前端基础-JavaScript函数进阶

第5章 函数进阶

学习目标

• 函数的声明调用参数等基本语法
• 理解作用域
• 闭包
• this的指向和使用
• 改变this指向的方法

5.1 函数的声明及调用

关键字声明

function f1(){
    console.log('f1');
}

表达式声明

var f2 = function(){
    console.log('f2');
}

这种写法将一个匿名函数赋值给变量。这时，这个匿名函数又称函数表达式（Function Expression）

构造函数方式声明

var add = new Function(
  'x',
  'y',
  'console.log( x + y )'
);
add(1,2);

上面代码与下面的代码等同；

// 等同于
function add(x, y) {
  console.log( x + y )
}
add(1,2);

因此，我们只关注前两种即可，后一种只做了解，不建议使用，这种声明函数的方式非常不直观，几乎无人使用；

那么，关键字声明和表达式声明 有什么区别？

• 关键字声明必须有名字
• 关键字声明会函数提升，在预解析阶段就已创建，声明前后都可以调用
• 函数表达式类似于变量赋值
• 函数表达式没有函数名字
• 函数表达式没有变量提升，在执行阶段创建，必须在表达式执行之后才可以调用

// 先调用后声明
f1();
function f1(){
    console.log('f1');
}
//由于“变量提升”，函数f被提升到了代码头部，也就是在调用之前已经声明了
//因此可以正常调用

而表达式方式：

f();
var f = function (){};
// TypeError: undefined is not a function

上面的代码等同于下面的形式。

var f;
f();
f = function () {};

上面代码第二行，调用f的时候，f只是被声明了，还没有被赋值，等于undefined，所以会报错。

因此，如果同时采用function命令和表达式声明同一个函数，最后总是采用表达式的定义。

var f = function () {
  console.log('1');
}

function f() {
  console.log('2');
}

f() // 1

5.2 第一等公民

JavaScript 语言将函数看作一种值，与其它值（数值、字符串、布尔值等等）地位相同。凡是可以使用值的地方，就能使用函数。比如，可以把函数赋值给变量和对象的属性，也可以当作参数传入其他函数，或者作为函数的结果返回。函数只是一个可以执行的值，此外并无特殊之处。

由于函数与其他数据类型地位平等，所以在 JavaScript 语言中又称函数为 第一等公民。

函数作为参数

function eat (callback) {
  setTimeout(function () {
    console.log('吃完了')
    callback()
  }, 1000)
}

eat(function () {
  console.log('去唱歌')
})

函数作为返回值

function f1(){
    var s = 1;
    function f2(){
        console.log(s);
    }
    return f2;
}
var f = f1();
f();// 1

JS中一切皆对象，函数也是对象，后面还会讲到

5.3 参数及返回值

5.3.1 参数

形参和实参

// 函数内部是一个封闭的环境，可以通过参数的方式，把外部的值传递给函数内部
// 带参数的函数声明
function 函数名(形参1, 形参2, 形参...){
  // 函数体
}

// 带参数的函数调用
函数名(实参1, 实参2, 实参3);

解释：

1. 形式参数：在声明一个函数的时候，为了函数的功能更加灵活，有些值是固定不了的，对于这些固定不了的值。我们可以给函数设置参数。这个参数没有具体的值，仅仅起到一个占位置的作用，我们通常称之为形式参数，也叫形参。
2. 实际参数：如果函数在声明时，设置了形参，那么在函数调用的时候就需要传入对应的参数，我们把传入的参数叫做实际参数，也叫实参。

function fn(a, b) {
  console.log(a + b);
}
var x = 5, y = 6;
fn(x,y); 
//x,y实参，有具体的值。函数执行的时候会把x,y复制一份给函数内部的a和b，函数内部的值是复制的新值，无法修改外部的x,y

var f = function (one) {
  console.log(one);
}
f(1, 2, 3)

由于 JavaScript 允许函数有不定数目的参数，所以需要一种机制，可以在函数体内部读取所有参数。

**arguments对象 **— 函数的实参参数集合

var f = function (one) {
  console.log(arguments);
  console.log(arguments[0]);
  console.log(arguments[1]);
  console.log(arguments[2]);
}

f(1, 2, 3)

5.3.2 返回值

当函数执行完的时候，并不是所有时候都要把结果打印。我们期望函数给我一些反馈（比如计算的结果返回进行后续的运算），这个时候可以让函数返回一些东西。也就是返回值。函数通过return返回一个返回值

//声明一个带返回值的函数
function 函数名(形参1, 形参2, 形参...){
  //函数体
  return 返回值;
}

//可以通过变量来接收这个返回值
var 变量 = 函数名(实参1, 实参2, 实参3);

函数的调用结果就是返回值，因此我们可以直接对函数调用结果进行操作。

返回值详解：
如果函数没有显示的使用 return语句 ，那么函数有默认的返回值：undefined
如果函数使用 return语句，那么跟在return后面的值，就成了函数的返回值
如果函数使用 return语句，但是return后面没有任何值，那么函数的返回值也是：undefined ,

