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基础
简介
JavaScript是世界上最流行的脚本语言,因为你在电脑、手机、平板上浏览的所有的网页,以及无数基于HTML5的手机App,交互逻辑都是由JavaScript驱动的。
简单地说,JavaScript是一种运行在浏览器中的解释型的编程语言。
那么问题来了,为什么我们要学JavaScript?尤其是当你已经掌握了某些其他编程语言如Java、C++的情况下。
简单粗暴的回答就是:因为你没有选择。在Web世界里,只有JavaScript能跨平台、跨浏览器驱动网页,与用户交互。
Flash背后的ActionScript曾经流行过一阵子,不过随着移动应用的兴起,没有人用Flash开发手机App,所以它目前已经边缘化了。相反,随着HTML5在PC和移动端越来越流行,JavaScript变得更加重要了。并且,新兴的Node.js把JavaScript引入到了服务器端,JavaScript已经变成了全能型选手。
JavaScript一度被认为是一种玩具编程语言,它有很多缺陷,所以不被大多数后端开发人员所重视。很多人认为,写JavaScript代码很简单,并且JavaScript只是为了在网页上添加一点交互和动画效果。
但这是完全错误的理解。JavaScript确实很容易上手,但其精髓却不为大多数开发人员所熟知。编写高质量的JavaScript代码更是难上加难。
一个合格的开发人员应该精通JavaScript和其他编程语言。如果你已经掌握了其他编程语言,或者你还什么都不会,请立刻开始学习JavaScript,不要被Web时代所淘汰。
JavaScript是一个古老的语言,它几乎是互联网前端唯一的选择,所以我们不得不学习并掌握它。
由于历史原因,JavaScript有许多设计错误,而许多人却喜欢炫耀使用一些让人看不懂的代码技巧,这是错误的。我们应当摒弃JavaScript的不合理设计,只使用它精华部分的特性,才能构建模块化、优雅、可扩展的代码。
祝大家都能学会这门互联网语言——JavaScript!
JavaScript历史
JavaScript历史
要了解JavaScript,我们首先要回顾一下JavaScript的诞生。
在上个世纪的1995年,当时的网景公司正凭借其Navigator浏览器成为Web时代开启时最著名的第一代互联网公司。
由于网景公司希望能在静态HTML页面上添加一些动态效果,于是叫Brendan Eich这哥们在两周之内设计出了JavaScript语言。你没看错,这哥们只用了10天时间。
为什么起名叫JavaScript?原因是当时Java语言非常红火,所以网景公司希望借Java的名气来推广,但事实上JavaScript除了语法上有点像Java,其他部分基本上没啥关系。
ECMAScript
因为网景开发了JavaScript,一年后微软又模仿JavaScript开发了JScript,为了让JavaScript成为全球标准,几个公司联合ECMA(European Computer Manufacturers Association)组织定制了JavaScript语言的标准,被称为ECMAScript标准。
所以简单说来就是,ECMAScript是一种语言标准,而JavaScript是网景公司对ECMAScript标准的一种实现。
那为什么不直接把JavaScript定为标准呢?因为JavaScript是网景的注册商标。
不过大多数时候,我们还是用JavaScript这个词。如果你遇到ECMAScript这个词,简单把它替换为JavaScript就行了。
JavaScript版本
JavaScript语言是在10天时间内设计出来的,虽然语言的设计者水平非常NB,但谁也架不住“时间紧,任务重”,所以,JavaScript有很多设计缺陷,我们后面会慢慢讲到。
此外,由于JavaScript的标准——ECMAScript在不断发展,最新版ECMAScript 6标准(简称ES6)已经在2015年6月正式发布了,所以,讲到JavaScript的版本,实际上就是说它实现了ECMAScript标准的哪个版本。
由于浏览器在发布时就确定了JavaScript的版本,加上很多用户还在使用IE6这种古老的浏览器,这就导致你在写JavaScript的时候,要照顾一下老用户,不能一上来就用最新的ES6标准写,否则,老用户的浏览器是无法运行新版本的JavaScript代码的。
不过,JavaScript的核心语法并没有多大变化。我们的教程会先讲JavaScript最核心的用法,然后,针对ES6讲解新增特性。
快速入门
JavaScript代码可以直接嵌在网页的任何地方,不过通常我们都把JavaScript代码放到<head>
中:
html
<html>
<head>
<script>
alert('Hello, world');
</script>
</head>
<body>
...
</body>
</html>
由<script>...</script>
包含的代码就是JavaScript代码,它将直接被浏览器执行。
第二种方法是把JavaScript代码放到一个单独的.js
文件,然后在HTML中通过<script src="..."></script>
引入这个文件:
html
<html>
<head>
<script src="/static/js/abc.js"></script>
</head>
<body>
...
</body>
</html>
这样,/static/js/abc.js
就会被浏览器执行。
把JavaScript代码放入一个单独的.js
文件中更利于维护代码,并且多个页面可以各自引用同一份.js
文件。
可以在同一个页面中引入多个.js
文件,还可以在页面中多次编写<script> js代码... </script>
,浏览器按照顺序依次执行。
有些时候你会看到<script>
标签还设置了一个type
属性:
html
<script type="text/javascript">
...
</script>
但这是没有必要的,因为默认的type
就是JavaScript,所以不必显式地把type
指定为JavaScript。
如何编写JavaScript
可以用任何文本编辑器来编写JavaScript代码。这里我们推荐以下几种文本编辑器:
Visual Studio Code
微软出的Visual Studio Code,可以看做迷你版Visual Studio,免费,跨平台,内置JavaScript支持,强烈推荐使用!
