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Function(函数)

JavaScript 中的始皇 一文中,笔者有个观点:

Object.prototype 是真正的始皇,任何原型都源自它;而 Function.prototype 是仅次于 Object.prototype 的存在,它是内置构造函数的创建者,任何构造函数都源自它

所以 Function 的原型有一定的重要性,Function(构造函数) 与 Function.prototype(原型)又是相生相伴的关系,从构造函数层面,它已经比 Array、String、Number 等重要了,虽然比不上 Object,但也是仅次于它的存在

不仅如此,函数还能做很多事情。首先,它是个对象,这一知识点我们在 一切皆对象 中解释过,所以它和对象一样,也有属性,也可以赋值给变量。除此之外,函数可以自身当作参数传递,也具有返回值的特性

总之,对象能做的它都能做,它还有自身的特性,能做更多的事情(例如:能作为参数传递,有返回值)

在解释函数的特性之前,先了解下它的属性和方法

属性和方法

看例子说话

javascript
function func() {}
console.dir(func)

Function的属性与方法

我们用函数声明的形式创建了一个普通函数 func,打印它。虽然我们没有对其进行任何的赋值操作,但它自身自带了各种属性,很显然,Function 是没有静态方法的,它只有实例属性和实例方法,都继承自 Function.prototype。我们看到函数 func 上有 argumentscallerlengthname ,这些都是继承自 Function.prototype,在 func.__proto__ 中你能找到同样的属性,这其中的秘密是Function.__proto__ === Function.prototype,具体可看 JavaScript 中的始皇 了解

实例属性

  • Function.prototype.arguments:对应传递给函数的参数数组
  • Function.prototype.constructor:指向构造函数
  • Function.prototype.length:参数数量

实例方法

  • Function.prototype.apply(thisArg [, argsArray]):调用一个函数并将其 this 值设置为提供的传参,第二个参数以数组对象传入
  • Function.prototype.call(thisArg [, arg1, arg2, ...argN]):调用一个函数并将其 this 值设置为提供的传参,也可以选择传输新参数
  • Function.prototype.bind(thisArg[, arg1[, arg2[, ...argN]]):创建一个新函数,该函数在调用时,会将 this 设置为提供的thisArg。在调用新绑定的函数时,可选的参数序列([, arg1[, arg2[, ...argN]]])会被提前添加到参数序列中
  • Function.prototype.toString():返回表示函数源码的字符串。覆盖了 Object.prototype.toString 方法

更多信息可以查看MDN

了解 Function 的实例属性和方法后,我们去看看如何创建函数

创建函数

创建函数有四种方法:函数构建函数、函数声明、函数表达式、箭头函数

javascript
// 函数构造函数:最后一个参数为函数逻辑,之前的都是参数
var add = new Function('x', 'y', 'return x + y');

// 函数声明
function add2(x, y) {
    return x + y;
}
// 函数表达式
var add3 = function (x, y) {
    return x + y;
};
// 箭头函数
var add4 = (x, y) => x + y

这里需要说明的是,在正常开发中,函数构造函数基本用不到。开发中用的比较多的是函数声明、函数表达式、箭头函数,那么三者有什么区别呢?

先对比函数声明和函数表达式

  • 函数声明会引起函数提升(且优先级比变量提升高)

再对比箭头函数与普通函数

  • 没有 this,函数体内的 this 需在外部词法环境中查找
  • 没有 arguments
  • 不可以当作构造函数。也就是说,箭头函数不能使用 new 命令,否则会抛出一个错误
  • 没有 super
  • 不可以使用 yield 命令,因此箭头函数不能用作 Generator 函数
  • 返回对象时必须在对象外面加上括号

创建函数就是如此,创建了如何调用函数呢?

调用函数

在不同的场景下,调用函数各显不同,以下几种为调用函数的方式

  • 作为函数
  • 作为方法
  • 作为构造函数
  • 使用 call/apply/bind
  • 自调用函数
javascript
// 作为函数
var func1 = function () {
    return 'foo';
};
console.log(func1); // foo

// 作为方法,即对象中的函数被称为方法
var obj1 = {
    func2: function () {
        return 'bar';
    },
};
console.log(obj1.func2()); // bar

// 作为构造函数
function Person() {
    this.name = 'johnny'
    this.age = 28;
    this.gender = 'female';
    this.getName = function () {
        return this.name;
    };
}
var cody = new Cody(); // 调用构造函数
console.log(cody);

// 使用 call/apply 调用
var obj2 = {
    sayHello: function () {
        console.log(this.name, arguments[0], arguments[1]);
    },
};
var johan = { name: 'johan' };
var elaine = { name: 'elaine' };

// 在 johan 对象上调用 sayHello
obj2.sayHello.call(johan, 'foo', 'bar'); // johan, foo, bar

obj2.sayHello.apply(elaine, ['foo', 'bar']); // elaine, foo, bar

// 自调用
(function() {
    console.log('自调用函数');
})();

无论是创建函数,还是调用函数,能有什么用,能证明函数是一等公民吗?