​

​ 函数使用return语句后，这个函数会在执行完 return 语句之后停止并立即退出，也就是说return后面的所有其他代码都不会再执行。

return后没有任何内容，可以用来调试代码。

5.3.3 递归

执行代码，查看执行结果：

function fn1 () {
  console.log(111)
  fn2()
  console.log('fn1')
}

function fn2 () {
  console.log(222)
  fn3()
  console.log('fn2')
}

function fn3 () {
  console.log(333)
  fn4()
  console.log('fn3')
}

function fn4 () {
  console.log(444)
  console.log('fn4')
}

fn1()
/*
** 执行结果为： 
111
222
333
444
fn4
fn3
fn2
fn1
*/

最简单的一句话介绍递归：函数内部自己调用自己

递归案例：

计算 1+2+3+…+100 的结果

function sum(n){
    if(n>1){
        return n + sum(n-1);
    }else{
        return 1; 
    }
}
var jieguo = sum(5);
console.log(jieguo);

递归必须要有判断条件，不加判断会死；

5.4 作用域

作用域（scope）指的是变量存在的范围。在 ES5 的规范中，Javascript 只有两种作用域：一种是全局作用域，变量在整个程序中一直存在，所有地方都可以读取；另一种是函数作用域(局部作用域)，变量只在函数内部。

函数外部声明的变量就是全局变量（global variable），它可以在函数内部读取。

var v = 1;

function f() {
  console.log(v);
}

f()
// 1

在函数内部定义的变量，外部无法读取，称为“局部变量”（local variable）。

function f(){
  var v = 1;
}

v // ReferenceError: v is not defined

注意，对于var命令来说，局部变量只能在函数内部声明，在其他区块中声明，一律都是全局变量。

5.4.1 作用域链

只有函数可以制造作用域结构， 那么只要是代码，就至少有一个作用域, 即全局作用域。凡是代码中有函数，那么这个函数就构成另一个作用域。如果函数中还有函数，那么在这个作用域中就又可以诞生一个作用域。

将这样的所有的作用域列出来，可以有一个结构: 函数内指向函数外的链式结构。就称作作用域链。

function f1() {
    var num = 123;
    function f2() {
        console.log( num );
    }
    f2();
}
var num = 456;
f1();

5.5 函数内部的变量声明的提升

与全局作用域一样，函数作用域内部也会产生“变量提升”现象。

var命令声明的变量，不管在什么位置，变量声明都会被提升到函数体的头部。

function foo() {
    console.log(y);//undefined
    var y = 'Bob';
} 
foo();

注意: JavaScript引擎自动提升了变量y的声明，但不会提升变量y的赋值。

对于上述foo()函数，JavaScript引擎看到的代码相当于:

function foo() {
	var y; // 提升变量y的申明 
    var x = 'Hello, ' + y; 
    alert(x);
	y = 'Bob';
}

5.6 函数本身的作用域

var a = 1;
var x = function () {
  console.log(a);
};
function f() {
  var a = 2;
  x();
}
f() // 1 
// 讨论结果为什么是 1  ？

函数本身也是一个值，也有自己的作用域。
它的作用域与变量一样，就是其声明时所在的作用域，与其运行时所在的作用域无关。
总之，函数执行时所在的作用域，是定义时的作用域，而不是调用时所在的作用域。

var x = function () {
  console.log(a);
};
function y(f) {
	var a = 2;
	f(); 
}
y(x);// ReferenceError: a is not defined

function foo() {
    var x = 1;
    function bar() {
        console.log(x);
    }
	return bar; 
}
var x = 2;
var f = foo();
f() // 1

5.7 闭包

5.7.1 关于作用域的问题

var n = 999;
function f1() { 
    console.log(n);
}
f1() // 999

函数内部可以直接读取全局变量，函数 f1 可以读取全局变量 n。

但是，在函数外部无法读取函数内部声明的变量。

function f1() {
  var n = 99;
}
f1()
console.log(n);

有时我们却需要在函数外部访问函数内部的变量;
正常情况下，这是办不到的，只有通过变通方法才能实现。
那就是在函数的内部，再定义一个函数。

function f1() {
    var n = 999;
 
	var f2 = function() {
     	console.log(n);
	} 
	return f2;
}
var f = f1();
f();

上面代码中，函数f2就在函数f1内部，这时f1内部的所有局部变量，对f2都是可见的。
但是反过来就不行，f2内部的局部变量，对f1就是不可见的。

这就是JavaScript语言特有的”链式作用域”结构(chain scope)，子级会一层一层地向上寻找所有父级的变量。
所以，父级的所有变量，对子级都是可见的，反之则不成立。

既然f2可以读取f1的局部变量，那么只要把f2作为返回值，我们不就可以在f1外部读取它的内部变量了吗!