Sublime Text
Sublime Text是一个好用的文本编辑器,免费,但不注册会不定时弹出提示框。
注意:不可以用Word或写字板来编写JavaScript或HTML,因为带格式的文本保存后不是纯文本文件,无法被浏览器正常读取。也尽量不要用记事本编写,它会自作聪明地在保存UTF-8格式文本时添加BOM头。
如何运行JavaScript
要让浏览器运行JavaScript,必须先有一个HTML页面,在HTML页面中引入JavaScript,然后,让浏览器加载该HTML页面,就可以执行JavaScript代码。
你也许会想,直接在我的硬盘上创建好HTML和JavaScript文件,然后用浏览器打开,不就可以看到效果了吗?
这种方式运行部分JavaScript代码没有问题,但由于浏览器的安全限制,以file://
开头的地址无法执行如联网等JavaScript代码,最终,你还是需要架设一个Web服务器,然后以http://
开头的地址来正常执行所有JavaScript代码。
不过,开始学习阶段,你无须关心如何搭建开发环境的问题,我们提供在页面输入JavaScript代码并直接运行的功能,让你专注于JavaScript的学习。
试试直接点击“Run”按钮执行下面的JavaScript代码:
Run
浏览器将弹出一个对话框,显示“Hello, world”。你也可以修改两个单引号中间的内容,再试着运行。
调试
俗话说得好,“工欲善其事,必先利其器。”,写JavaScript的时候,如果期望显示ABC
,结果却显示XYZ
,到底代码哪里出了问题?不要抓狂,也不要泄气,作为小白,要坚信:JavaScript本身没有问题,浏览器执行也没有问题,有问题的一定是我的代码。
如何找出问题代码?这就需要调试。
怎么在浏览器中调试JavaScript代码呢?
首先,你需要安装Google Chrome浏览器,Chrome浏览器对开发者非常友好,可以让你方便地调试JavaScript代码。从这里下载Chrome浏览器。打开网页出问题的童鞋请移步国内镜像。
安装后,随便打开一个网页,然后点击菜单“查看(View)”-“开发者(Developer)”-“开发者工具(Developer Tools)”,浏览器窗口就会一分为二,下方就是开发者工具:
先点击“控制台(Console)“,在这个面板里可以直接输入JavaScript代码,按回车后执行。
要查看一个变量的内容,在Console中输入console.log(a);
,回车后显示的值就是变量的内容。
关闭Console请点击右上角的“×”按钮。请熟练掌握Console的使用方法,在编写JavaScript代码时,经常需要在Console运行测试代码。
如果你对自己还有更高的要求,可以研究开发者工具的“源码(Sources)”,掌握断点、单步执行等高级调试技巧。
练习
打开新浪首页,然后查看页面源代码,找一找引入的JavaScript文件和直接编写在页面中的JavaScript代码。然后在Chrome中打开开发者工具,在控制台输入console.log('Hello');
,回车查看JavaScript代码执行结果。
基本语法
JavaScript的语法和Java语言类似,每个语句以;
结束,语句块用{...}
。但是,JavaScript并不强制要求在每个语句的结尾加;
,浏览器中负责执行JavaScript代码的引擎会自动在每个语句的结尾补上;
。
提示
让JavaScript引擎自动加分号在某些情况下会改变程序的语义,导致运行结果与期望不一致。在本教程中,我们不会省略;,所有语句都会添加;。
例如,下面的一行代码就是一个完整的赋值语句:
javascript
var x = 1;
下面的一行代码是一个字符串,但仍然可以视为一个完整的语句:
javascript
'Hello, world';
下面的一行代码包含两个语句,每个语句用;
表示语句结束:
javascript
var x = 1; var y = 2; // 不建议一行写多个语句!
语句块是一组语句的集合,例如,下面的代码先做了一个判断,如果判断成立,将执行{...}
中的所有语句:
javascript
if (2 > 1) {
x = 1;
y = 2;
z = 3;
}
注意花括号{...}
内的语句具有缩进,通常是4个空格。缩进不是JavaScript语法要求必须的,但缩进有助于我们理解代码的层次,所以编写代码时要遵守缩进规则。很多文本编辑器具有“自动缩进”的功能,可以帮助整理代码。
{...}
还可以嵌套,形成层级结构:
javascript
if (2 > 1) {
x = 1;
y = 2;
z = 3;
if (x < y) {
z = 4;
}
if (x > y) {
z = 5;
}
}
JavaScript本身对嵌套的层级没有限制,但是过多的嵌套无疑会大大增加看懂代码的难度。遇到这种情况,需要把部分代码抽出来,作为函数来调用,这样可以减少代码的复杂度。
注释
以//
开头直到行末的字符被视为行注释,注释是给开发人员看到,JavaScript引擎会自动忽略:
javascript
// 这是一行注释
alert('hello'); // 这也是注释
另一种块注释是用/*...*/
把多行字符包裹起来,把一大“块”视为一个注释:
javascript
/* 从这里开始是块注释
仍然是注释
仍然是注释
注释结束 */
练习
分别利用行注释和块注释把下面的语句注释掉,使它不再执行:
Run
大小写
请注意,JavaScript严格区分大小写,如果弄错了大小写,程序将报错或者运行不正常。
数据类型和变量
数据类型
计算机顾名思义就是可以做数学计算的机器,因此,计算机程序理所当然地可以处理各种数值。但是,计算机能处理的远不止数值,还可以处理文本、图形、音频、视频、网页等各种各样的数据,不同的数据,需要定义不同的数据类型。在JavaScript中定义了以下几种数据类型:
Number
JavaScript不区分整数和浮点数,统一用Number表示,以下都是合法的Number类型:
javascript
123; // 整数123
0.456; // 浮点数0.456
1.2345e3; // 科学计数法表示1.2345x1000,等同于1234.5
-99; // 负数
NaN; // NaN表示Not a Number,当无法计算结果时用NaN表示
Infinity; // Infinity表示无限大,当数值超过了JavaScript的Number所能表示的最大值时,就表示为Infinity
计算机由于使用二进制,所以,有时候用十六进制表示整数比较方便,十六进制用0x前缀和0-9,a-f表示,例如:0xff00
,0xa5b4c3d2
,等等,它们和十进制表示的数值完全一样。
Number可以直接做四则运算,规则和数学一致:
javascript
1 + 2; // 3
(1 + 2) * 5 / 2; // 7.5
2 / 0; // Infinity
0 / 0; // NaN
10 % 3; // 1
10.5 % 3; // 1.5
