10分钟了解Javascript-天码营

Javascript是动态的，弱类型的，解释执行的程序设计语言。

Javascript极其灵活，支持多种程序设计范式：面向对象、指令式、函数式。JavaSCript最初被用于浏览器脚本，现在已经是所有主流浏览器的默认脚本语言。浏览器脚本的作用包括用户交互、DOM操作、以及与服务器通信。Node.js的流行已经将JavaScript从浏览器端引入到服务器端，并显示出卓越的并发性能。

Javascript 由 Netscape 浏览器首次引入到Web文档中。Javascript的出现使web文档变得更像动态的App，而不是静态的文档。现在主流的浏览器都有javascript支持。Javascript核心被标准化为ECMAScript。

JavaScript作为一门通用编程语言（general purpose），其语法、内置对象、以及工具库需要大量的精力才能掌握，但JavaScript有着直观的语法，是一门非常容易上手的编程语言。本章中介绍JavaScript最基本的语法，然后编写一个简单的Javascript程序。

1.Hello World

使用你喜欢的文本编辑器，建立一个javascript文件（后缀命名为.js即可），输入以下的内容：

console.log('Hello, world!')

console为多数JavaScript的宿主环境都会提供的全局对象，它的log方法用来输出（到标准输出）一个字符串。为了运行这段程序，可以打开Chrome浏览器的开发者工具（右上角的设置按钮->更多工具->开发者工具），进入Console页面。

拷贝这段代码进去，按下回车，你会看到在控制台的输出：Hello, world!。

2.数据类型

Javascript 是一门弱类型和动态类型的语言。弱类型意味着允许隐式类型转换，不同类型的变量间可以直接赋值和运算；动态类型则意味着只在运行时才会进行类型检查，于是包含错误的文件仍然能够得到执行，直到运行至包含类型错误的语句，JavaScript程序才异常退出。

Javascript中包含5种基本类型（primitive types）：

• 字符串（String）：其取值为字符序列。字符串可以用单引号或双引号分隔，二者完全等价。

var str1 = "str1",
str2 = '"str1" is a string';

• 数字（Number）：它是实数？整数？无符号数？这些都不需要考虑！Javascript中，数字就是数字！

var n = 1;
n = n/3;    // 0.33333...

• 布尔类型（Boolean）：只有两种取值：true, false。

• 空（Null）：该类型只有一个值可取，它就是null。在多数Javascript运行时中，null是一种特殊的object。

• 未定义（Undefined）：该类型也只有一个值可取，它就是undefined。有趣的是，你可以把一个变量声明为未定义：

var foo = undefined;

除了基本数据类型，还有一种对象（object）类型，Object是JavaScript中所有其他对象的原型（如果你熟知Java等基于类继承的语言，可以理解为Object是其他所有对象的公共父类）。日期、数组、函数都是JavaScript内置的特殊对象。ECMAScript将对象定义为属性的集合（Collection），创建一个对象的语法就像创建一个集合：

var student = {name: '小明', age: 23};

我们看到：

1. 所有的变量都是以var声明的，如果你忘记了写var，那么这个变量将成为整个运行时的全局变量。

2. 另外，Javascript与C++使用同样的注释风格，即/**/用于多行注释，//用于单行注释。

3.对象

Javascript是面向对象的编程语言，对象是javascript中最重要的概念。上一节我们通过一对大括号创建了一个对象：

var student = {name: '小明', age: 23};

如果你熟悉构造函数，JavaScript也支持这种方式：

function Student(name){
   this.name = name;
   this.age = 23;
}
var student = new Student('小明');
student.school = 'PKU';

在Javascript中，通过this来访问自己的属性。有趣的是，访问属性前不需声明：

1. 如果直接读取未声明属性，会得到undefined；

2. 如果直接写入未声明属性，则会声明并用指定的值初始化该属性。

如果你熟悉设计模式，你可能会需要这样的对象创建方式：

function StudentFactory(_school){
    var school = _school;

    this.create = function(name, age){
        return {
            name: name,
            age : age,
            school: school
        }
    }
}
var factory = new StudentFactory('PKU');
var student = factory.create('小明', 23);

上述代码中，首先声明了一个工厂对象（function是一种特殊的对象），并用school来配置该工厂。此后用该工厂生产一个学生对象：小明。

现在，你已经熟悉了Javascript中对象的创建。如果你曾开发过C++或者Java，你可能会关心Javascript中如何进行继承，以及实现多态。

不错，Javascript是面向对象语言。但没有类的声明和实例化机制，Javascript使用原型继承的方式（prototype）。看到下面的例子也许就清楚了：

// file: prototype.js

var Person = {
    sayhi : function(){
        console.log("hi! I'm", this.name)
    }
};

function Student(name){
    this.name = name;
    this.school = 'pku';
}
Student.prototype = Person;

var student = new Student('alice');

// hi! I'm alice
student.sayhi();

上述代码中，首先声明了Person对象，他有一个sayhi属性，该属性的值为function类型（还记得吗？函数是一种特殊的对象）。然后将构造函数Student的原型设为Person，便实现了对象继承。

prototype对象是个模板，要实例化的对象都以这个模板为基础（属性和方法都被传递给那个类的所有实例）。prototype是可以传递的，最终形成原型链。

4.函数

JavaScript 最令人感兴趣的可能莫过于函数实际上是功能完整的对象，通过function来声明函数。在JavaScript中的函数是一级公民，这意味着函数和其他变量一样，可以被传参、赋值、以及返回。函数有如下几个默认属性：

