要 常需要变化(增减键值对)或遍历 的数据集,而 Object 适用于存储 静态 (例如配置信息)数据集
  • Object 的 key 必须是 StringSymbol 类型的,而 Map 无此限制,可以是任何值
  • Map 可以很方便的取到键值对数量,而 Object 需要用额外途径
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// 1. Map 的构造函数可以传入一个 “可迭代的对象(例如数组)”,其中包含键值对数组
const first = new Map([['a', 1], [{'b': 1}, 2]]); // Map {"a" => 1, Object {b: 1} => 2}

// 2. Map 的键可以是任何值,甚至是 undefined 或 null
first.set(null, 1).set(undefined, 0); // Map {"a" => 1, Object {b: 1} => 2, null => 1, undefined => 0}

Set

Set 作为最简单的集合,有着如下几个特点:

  • Set 可以存储任何类型的值,遍历顺序与 插入顺序相同
  • Set 内无重复的值
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// 1. Set 的构造函数可以传入一个 “可迭代的对象(例如数组)”,其中包含任意值
const first = new Set(['a', 1, {'b': 1}, null]); // Set {"a", 1, Object {b: 1}, null}

// 2. Set 无法插入重复的值
first.add(1); // Set {"a", 1, Object {b: 1}, null}

WeakMap + WeakSet

WeakMapWeakSet 作为一个比较新颖的概念,其主要特点在于弱引用。

相比于 MapSet 的强引用,弱引用可以令对象在 “适当” 情况下正确被 GC 回收,减少内存资源浪费。

但由于不是强引用,所以无法进行遍历或取得值数量,只能用于值的存取(WeakMap)或是否存在值得判断(WeakSet)

在弱引用的情况下,GC 回收时,不会把其视作一个引用;如果没有其他强引用存在,那这个对象将被回收

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// 1. WeakMap 键必须是对象
const err = new WeakMap([['a',1]]); // TypeError: Invalid value used as weak map key

// 2. WeakMap/WeakSet 的弱引用
const wm = new WeakMap([[{'a':1},1]]); // Object {'a': 1} 会正常被 GC 回收

const ws = new WeakSet();
ws.add({'a':1}); // Object {'a': 1} 会正常被 GC 回收

const obj = {'b': 1};
ws.add(obj); // Object {'b': 1} 不会被正常 GC 回收,因为存在一个强引用
obj = undefined; // Object {'b': 1} 会正常被 GC 回收

异步编程

在 ES6 之前,JavaScript 的异步编程都跳不出回调函数这个方式。回调函数方式使用非常简单,在简单异步任务调用时候没有任何问题,但如果出现复杂的异步任务场景时,就显得力不从心了,最主要的问题就是多层回调函数的嵌套会导致代码的横向发展,难以维护;ES6 带来了两个新特性来解决异步编程的难题。

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// 一个简单的多层嵌套回调函数的例子 (Node.js)
const git = require('shell').git;
const commitMsg = '...';

git.add('pattern/for/some/files/*', (err) => {
if(!err){
git.commit(commitMsg, (err) => {
if(!err){
git.push(pushOption);
}else{
console.log(err);
}
});
}else{
console.log(err);
}
});

Promise

Promise 是 ES6 的一个新特性,同为异步编程方式,它主要有如下几个特点:

  • 本质还是回调函数
  • 区分成功和失败的回调,省去嵌套在内层的判断逻辑
  • 可以很轻松的完成回调函数模式到 Promise 模式的转化
  • 代码由回调函数嵌套的横向扩展,变为链式调用的纵向扩展,易于理解和维护

Promise 虽然优势颇多,但是代码结构仍与同步代码区别较大

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// 上例用 Promise 实现
// 假定 git.add, git.commit, git.push 均做了 Promise 封装,返回一个 Promise 对象
const git = require('shell').git;
const commitMsg = '...';

git.add('pattern/for/some/files/*')
.then(() => git.commit(commitMsg))
.then(git.push)
.catch((err) => {
console.log(err);
});

Generator

Generator 作为 ES6 的新特性,是一个语言层面的升级。它有以下几个特点:

  • 可以通过 yield 关键字,终止执行并返回(内到外)
  • 可以通过 next(val) 方法调用重新唤醒,继续执行(外回内)
  • 运行时(包括挂起态),共享局部变量
  • Generator 执行会返回一个结果对象,结果对象本身既是迭代器,同时也是可迭代对象(同时满足两个迭代规范),所以 Generator 可以直接用于 自定义对象迭代器

由于具备以上特点(第四点除外),Generator 也是 JavaScript 对 协程(coroutine)的实现,协程可以理解为 “可由开发人员控制调度的多线程”