注意%
是求余运算。
要注意,JavaScript的Number不区分整数和浮点数,也就是说,12.00 === 12
。(在大多数其他语言中,整数和浮点数不能直接比较)并且,JavaScript的整数最大范围不是±263,而是±253,因此,超过253的整数就可能无法精确表示:
Run
字符串
字符串是以单引号'或双引号"括起来的任意文本,比如'abc'
,"xyz"
等等。请注意,''
或""
本身只是一种表示方式,不是字符串的一部分,因此,字符串'abc'
只有a
,b
,c
这3个字符。
布尔值
布尔值和布尔代数的表示完全一致,一个布尔值只有true
、false
两种值,要么是true
,要么是false
,可以直接用true
、false
表示布尔值,也可以通过布尔运算计算出来:
javascript
true; // 这是一个true值
false; // 这是一个false值
2 > 1; // 这是一个true值
2 >= 3; // 这是一个false值
&&
运算是与运算,只有所有都为true
,&&
运算结果才是true
:
javascript
true && true; // 这个&&语句计算结果为true
true && false; // 这个&&语句计算结果为false
false && true && false; // 这个&&语句计算结果为false
||
运算是或运算,只要其中有一个为true
,||
运算结果就是true
:
javascript
false || false; // 这个||语句计算结果为false
true || false; // 这个||语句计算结果为true
false || true || false; // 这个||语句计算结果为true
!
运算是非运算,它是一个单目运算符,把true
变成false
,false
变成true
:
javascript
! true; // 结果为false
! false; // 结果为true
! (2 > 5); // 结果为true
布尔值经常用在条件判断中,比如:
javascript
var age = 15;
if (age >= 18) {
alert('adult');
} else {
alert('teenager');
}
比较运算符
当我们对Number做比较时,可以通过比较运算符得到一个布尔值:
javascript
2 > 5; // false
5 >= 2; // true
7 == 7; // true
实际上,JavaScript允许对任意数据类型做比较:
javascript
false == 0; // true
false === 0; // false
要特别注意相等运算符==
。JavaScript在设计时,有两种比较运算符:
第一种是==
比较,它会自动转换数据类型再比较,很多时候,会得到非常诡异的结果;
第二种是===
比较,它不会自动转换数据类型,如果数据类型不一致,返回false
,如果一致,再比较。
由于JavaScript这个设计缺陷,不要使用==
比较,始终坚持使用===
比较。
另一个例外是NaN
这个特殊的Number与所有其他值都不相等,包括它自己:
javascript
NaN === NaN; // false
唯一能判断NaN
的方法是通过isNaN()
函数:
javascript
isNaN(NaN); // true
最后要注意浮点数的相等比较:
javascript
1 / 3 === (1 - 2 / 3); // false
这不是JavaScript的设计缺陷。浮点数在运算过程中会产生误差,因为计算机无法精确表示无限循环小数。要比较两个浮点数是否相等,只能计算它们之差的绝对值,看是否小于某个阈值:
javascript
Math.abs(1 / 3 - (1 - 2 / 3)) < 0.0000001; // true
BigInt
要精确表示比253还大的整数,可以使用内置的BigInt类型,它的表示方法是在整数后加一个n
,例如9223372036854775808n
,也可以使用BigInt()
把Number和字符串转换成BigInt:
Run
使用BigInt可以正常进行加减乘除等运算,结果仍然是一个BigInt,但不能把一个BigInt和一个Number放在一起运算:
Run
null和undefined
null
表示一个“空”的值,它和0
以及空字符串''
不同,0
是一个数值,''
表示长度为0的字符串,而null
表示“空”。
在其他语言中,也有类似JavaScript的null
的表示,例如Java也用null
,Swift用nil
,Python用None
表示。但是,在JavaScript中,还有一个和null
类似的undefined
,它表示“未定义”。
JavaScript的设计者希望用null
表示一个空的值,而undefined
表示值未定义。事实证明,这并没有什么卵用,区分两者的意义不大。大多数情况下,我们都应该用null
。undefined
仅仅在判断函数参数是否传递的情况下有用。
数组
数组是一组按顺序排列的集合,集合的每个值称为元素。JavaScript的数组可以包括任意数据类型。例如:
javascript
[1, 2, 3.14, 'Hello', null, true];
上述数组包含6个元素。数组用[]
表示,元素之间用,
分隔。
另一种创建数组的方法是通过Array()
函数实现:
javascript
new Array(1, 2, 3); // 创建了数组[1, 2, 3]
然而,出于代码的可读性考虑,强烈建议直接使用[]
。
数组的元素可以通过索引来访问。请注意,索引的起始值为0
:
Run
对象
JavaScript的对象是一组由键-值组成的无序集合,例如:
javascript
var person = {
name: 'Bob',
age: 20,
tags: ['js', 'web', 'mobile'],
city: 'Beijing',
hasCar: true,
zipcode: null
};
JavaScript对象的键都是字符串类型,值可以是任意数据类型。上述person
对象一共定义了6个键值对,其中每个键又称为对象的属性,例如,person
的name
属性为'Bob'
,zipcode
属性为null
。
要获取一个对象的属性,我们用对象变量.属性名
的方式:
javascript
person.name; // 'Bob'
person.zipcode; // null
变量
变量的概念基本上和初中代数的方程变量是一致的,只是在计算机程序中,变量不仅可以是数字,还可以是任意数据类型。
变量在JavaScript中就是用一个变量名表示,变量名是大小写英文、数字、$
和_
的组合,且不能用数字开头。变量名也不能是JavaScript的关键字,如if
、while
等。申明一个变量用var
语句,比如:
javascript
var a; // 申明了变量a,此时a的值为undefined