函数为什么是一等公民

接下来,我们来解释为什么说函数是一等公民?

首先,函数是对象,这意味着函数可以存储在一个变量、数组或对象中。其次,因为是对象,所以它也拥有对象的特性,即它拥有属性。除了对象的特征外,作为函数本身,它可以作为参数传递,也可以作为返回值返回。如此,这些因素就构成了函数成为 JavaScript 中的”一等公民“

javascript
// 作为变量保存变量、数组、对象
var funcA = function () {} // 作为变量
var funcB = [function(){}] // 作为数组变量
var funcC = { method: function() {} } // 作为对象方法

// 函数也是对象,意味着可以拥有属性
var funcD = function () {}
funcD.name = 'funcD' // 赋值name

console.log(funcD.name) // funcD

// 作为参数
var funcE = function(func) {
    func()
}
funcE(function () {
    console.log('函数作为参数传递')
})

// 作为函数返回值
var funcF = function (x, y) {
    return x + y // 函数特性,有返回值
}
console.log(funF(1,2)) // 3

PS:所谓的一等公民,即 first-class function,也被称为头等函数,维基百科上对其的介绍是:

函数可以作为别的函数的参数、函数的返回值,赋值给变量或存储在数据结构中

同理,MDN也是同样介绍

其中函数作为参数传递和有返回值的特性,使其成为函数式编程的基础

因为函数不仅有对象的能力,而且还有参数传递和有返回值的独有特性,所以使得它成为一等公民。不仅如此,函数还有其他的特性

函数的其他特性

函数作用域:JavaScript 中的作用域分为全局作用域、函数作用域和块级作用域,块级作用域是 ES6 之后出现的解决变量提升存在变量覆盖、变量污染等设计缺陷而出的特性。在此之前,只有全局作用域和函数作用域,全局只有一个作用域好理解。函数作用域是认识 JavaScript 重要知识点——闭包的基础,有关作用域的知识点,可以看这篇文章——作用域

this:this 是什么,在写原型、构造函数时,我们曾经在构造函数中使用过 this,并在 new 实例化它时,说 new 关键字会将构造函数中的 this 指向新对象并执行构造函数中的代码,那么 this 和什么有关呢?

它和作用域有点像,但不完全一致,它是与执行上下文绑定的,我们会先聊 this关键字 ,在此基础上会衍生出call、apply、bind 三大将 。再回头看 执行上下文,不过再聊它之前,先把 词法环境 讲清楚,之后再说 执行上下文与调用栈

讲了作用域、就会衍生出作用域链。讲了this关键字,就会引出执行上下文,两者一结合,就解释了闭包,闭包是 JavaScript 中的难点。如果说原型是”少女杀手“,那么闭包就是”师母杀手“

函数有多种形式,如IIFE,即 立即执行函数,为什么它这么做,这么做为了避免变量被污染。而后的 AMD/CMD,ES中的模块化,都是为了让代码能独立不被别的文件影响

总之,函数有很多特性,因为这些特性,函数才能成为在 JavaScript 中叱诧风云的”人物“

总结

我们就函数的属性、方法说起,介绍了 Function 内置的属性和方法,这样是为了方便开发者调用。接着我们介绍如何创建函数,介绍了四种方法,创建了函数就调用函数,分五种情况介绍。最后我们介绍了函数为什么成为一等公民。成为一等公民,首先是因为它是对象,拥有对象的”能力“,其次,它自身有一些特性让其变得独一无二,例如能作为参数传递,有返回值,这两者是函数式编程的基础

你以为函数就这么简单?那你小瞧函数了

函数的特性还有函数作用域,相对全局作用域,块级作用域,函数作用域的实际用处高达90%;还有this,Function 的原型方法中的 call/apply/bind 就是为了修改 this 而存在的,说明修改 this 指向是个高频操作,this 的解释会引出执行上下文,与作用域中的作用域链结合,就能解释闭包行为。闭包又能衍生出词法环境、执行上下文与调用栈、以及闭包的应用防抖与节流、柯里化。垃圾回收机制等等

总之,函数在 JavaScript 的地位是很高的

参考资料