协程按照调度机制来区分,可以分为对称式和非对称式

非对称式:被调用者(协程)挂起时,必须将控制权返还调用者(协程)

对称式:被调用者(协程)挂起时,可将控制权转给 “任意” 其他协程

JavaScript 实现的是 非对称式协程(semi-coroutine);非对称式协程相比于对称式协程,代码逻辑更清晰,易于理解和维护

协程给 JavaScript 提供了一个新的方式去完成异步编程;由于 Generator 的执行会返回一个迭代器,需要手动去遍历,所以如果要达到自动执行的目的,除了本身语法外,还需要实现一个执行器,例如 TJ 大神的 co 框架。

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// 上例用 Generator 实现
// 假定 git.add, git.commit, git.push 均做了 Promise 封装,返回一个 Promise 对象
const co = require('co');
const git = require('shell').git;

co(function* (){
const commitMsg = '...'; // 共享的局部变量

yield git.add('pattern/for/some/files/*');
yield git.commit(commitMsg);
yield git.push();
}).catch((err) => {
console.log(err);
});

Generator 是一个 ES6 最佳的异步编程选择么?显然不是,因为除了基本语法外,我们还要额外去实现执行器来达到执行的目的,但是它整体的代码结构是优于回调函数嵌套和 Promise 模式的。

Async-Await

这并不是一个 ES6 新特性,而是 ES7 的语法,放在这里是因为它将是 JavaScript 目前支持异步编程最好的方式

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// 上例用 async-await 实现
// 假定 git.add, git.commit, git.push 均做了 Promise 封装,返回一个 Promise 对象
const git = require('shell').git;

(async function(){
const commitMsg = '...'; // 共享的局部变量

try{
await git.add('pattern/for/some/files/*');
await git.commit(commitMsg);
await git.push();
}catch(err){
console.log(err);
}
})();

元编程

元编程是指的是开发人员对 “语言本身进行编程”。一般是编程语言暴露了一些 API,供开发人员来操作语言本身的某些特性。ES6 两个新特性 ProxyReflect 是 JavaScript 关于对象元编程能力的扩展。

Proxy

Proxy 是 ES6 加入的一个新特性,它可以 “代理” 对象的原生行为,替换为执行自定义行为。

这样的元编程能力使得我们可以更轻松的扩展出一些特殊对象。

  • 任何对象都可以被 “代理”
  • 利用 Proxy.revocable(target, handler) 可以创建出一个可逆的 “被代理” 对象
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// 简单 element 选择控制工具的实现
const cacheElement = function(target, prop) {
if(target.hasOwnProperty(prop)){
return target[prop];
}else{
return target[prop] = document.getElementById(prop);
}
}

const elControl = new Proxy(cacheElement, {
get: (target, prop) => {
return cacheElement(target, prop);
},
set: (target, prop, val) => {
cacheElement(target, prop).textContent = val;
},
apply: (target, thisArg, args) => {
return Reflect.ownKeys(target);
}
});

elControl.first; // div#first
elControl.second; // div#second
elControl.first = 5; // div#first => 5
elControl.second = 10; // div#second => 10
elControl(); // ['first', 'second']

Reflect

ES6 中引入的 Reflect 是另一个元编程的特性,它使得我们可以直接操纵对象的原生行为。Reflect 可操纵的行为与 Proxy 可代理的行为是一一对应的,这使得可以在 Proxy 的自定义方法中方便的使用 Reflect 调起原生行为。

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// 1. Proxy 的自定义方法中,通过 Reflect 调用原生行为
const customProxy = new Proxy({
'custom': 1
}, {
get: (target, prop) => {
console.log(`get ${prop} !`);
return Reflect.get(target, undefined, prop);
}
});

customProxy.custom; // get custom, 1

// 2. 与 Object 对象上已经开放的操作原生行为方法相比,语法更加清晰易用(例如:Object.hasOwnProperty 与 Reflect.has)
const symb = Symbol('b');
const a = {
[symb]: 1,
'b': 2
};

if(Reflect.has(a, symb) && Reflect.has(a, 'b')){ // good
console.log('good');
}
Reflect.ownKeys(a); // ["b", Symbol(b)]

进阶阅读

篇幅有限,无法面面俱到,还想再最后推荐给大家一些想进阶了解 ES6 的必看内容

结语

基础篇+进阶篇基本介绍完了 ES6 的主要特性,但 ES6 仅仅是现在时,后续如果大家觉得这个系列有意思,可以再写一写 ES 2016+ 的相关内容,来拥抱一下更新的变化。

最后,希望文章中的部分内容可以对大家理解和使用 ES6 有所帮助,感谢支持~

参考资料