var $b = 1; // 申明了变量$b,同时给$b赋值,此时$b的值为1
var s_007 = '007'; // s_007是一个字符串
var Answer = true; // Answer是一个布尔值true
var t = null; // t的值是null
变量名也可以用中文,但是,请不要给自己找麻烦。
在JavaScript中,使用等号=
对变量进行赋值。可以把任意数据类型赋值给变量,同一个变量可以反复赋值,而且可以是不同类型的变量,但是要注意只能用var
申明一次,例如:
javascript
var a = 123; // a的值是整数123
a = 'ABC'; // a变为字符串
这种变量本身类型不固定的语言称之为动态语言,与之对应的是静态语言。静态语言在定义变量时必须指定变量类型,如果赋值的时候类型不匹配,就会报错。例如Java是静态语言,赋值语句如下:
java
int a = 123; // a是整数类型变量,类型用int申明
a = "ABC"; // 错误:不能把字符串赋给整型变量
和静态语言相比,动态语言更灵活,就是这个原因。
请不要把赋值语句的等号等同于数学的等号。比如下面的代码:
javascript
var x = 10;
x = x + 2;
如果从数学上理解x = x + 2
那无论如何是不成立的,在程序中,赋值语句先计算右侧的表达式x + 2
,得到结果12
,再赋给变量x
。由于x
之前的值是10
,重新赋值后,x
的值变成12
。
要显示变量的内容,可以用console.log(x)
,打开Chrome的控制台就可以看到结果。
Run
使用console.log()
代替alert()
的好处是可以避免弹出烦人的对话框。
strict模式
JavaScript在设计之初,为了方便初学者学习,并不强制要求用var
申明变量。这个设计错误带来了严重的后果:如果一个变量没有通过var
申明就被使用,那么该变量就自动被申明为全局变量:
javascript
i = 10; // i现在是全局变量
在同一个页面的不同的JavaScript文件中,如果都不用var
申明,恰好都使用了变量i
,将造成变量i
互相影响,产生难以调试的错误结果。
使用var
申明的变量则不是全局变量,它的范围被限制在该变量被申明的函数体内(函数的概念将稍后讲解),同名变量在不同的函数体内互不冲突。
为了修补JavaScript这一严重设计缺陷,ECMA在后续规范中推出了strict模式,在strict模式下运行的JavaScript代码,强制通过var
申明变量,未使用var
申明变量就使用的,将导致运行错误。
启用strict模式的方法是在JavaScript代码的第一行写上:
javascript
'use strict';
这是一个字符串,不支持strict模式的浏览器会把它当做一个字符串语句执行,支持strict模式的浏览器将开启strict模式运行JavaScript。
来测试一下你的浏览器是否能支持strict模式:
Run
运行代码,如果浏览器报错,请修复后再运行。如果浏览器不报错,说明你的浏览器太古老了,需要尽快升级。
不用var
申明的变量会被视为全局变量,为了避免这一缺陷,所有的JavaScript代码都应该使用strict模式。我们在后面编写的JavaScript代码将全部采用strict模式。
另一种申明变量的方式是let
,这也是现代JavaScript推荐的方式:
Run
后续我们还会详细讨论var
和let
的区别。
字符串
JavaScript的字符串就是用''
或""
括起来的字符表示。
如果'
本身也是一个字符,那就可以用""
括起来,比如"I'm OK"
包含的字符是I
,'
,m
,空格,O
,K
这6个字符。
如果字符串内部既包含'
又包含"
怎么办?可以用转义字符\
来标识,比如:
javascript
'I\'m \"OK\"!'; // I'm "OK"!
表示的字符串内容是:I'm "OK"!
转义字符\
可以转义很多字符,比如\n
表示换行,\t
表示制表符,字符\
本身也要转义,所以\\
表示的字符就是\
。
ASCII字符可以以\x##
形式的十六进制表示,例如:
javascript
'\x41'; // 完全等同于 'A'
还可以用\u####
表示一个Unicode字符:
javascript
'\u4e2d\u6587'; // 完全等同于 '中文'
多行字符串
由于多行字符串用\n
写起来比较费事,所以最新的ES6标准新增了一种多行字符串的表示方法,用反引号...
表示:
javascript
`这是一个
多行
字符串`;
注意:反引号在键盘的ESC
下方,数字键1
的左边:
┌─────┐ ┌─────┬─────┬─────┬─────┐
│ ESC │ │ F1 │ F2 │ F3 │ F4 │
└─────┘ └─────┴─────┴─────┴─────┘
┌─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│ ~ │ ! │ @ │ ## │ $ │
│ ` │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │
├─────┴──┬──┴──┬──┴──┬──┴──┬──┘
│ │ │ │ │
│ tab │ Q │ W │ E │
├────────┴──┬──┴──┬──┴──┬──┘
│ │ │ │
│ caps lock │ A │ S │
└───────────┴─────┴─────┘
练习:测试你的浏览器是否支持ES6标准,如果不支持,请把多行字符串用\n
重新表示出来:
Run
模板字符串
要把多个字符串连接起来,可以用+
号连接:
javascript
let name = '小明';
let age = 20;
let message = '你好, ' + name + ', 你今年' + age + '岁了!';
alert(message);
如果有很多变量需要连接,用+
号就比较麻烦。ES6新增了一种模板字符串,表示方法和上面的多行字符串一样,但是它会自动替换字符串中的变量:
javascript
let name = '小明';
let age = 20;
let message = `你好, ${name}, 你今年${age}岁了!`;
alert(message);
练习:测试你的浏览器是否支持ES6模板字符串,如果不支持,请把模板字符串改为+
连接的普通字符串:
Run
操作字符串
字符串常见的操作如下:
获取字符串长度:
javascript
let s = 'Hello, world!';
s.length; // 13
要获取字符串某个指定位置的字符,使用类似Array的下标操作,索引号从0开始:
javascript
let s = 'Hello, world!';
s[0]; // 'H'
s[6]; // ' '
s[7]; // 'w'
s[12]; // '!'
