初涉JavaScript模式 (8) : 函数 【概述】

什么是函数

函数,是一个大型程序中的某部份代码,由一个或多个语句块组成。它负责完成某项特定任务,而且相较于其他代码,具备相对的独立性。(维基百科)

函数的特点

第一类对象

在JavaScript世界中函数是一等公民,它不仅拥有一切传统函数的使用方式(声明和调用),而且可以做到像简单值一样赋值、传参、返回,这样的函数也称之为第一级函数(First-class Function)。不仅如此,JavaScript中的函数还充当了类的构造函数的作用,同时又是一个Function类的实例(instance)。这样的多重身份让JavaScript的函数变得非常重要。在JavaScript中,函数又被称作第一类对象[frist-class object]。

提供作用域

  • 函数可以在运行时动态创建,也可以在程序执行过程中创建
  • 函数可以分配给变量,可以将他们的引用复制给其他变量,可以被扩展,此外,除了少数情况下,函数还可以被删除
  • 可以作为参数传递给其他函数,并且还可以由其他函数返回
  • 函数可以由自己的属性和方法

函数声明

JavaScript函数像一般语言一样也是遵循先声明后使用的原则,函数名只能包含字母、数字、下划线或$,且不能以数字开头。函数常见的声明方式有以下两种:

函数表达式

直接上代码:

  1:         //普通函数表达式
  2:         var wr1 = function(){
  3:             // body...
  4:         }
  5:         //命名函数表达式
  6:         var wr2 = function wr2 () {
  7:             // body...
  8:         }

以上广义上称为函数表达式,并且命名函数表达式是一个函数表达式的一种特殊情况,通常发生在定义可选的命名时。唯一的区别在于命名函数表达式保留的add 会被当作add.name 而继续保留,这在你使用Firebug或则从自身调用同一个函数时,name属性是非常有用的。

普通函数声明

示例如下:

  1:         function wr(){
  2:             // body...
  3:         }

区别和注意

注意,上面两种函数声明方式存在细微的差别:

  • 第一种方式在赋值之前这个函数不能被任何代码访问到,也就是说这个赋值必须在调用之前完成,否则调用时会出现错误(详细请看下面的函数提升)
  • 第二种方式在声明时就是一个命名的函数,无论是声明在调用之前、调用之后,甚至是不会执行到的位置(例如return语句之后或是永远不会为真的分支里),都在整个作用域可访问

函数提升

  1:         (function(){
  2:             wr1(); //wr1
  3:             
  4:             function wr1(){
  5:                 console.log("wr1");
  6:             }
  7:             var wr2 = function(){
  8:                 console.log("wr2");
  9:             }
 10:             wr2(); //wr2
 11: 
 12:             wr3(); //Uncaught TypeError: undefined is not a function
 13:             var wr3 = function(){
 14:                 console.log("wr3");
 15:             };
 16:         })();

在以上代码说明,函数声明的方式(无论在上下文哪里声明)会自动将函数定义提升到上下文顶部,而函数表达式的方式只能在表达式执行以后才可以正常调用。

函数提升经常会导致JS的很多bug,我们来看下一个示例:

  1:         var wr = (function(){
  2:            a = function() { return 1; };
  3:            function a () {
  4:                 return 2;
  5:            }
  6:            return a;
  7:         })(window);
  8:         console.log(wr);

这段代码,我们期望的结果可能是输出第二个a,可是由于函数提升,函数声明在进入上下文阶段已经存在于变量对象中(即代码执行之前),所以输出的是我们函数表达式定义的a。

匿名函数和嵌套函数

在JavaScript可以声明一个没有名称的函数,称为匿名函数(Anonymouse Function)。同时JavaScript还允许在函数内部声明函数,称为嵌套函数(Nested Function),嵌套函数的作用域为整个父函数。

JavaScript运行时中有一个特殊的全局环境(Global Object),这个对象上面存放全局的函数和变量,实际开发中经常会使用若干第三方的库或多个js文件,若不小心在全局对象引入重复的变量或函数声明,则会造成代码执行混乱。例如先后引入两个js文件,分别定义了自己的函数log作为内部使用,则第二引入的函数会覆盖第一个的定义且不会抛出任何错误,在后续的执行中调用log函数可能会造成错误。这时候使用一个匿名函数将整个js内的逻辑包装起来,就可以避免这种错误,这种方法已经被绝大多数开源js库使用。

  1:         //匿名函数
  2:         (function(){
  3:             function log(msg){
  4:                 console.log(msg);
  5:             }
  6:             // other code ...
  7:         })(); 

以上代码就是一个简单的示例,log函数的作用域被限制在这个匿名函数之内,而匿名函数则因为被外面一对小括号()包括起来,形成一个函数表达式,表达式的值是一个函数,紧接着一对小括号表示立即执行这个函数,让原有的代码正常执行一次。不过,这种方式声明的函数、通过var声明的变量等等都是内部的,不能被任何匿名函数以外的代码访问到。如果你需要对外暴露一些函数作为接口的话有如下几种方法:

  1:         var wr = (function(global) {
  2: 
  3:             function log(msg) {
  4:               console.log(msg);
  5:             }
  6: 
  7:             log1 = log;  // 法一:利用没有var的变量声明的默认行为,在log1成为全局变量(不推荐)
  8: 
  9:             global.log2 = log;  // 法二:直接在全局对象上添加log2属性,赋值为log函数(推荐)
 10: 
 11:             return {  // 法三:通过匿名函数返回值得到一系列接口函数集合对象,赋值给全局变量wr(推荐)
 12:                log: log
 13:             };
 14: 
 15:         }(window));

以上代码所示的几种方式,第一种虽然可行,但是这样导致了全局变量的污染(==埋坑),根据不同的环境和需求,我们可以选用第二种或第三种。

高阶函数

如果函数作为参数或返回值使用时,就称为高阶函数,JavaScript中的函数都可以作为高阶函数来使用,这也是第一类对象的特征。下面我们就分析一下使用方法。

  1:         function add(num,value) {
  2:           return num + value; 
  3:         }
  4: 
  5:         function subtract(num,value) {
  6:           return num - value; 
  7:         }
  8: 
  9:         function excute(nums, callback,value) {
 10:             var arr = [];
 11:             nums.forEach(function(val,index){
 12:                 arr.push(callback(val,value));
 13:             });
 14:             return arr;
 15:         }
 16: 
 17:         var nums = [1,2,3,4,5];
 18:         var add1 = excute(nums, add,1); 
 19:         console.log(add1); //[2, 3, 4, 5, 6] 
 20:         var subtract1 = excute(nums, subtract,1);
 21:         console.log(subtract1); //[0, 1, 2, 3, 4] 

以上代码展示了把函数作为参数传入另一个函数excute调用的示例,在excute函数的实现中,把callback作为一个黑盒子看待,负责把参数传给它,然后获取返回值,在调用之前并不清楚callback的具体实现。只有当执行到18行和20行时,callback才被分别代表add或subtract分别对每个元素进行+1或-1的操作。

其实高阶函数结合闭包才是真正体现了JavaScript的灵活,在接下来的博中我会把闭包(Closure)专门提出来。

结语

真正写起这篇来,才发现函数居然还有这么多知识点,在网上借鉴了诸多大牛的文章,也看了很多书,还是觉得不到位(好多东西自己也没掌握到位,所以也不敢冒失的写出来),接下来函数中的几个点我会专门拎出来几个大的块,进行扩展,并结合实例(JS的坑)。同样,如果你在我的文中发现了bug(错误或则理解错误),欢迎指正。

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