1.length：参数个数

 function func(arg1, arg2){}

 // 2
 console.log(func.length)

2.toString：这是所有对象共有的方法，将会输出函数的源代码

 // function func(arg1, arg2){}
 console.log(func.toString())

5.arguments

在函数体中，JavaScript提供了一个特殊对象 arguments，它是当前函数被调用时传入的参数数组，通过访问arguments不仅可以访问所有实参，还可以获得实参的数目，从而实现其他编程语言中可变参数的机制：

/ file: arguments.js

function sayHi(){
    if(arguments.length == 1)
        console.log("I'm", arguments[0]);
    if(arguments.length == 2)
        console.log("I'm", arguments[0], 'aged', arguments[1]);
}
// I'm alice
sayHi('alice');
// I'm alice aged 23
sayHi('alice', 23);

Javascript并未提供函数重载、默认参数机制。但我们可以直接访问arguments参数列表，sayHi其实模仿了函数重载。

6.call & apply

call和apply是函数对象的两个函数属性，一般用于对象冒充、包装或者代理。可能在教学中不会用到太多，但在JS库的开发中会经常用到。这两个函数的功能均为用一个对象去调用一个函数，而该函数并非该对象的属性，例如：

// file: call.js
function sayHi(age){
    console.log("I'm", this.name, 'aged', age)
}
var student = {
    name: 'alice'
};
// I'm alice aged 23
sayHi.call(student, 23)

call的第一个参数是用作this的对象。其他参数都直接传递给函数自身。既然如此，如果我们希望实现一个自己的log函数，来包装console.log：

// file: log.js
function log(){
    var str = '';
    for(var i = 0; i < arguments.length; i++){
        str += ' ' + arguments[i]
    }
    console.log(str);
}
// a b c
log('a', 'b', 'c');

这里我们不能使用call函数，因为我们不知道参数个数。这便是apply的用武之地：

// file: log.js
function log(){
    console.log.apply(this, arguments)
}
// a b c
log('a', 'b', 'c');

apply接受的第二个参数为参数数组，而非call的参数列表。这便为上述的情况提供了便利。

7.回调与异步

因Javascript最初运行于浏览器端，与服务器的通信必然要异步执行（否则，将会阻塞主控制流，此时浏览器会不响应用户操作）。于是，Javascript天生就是异步的，Node.js也是采用异步事件而大幅提高I/O密集型任务的效率。

异步是计算机在执行任务的过程中，某些任务可以独立于主控制流执行，使得主控制流得以继续执行，是一种非阻塞的控制方案。

在Javascript中有多种异步的实现方案，它们无一例外地需要回调函数。回调函数就是将函数作为参数传递到其他代码（例如：某一个异步任务），这一设计允许了该异步任务完成时执行传入的函数。例如：

// file: async.js
function taskFinished(){
    console.log('Task finished!')
}
setTimeout(taskFinished, 3000);

上述代码中，首先定义了一个任务完成时需要执行的函数taskFinished。setTimeout是Javascript提供的一个全局对象（还记得吗？函数是一种特殊的对象），它是一个计时器，在到达指定的时间后调用某个函数。上述例子中，在5000毫秒后运行taskFinished函数。

8.变量作用域与闭包

Javascript的变量作用域不同于其他的主流编程语言。包括变量的定义方式、作用域的划分、作用持续时间等。

在javascript中使用赋值语句即可定义一个对象，而不需要对象声明（也不需要指定变量的类型）。使用var可以定义局部变量，而省略var则可以定义全局变量。例如：

// 定义局部变量 foo
var foo = 'bar'

// 定义全局变量 bar
bar = 'foo

上述的全局变量作用域不是当前对象，也不是当前文件，而是整个运行时进程！实际项目中，应尽量避免引入全局变量。众所周知，全局变量会使得代码高度耦合、难以复用和维护、复杂化团队协作。

那么，局部变量的作用域是怎样的呢？局部作用域即当前函数，不同于C++或Java的当前代码块（以大括号分隔）。正因为javascript的这一点特殊性质，引出了javascript中的一个重要概念：闭包（closure）。闭包是指是引用了自由变量的函数。这个被引用的自由变量将和这个函数一同存在，即使已经离开了它最初被创建的环境。

闭包之所以如此重要，是因为它完成了javascript的诸多面向对象特性：数据封装、运行时多态。我们看一个闭包：

// file: closure.js
function Count(){
    var num=0;
    this.add = function(){
        console.log(num++);
    }
}
var c = new Count();
c.add();
c.add();

Count是函数，而函数是对象，对象可以有属性和方法。add是方法属性（类型为方法的属性），而num则只是函数的局部变量。

首先，我们定义一个构造函数Count，并在其中定义一个局部变量num。接着，我们调用该构造函数创建一个对象c，并调用两次它的add方法。不出所料，程序的输出将是：

0
1

你可能已经注意到：第二次调用add方法时，add中引用的num仍然保持着上次调用后的值。事实上，num是被add方法引用的一个自由变量，其作用域会一直跟随add而存在。

不要混淆局部变量和对象属性。这里的num是局部变量，其作用域仍然存在是闭包现象，而非对象属性。对象属性需要用this关键字来定义。

如果你希望进一步学习Javascript，Mozilla Developer和W3C School: Javascript教程都提供了很好文档。如果你愿意深究Javascript语法规则，请参考ECMAScript标准：ECMAScript-262。

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