s[13]; // undefined 超出范围的索引不会报错,但一律返回undefined
需要特别注意的是,字符串是不可变的,如果对字符串的某个索引赋值,不会有任何错误,但是,也没有任何效果:
javascript
let s = 'Test';
s[0] = 'X';
console.log(s); // s仍然为'Test'
JavaScript为字符串提供了一些常用方法,注意,调用这些方法本身不会改变原有字符串的内容,而是返回一个新字符串:
toUpperCase
toUpperCase()
把一个字符串全部变为大写:
javascript
let s = 'Hello';
s.toUpperCase(); // 返回'HELLO'
toLowerCase
toLowerCase()
把一个字符串全部变为小写:
javascript
let s = 'Hello';
let lower = s.toLowerCase(); // 返回'hello'并赋值给变量lower
lower; // 'hello'
indexOf
indexOf()
会搜索指定字符串出现的位置:
javascript
let s = 'hello, world';
s.indexOf('world'); // 返回7
s.indexOf('World'); // 没有找到指定的子串,返回-1
substring
substring()
返回指定索引区间的子串:
javascript
let s = 'hello, world'
s.substring(0, 5); // 从索引0开始到5(不包括5),返回'hello'
s.substring(7); // 从索引7开始到结束,返回'world'
数组
JavaScript的Array
可以包含任意数据类型,并通过索引来访问每个元素。
要取得Array
的长度,直接访问length
属性:
Run
请注意,直接给Array
的length
赋一个新的值会导致Array
大小的变化:
Run
Array
可以通过索引把对应的元素修改为新的值,因此,对Array
的索引进行赋值会直接修改这个Array
:
Run
请注意,如果通过索引赋值时,索引超过了范围,同样会引起Array
大小的变化:
Run
大多数其他编程语言不允许直接改变数组的大小,越界访问索引会报错。然而,JavaScript的Array
却不会有任何错误。在编写代码时,不建议直接修改Array
的大小,访问索引时要确保索引不会越界。
indexOf
与String类似,Array
也可以通过indexOf()
来搜索一个指定的元素的位置:
javascript
let arr = [10, 20, '30', 'xyz'];
arr.indexOf(10); // 元素10的索引为0
arr.indexOf(20); // 元素20的索引为1
arr.indexOf(30); // 元素30没有找到,返回-1
arr.indexOf('30'); // 元素'30'的索引为2
注意了,数字30
和字符串'30'
是不同的元素。
slice
slice()
就是对应String的substring()
版本,它截取Array
的部分元素,然后返回一个新的Array
:
javascript
let arr = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'];
arr.slice(0, 3); // 从索引0开始,到索引3结束,但不包括索引3: ['A', 'B', 'C']
arr.slice(3); // 从索引3开始到结束: ['D', 'E', 'F', 'G']
注意到slice()
的起止参数包括开始索引,不包括结束索引。
如果不给slice()
传递任何参数,它就会从头到尾截取所有元素。利用这一点,我们可以很容易地复制一个Array
:
javascript
let arr = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'];
let aCopy = arr.slice();
aCopy; // ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G']
aCopy === arr; // false
push和pop
push()
向Array
的末尾添加若干元素,pop()
则把Array
的最后一个元素删除掉:
javascript
let arr = [1, 2];
arr.push('A', 'B'); // 返回Array新的长度: 4
arr; // [1, 2, 'A', 'B']
arr.pop(); // pop()返回'B'
arr; // [1, 2, 'A']
arr.pop(); arr.pop(); arr.pop(); // 连续pop 3次
arr; // []
arr.pop(); // 空数组继续pop不会报错,而是返回undefined
arr; // []
unshift和shift
如果要往Array
的头部添加若干元素,使用unshift()
方法,shift()
方法则把Array
的第一个元素删掉:
javascript
let arr = [1, 2];
arr.unshift('A', 'B'); // 返回Array新的长度: 4
arr; // ['A', 'B', 1, 2]
arr.shift(); // 'A'
arr; // ['B', 1, 2]
arr.shift(); arr.shift(); arr.shift(); // 连续shift 3次
arr; // []
arr.shift(); // 空数组继续shift不会报错,而是返回undefined
arr; // []
sort
sort()
可以对当前Array
进行排序,它会直接修改当前Array
的元素位置,直接调用时,按照默认顺序排序:
javascript
let arr = ['B', 'C', 'A'];
arr.sort();
arr; // ['A', 'B', 'C']
能否按照我们自己指定的顺序排序呢?完全可以,我们将在后面的函数中讲到。
reverse
reverse()
把整个Array
的元素给调个个,也就是反转:
javascript
let arr = ['one', 'two', 'three'];
arr.reverse();
arr; // ['three', 'two', 'one']
splice
splice()
方法是修改Array
的“万能方法”,它可以从指定的索引开始删除若干元素,然后再从该位置添加若干元素:
javascript
let arr = ['Microsoft', 'Apple', 'Yahoo', 'AOL', 'Excite', 'Oracle'];
// 从索引2开始删除3个元素,然后再添加两个元素:
arr.splice(2, 3, 'Google', 'Facebook'); // 返回删除的元素 ['Yahoo', 'AOL', 'Excite']
arr; // ['Microsoft', 'Apple', 'Google', 'Facebook', 'Oracle']
// 只删除,不添加:
arr.splice(2, 2); // ['Google', 'Facebook']
arr; // ['Microsoft', 'Apple', 'Oracle']
// 只添加,不删除:
arr.splice(2, 0, 'Google', 'Facebook'); // 返回[],因为没有删除任何元素
arr; // ['Microsoft', 'Apple', 'Google', 'Facebook', 'Oracle']
concat
concat()
方法把当前的Array
和另一个Array
连接起来,并返回一个新的Array
:
javascript
let arr = ['A', 'B', 'C'];
let added = arr.concat([1, 2, 3]);
added; // ['A', 'B', 'C', 1, 2, 3]
arr; // ['A', 'B', 'C']
请注意,concat()
方法并没有修改当前Array
,而是返回了一个新的Array
。
实际上,concat()
方法可以接收任意个元素和Array
,并且自动把Array
拆开,然后全部添加到新的Array
里:
javascript
let arr = ['A', 'B', 'C'];
arr.concat(1, 2, [3, 4]); // ['A', 'B', 'C', 1, 2, 3, 4]
join
join()
方法是一个非常实用的方法,它把当前Array
的每个元素都用指定的字符串连接起来,然后返回连接后的字符串:
javascript
let arr = ['A', 'B', 'C', 1, 2, 3];
arr.join('-'); // 'A-B-C-1-2-3'
练习:在新生欢迎会上,你已经拿到了新同学的名单,请排序后显示:欢迎XXX,XXX,XXX和XXX同学!:
Run
如果Array
的元素不是字符串,将自动转换为字符串后再连接。
多维数组
如果数组的某个元素又是一个Array
,则可以形成多维数组,例如:
javascript
let arr = [[1, 2, 3], [400, 500, 600], '-'];
上述Array
包含3个元素,其中头两个元素本身也是Array
。
练习:如何通过索引取到500
这个值:
Run
小结
Array
提供了一种顺序存储一组元素的功能,并可以按索引来读写。
对象
JavaScript的对象是一种无序的集合数据类型,它由若干键值对组成。
JavaScript的对象用于描述现实世界中的某个对象。例如,为了描述“小明”这个淘气的小朋友,我们可以用若干键值对来描述他:
javascript
let xiaoming = {
name: '小明',
birth: 1990,
school: 'No.1 Middle School',
height: 1.70,
weight: 65,
score: null
};
JavaScript用一个{...}
表示一个对象,键值对以xxx: xxx
形式申明,用,
隔开。注意,最后一个键值对不需要在末尾加,
,如果加了,有的浏览器(如低版本的IE)将报错。
上述对象申明了一个name
属性,值是'小明'
,birth
属性,值是1990
,以及其他一些属性。最后,把这个对象赋值给变量xiaoming
后,就可以通过变量xiaoming
来获取小明的属性了:
javascript
xiaoming.name; // '小明'
xiaoming.birth; // 1990
访问属性是通过.
操作符完成的,但这要求属性名必须是一个有效的变量名。如果属性名包含特殊字符,就必须用''
括起来:
javascript
let xiaohong = {
name: '小红',
'middle-school': 'No.1 Middle School'
};
xiaohong
的属性名middle-school
不是一个有效的变量,就需要用''
括起来。访问这个属性也无法使用.
操作符,必须用['xxx']
来访问:
javascript
xiaohong['middle-school']; // 'No.1 Middle School'
xiaohong['name']; // '小红'
xiaohong.name; // '小红'
也可以用xiaohong['name']
来访问xiaohong
的name
属性,不过xiaohong.name
的写法更简洁。我们在编写JavaScript代码的时候,属性名尽量使用标准的变量名,这样就可以直接通过object.prop
的形式访问一个属性了。
实际上JavaScript对象的所有属性都是字符串,不过属性对应的值可以是任意数据类型。
如果访问一个不存在的属性会返回什么呢?JavaScript规定,访问不存在的属性不报错,而是返回undefined
:
Run
由于JavaScript的对象是动态类型,你可以自由地给一个对象添加或删除属性:
javascript
let xiaoming = {
name: '小明'
};
xiaoming.age; // undefined
xiaoming.age = 18; // 新增一个age属性
xiaoming.age; // 18
delete xiaoming.age; // 删除age属性
xiaoming.age; // undefined
delete xiaoming['name']; // 删除name属性
xiaoming.name; // undefined
delete xiaoming.school; // 删除一个不存在的school属性也不会报错
如果我们要检测xiaoming
是否拥有某一属性,可以用in
操作符:
javascript
let xiaoming = {
name: '小明',
birth: 1990,
school: 'No.1 Middle School',
height: 1.70,
weight: 65,
score: null
};
'name' in xiaoming; // true
'grade' in xiaoming; // false
不过要小心,如果in
判断一个属性存在,这个属性不一定是xiaoming
的,它可能是xiaoming
继承得到的:
javascript
'toString' in xiaoming; // true
因为toString
定义在object
对象中,而所有对象最终都会在原型链上指向object
,所以xiaoming
也拥有toString
属性。
要判断一个属性是否是xiaoming
自身拥有的,而不是继承得到的,可以用hasOwnProperty()
方法:
javascript
let xiaoming = {
name: '小明'
};
xiaoming.hasOwnProperty('name'); // true
xiaoming.hasOwnProperty('toString'); // false
条件判断
JavaScript使用if () { ... } else { ... }
来进行条件判断。例如,根据年龄显示不同内容,可以用if
语句实现如下:
javascript
let age = 20;
if (age >= 18) { // 如果age >= 18为true,则执行if语句块
console.log('adult');
} else { // 否则执行else语句块
console.log('teenager');
}
其中else
语句是可选的。如果语句块只包含一条语句,那么可以省略{}
:
javascript
let age = 20;
if (age >= 18)
console.log('adult');
else
console.log('teenager');
省略{}
的危险之处在于,如果后来想添加一些语句,却忘了写{}
,就改变了if...else...
的语义,例如:
Run
上述代码的else
子句实际上只负责执行console.log('age < 18');
,原有的console.log('teenager');
已经不属于if...else...
的控制范围了,它每次都会执行。
相反地,有{}
的语句就不会出错:
Run
这就是为什么我们建议永远都要写上{}
。
多行条件判断
如果还要更细致地判断条件,可以使用多个if...else...
的组合:
javascript
let age = 3;
if (age >= 18) {
console.log('adult');
} else if (age >= 6) {
console.log('teenager');
} else {
console.log('kid');
}
上述多个if...else...
的组合实际上相当于两层if...else...
:
javascript
let age = 3;
if (age >= 18) {
console.log('adult');
} else {
if (age >= 6) {
console.log('teenager');
} else {
console.log('kid');
}
}
但是我们通常把else if
连写在一起,来增加可读性。这里的else
略掉了{}
是没有问题的,因为它只包含一个if
语句。注意最后一个单独的else
不要略掉{}
。
请注意,if...else...
语句的执行特点是二选一,在多个if...else...
语句中,如果某个条件成立,则后续就不再继续判断了。
试解释为什么下面的代码显示的是teenager
:
Run
由于age
的值为20
,它实际上同时满足条件age >= 6
和age >= 18
,这说明条件判断的顺序非常重要。请修复后让其显示adult
。
如果if
的条件判断语句结果不是true
或false
怎么办?例如:
javascript
let s = '123';
if (s.length) { // 条件计算结果为3
//
}
JavaScript把null
、undefined
、0
、NaN
和空字符串''
视为false
,其他值一概视为true
,因此上述代码条件判断的结果是true
。
练习
小明身高1.75,体重80.5kg。请根据BMI公式(体重除以身高的平方)帮小明计算他的BMI指数,并根据BMI指数:
- 低于18.5:过轻
- 18.5-25:正常
- 25-28:过重
- 28-32:肥胖
- 高于32:严重肥胖
用if...else...
判断并显示结果:
循环
要计算1+2+3,我们可以直接写表达式:
javascript
1 + 2 + 3; // 6
要计算1+2+3+...+10,勉强也能写出来。
但是,要计算1+2+3+...+10000,直接写表达式就不可能了。
为了让计算机能计算成千上万次的重复运算,我们就需要循环语句。
JavaScript的循环有两种,一种是for
循环,通过初始条件、结束条件和递增条件来循环执行语句块:
javascript
let x = 0;
let i;
for (i=1; i<=10000; i++) {
x = x + i;
}
x; // 50005000
让我们来分析一下for
循环的控制条件:
- i=1 这是初始条件,将变量i置为1;
- i<=10000 这是判断条件,满足时就继续循环,不满足就退出循环;
- i++ 这是每次循环后的递增条件,由于每次循环后变量i都会加1,因此它终将在若干次循环后不满足判断条件
i<=10000
而退出循环。
练习:利用for
循环计算1 * 2 * 3 * ... * 10
的结果:
Run
for
循环最常用的地方是利用索引来遍历数组:
javascript
let arr = ['Apple', 'Google', 'Microsoft'];
let i, x;
for (i=0; i<arr.length; i++) {
x = arr[i];
console.log(x);
}
for
循环的3个条件都是可以省略的,如果没有退出循环的判断条件,就必须使用break
语句退出循环,否则就是死循环:
javascript
let x = 0;
for (;;) { // 将无限循环下去
if (x > 100) {
break; // 通过if判断来退出循环
}
x ++;
}
for ... in
for
循环的一个变体是for ... in
循环,它可以把一个对象的所有属性依次循环出来:
javascript
let o = {
name: 'Jack',
age: 20,
city: 'Beijing'
};
for (let key in o) {
console.log(key); // 'name', 'age', 'city'
}
要过滤掉对象继承的属性,用hasOwnProperty()
来实现:
javascript
let o = {
name: 'Jack',
age: 20,
city: 'Beijing'
};
for (let key in o) {
if (o.hasOwnProperty(key)) {
console.log(key); // 'name', 'age', 'city'
}
}
由于Array
也是对象,而它的每个元素的索引被视为对象的属性,因此,for ... in
循环可以直接循环出Array
的索引:
javascript
let a = ['A', 'B', 'C'];
for (let i in a) {
console.log(i); // '0', '1', '2'
console.log(a[i]); // 'A', 'B', 'C'
}
请注意,for ... in
对Array
的循环得到的是String
而不是Number
。
while
for
循环在已知循环的初始和结束条件时非常有用。而上述忽略了条件的for
循环容易让人看不清循环的逻辑,此时用while
循环更佳。
while
循环只有一个判断条件,条件满足,就不断循环,条件不满足时则退出循环。比如我们要计算100以内所有奇数之和,可以用while循环实现:
javascript
let x = 0;
let n = 99;
while (n > 0) {
x = x + n;
n = n - 2;
}
x; // 2500
在循环内部变量n
不断自减,直到变为-1
时,不再满足while
条件,循环退出。
do ... while
最后一种循环是do { ... } while()
循环,它和while
循环的唯一区别在于,不是在每次循环开始的时候判断条件,而是在每次循环完成的时候判断条件:
javascript
let n = 0;
do {
n = n + 1;
} while (n < 100);
n; // 100
用do { ... } while()
循环要小心,循环体会至少执行1次,而for
和while
循环则可能一次都不执行。
练习
请利用循环遍历数组中的每个名字,并显示Hello, xxx!
:
Run
请尝试for
循环和while
循环,并以正序、倒序两种方式遍历。
小结
循环是让计算机做重复任务的有效的方法,有些时候,如果代码写得有问题,会让程序陷入“死循环”,也就是永远循环下去。JavaScript的死循环会让浏览器无法正常显示或执行当前页面的逻辑,有的浏览器会直接挂掉,有的浏览器会在一段时间后提示你强行终止JavaScript的执行,因此,要特别注意死循环的问题。
在编写循环代码时,务必小心编写初始条件和判断条件,尤其是边界值。特别注意i < 100
和i <= 100
是不同的判断逻辑。
Map和Set
JavaScript的默认对象表示方式{}
可以视为其他语言中的Map
或Dictionary
的数据结构,即一组键值对。
但是JavaScript的对象有个小问题,就是键必须是字符串。但实际上Number或者其他数据类型作为键也是非常合理的。
为了解决这个问题,最新的ES6规范引入了新的数据类型Map
。要测试你的浏览器是否支持ES6规范,请执行以下代码,如果浏览器报ReferenceError错误,那么你需要换一个支持ES6的浏览器:
Run
Map
Map
是一组键值对的结构,具有极快的查找速度。
举个例子,假设要根据同学的名字查找对应的成绩,如果用Array
实现,需要两个Array
:
javascript
let names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy'];
let scores = [95, 75, 85];
给定一个名字,要查找对应的成绩,就先要在names中找到对应的位置,再从scores取出对应的成绩,Array越长,耗时越长。
如果用Map实现,只需要一个“名字”-“成绩”的对照表,直接根据名字查找成绩,无论这个表有多大,查找速度都不会变慢。用JavaScript写一个Map如下:
javascript
let m = new Map([['Michael', 95], ['Bob', 75], ['Tracy', 85]]);
m.get('Michael'); // 95
初始化Map
需要一个二维数组,或者直接初始化一个空Map
。Map
具有以下方法:
javascript
let m = new Map(); // 空Map
m.set('Adam', 67); // 添加新的key-value
m.set('Bob', 59);
m.has('Adam'); // 是否存在key 'Adam': true
m.get('Adam'); // 67
m.delete('Adam'); // 删除key 'Adam'
m.get('Adam'); // undefined
由于一个key只能对应一个value,所以,多次对一个key放入value,后面的值会把前面的值冲掉:
javascript
let m = new Map();
m.set('Adam', 67);
m.set('Adam', 88);
m.get('Adam'); // 88
Set
Set
和Map
类似,也是一组key的集合,但不存储value。由于key不能重复,所以,在Set
中,没有重复的key。
要创建一个Set
,需要提供一个Array
作为输入,或者直接创建一个空Set
:
javascript
let s1 = new Set(); // 空Set
let s2 = new Set([1, 2, 3]); // 含1, 2, 3
重复元素在Set
中自动被过滤:
javascript
let s = new Set([1, 2, 3, 3, '3']);
s; // Set {1, 2, 3, "3"}
注意数字3
和字符串'3'
是不同的元素。
通过add(key)
方法可以添加元素到Set
中,可以重复添加,但不会有效果:
javascript
s.add(4);
s; // Set {1, 2, 3, 4}
s.add(4);
s; // 仍然是 Set {1, 2, 3, 4}
通过delete(key)
方法可以删除元素:
javascript
let s = new Set([1, 2, 3]);
s; // Set {1, 2, 3}
s.delete(3);
s; // Set {1, 2}
小结
Map
和Set
是ES6标准新增的数据类型,请根据浏览器的支持情况决定是否要使用。
iterable
遍历Array
可以采用下标循环,遍历Map
和Set
就无法使用下标。为了统一集合类型,ES6标准引入了新的iterable
类型,Array
、Map
和Set
都属于iterable
类型。
具有iterable
类型的集合可以通过新的for ... of
循环来遍历。
for ... of
循环是ES6引入的新的语法,请测试你的浏览器是否支持:
Run
用for ... of
循环遍历集合,用法如下:
javascript
let a = ['A', 'B', 'C'];
let s = new Set(['A', 'B', 'C']);
let m = new Map([[1, 'x'], [2, 'y'], [3, 'z']]);
for (let x of a) { // 遍历Array
console.log(x);
}
for (let x of s) { // 遍历Set
console.log(x);
}
for (let x of m) { // 遍历Map
console.log(x[0] + '=' + x[1]);
}
你可能会有疑问,for ... of
循环和for ... in
循环有何区别?
for ... in
循环由于历史遗留问题,它遍历的实际上是对象的属性名称。一个Array
数组实际上也是一个对象,它的每个元素的索引被视为一个属性。
当我们手动给Array
对象添加了额外的属性后,for ... in
循环将带来意想不到的意外效果:
javascript
let a = ['A', 'B', 'C'];
a.name = 'Hello';
for (let x in a) {
console.log(x); // '0', '1', '2', 'name'
}
for ... in
循环将把name
包括在内,但Array
的length
属性却不包括在内。
for ... of
循环则完全修复了这些问题,它只循环集合本身的元素:
javascript
let a = ['A', 'B', 'C'];
a.name = 'Hello';
for (let x of a) {
console.log(x); // 'A', 'B', 'C'
}
这就是为什么要引入新的for ... of
循环。
然而,更好的方式是直接使用iterable
内置的forEach
方法,它接收一个函数,每次迭代就自动回调该函数。以Array
为例:
Run
注意,forEach()
方法是ES5.1标准引入的,你需要测试浏览器是否支持。
Set
与Array
类似,但Set
没有索引,因此回调函数的前两个参数都是元素本身:
javascript
let s = new Set(['A', 'B', 'C']);
s.forEach(function (element, sameElement, set) {
console.log(element);
});
Map
的回调函数参数依次为value
、key
和map
本身:
javascript
let m = new Map([[1, 'x'], [2, 'y'], [3, 'z']]);
m.forEach(function (value, key, map) {
console.log(value);
});
如果对某些参数不感兴趣,由于JavaScript的函数调用不要求参数必须一致,因此可以忽略它们。例如,只需要获得Array
的element
:
javascript
let a = ['A', 'B', 'C'];
a.forEach(function (element) {
console.log(element);
});