闭包就是函数f2，即能够读取其他函数内部变量的函数。
由于在JavaScript语言中，只有函数内部的子函数才能读取内部变量，

因此可以把闭包简单理解成**“定义在一个函数内部的函数”**。
闭包最大的特点，就是它可以“记住”诞生的环境，比如f2记住了它诞生的环境f1，所以从f2可以得到f1的内部变量。
在本质上，闭包就是将函数内部和函数外部连接起来的一座桥梁;

闭包（closure）是 Javascript 语言的一个难点，也是它的特色，很多高级应用都要依靠闭包实现。

理解闭包，首先必须理解变量作用域。

5.7.2 关于JS垃圾回收机制的问题

function f1() { 
    var n = 99;
	console.log(++n);
}
f1(); //100 
f1(); //100

当我们在函数内部引入一个变量或函数时，系统都会开辟一块内存空间;还会将这块内存的引用计数器进行初始化，初始化值为0，如果外部有全局变量或程序引用了这块空间，则引用计数器会自动进行+1操作，当函数执行完毕后,变量计数器重新归零，系统会运行垃圾回收，将函数运行产生的数据销毁;如计数器不是 0 ，则不会清楚数据;

这个过程就称之为 “JS的垃圾回收机制” ;

如果将上节的代码，改为闭包形式:

function f1() {
    var n = 99;
    function f2(){
        console.log(++n);
	}
	return f2; 
}
var f = f1();
f(); //100
f(); //101

运行代码发现，函数调用一次，其变量 n 变化一次;

因 函数f1被调用时，返回的结果是f2函数体，也就是说，f2函数被当作值返回给f1的调用者，
但是f2函数并没有在此时被调用执行，
所以整个 f1 函数体，无法判断子函数f2会对其产生何种影响，无法判断 变量n是否会被使用;
即使f1函数被调用结束，整个f1函数始终保留在内存中，不会被垃圾回收机制回收;

闭包的最大用处有两个，一个是可以读取函数内部的变量，另一个就是让这些变量始终保持在内存中，
即闭包可以使得它诞生环境一直存在;

注意，外层函数每次运行，都会生成一个新的闭包，而这个闭包又会保留外层函数的内部变量，所以内存消耗很大。

因此不能滥用闭包，否则会造成网页的性能问题。

闭包小案例：缓存随机数

需求：获取随机数，随机数一旦生成，会在程序中多次使用，所以，在多次使用中不变；

function f1(){
    var num = parseInt(Math.random()*100)+1;
    return function (){
        console.log(num);
    }
}
var f2 = f1();
f2();
f2();
f2();

闭包点赞案例：

<ul>
  <li><img src="images/ly.jpg" alt=""><br/><input type="button" value="赞(1)"></li>
  <li><img src="images/lyml.jpg" alt=""><br/><input type="button" value="赞(1)"></li>
  <li><img src="images/fj.jpg" alt=""><br/><input type="button" value="赞(1)"></li>
  <li><img src="images/bd.jpg" alt=""><br/><input type="button" value="赞(1)"></li>
</ul>
<script>
  function f1() {
    var value=1;
    return function () {
      this.value="赞("+(++value)+")";
    }
  }
  //获取所有的按钮

  var btnObjs=document.getElementsByTagName("input");
  for(var i=0;i<btnObjs.length;i++){
    var ff=f1();
    //将 闭包函数 绑定给事件
    btnObjs[i].onclick=ff;
  }
</script>

思考以下两段代码的运行结果：

var name = "The Window";
var object = {
  name: "My Object",
  getNameFunc: function () {
    return function () {
        console.log(this.name);
    };
  }
};

object.getNameFunc()() 

var name = "The Window";　　
var object = {　　　　
  name: "My Object",
  getNameFunc: function () {
    var that = this;
    return function () {
        console.log(that.name);
    };
  }
};
object.getNameFunc()(); 

通过分析代码得知，其中的 this 是关键，那么this到底是什么？

5.8 this 到底是谁

5.8.1 this的不同指向

this关键字是一个非常重要的语法点。毫不夸张地说，不理解它的含义，大部分开发任务都无法完成。

记住一点：this不管在什么地方使用：它永远指向一个对象。

下面是一个实际的例子。

var person = {
  name: '张三',
  describe: function () {
    console.log('姓名：'+ this.name);
  }
};

person.describe()
// "姓名：张三"

上面代码中，this.name表示name属性所在的那个对象。由于this.name在describe方法中调用，而describe方法所在的当前对象是person，因此this指向person，this.name就是person.name。

由于对象的属性可以赋给另一个对象，所以属性所在的当前对象是可变的，即this的指向是可变的。

var A = {
  name: '张三',
  describe: function () {
    console.log('姓名：'+ this.name);
  }
};

var B = {
  name: '李四'
};

B.describe = A.describe;
B.describe()
// "姓名：李四"

上面代码中，A.describe属性被赋给B，于是B.describe就表示describe方法所在的当前对象B，所以this.name就指向B.name。

稍稍重构这个例子，this的动态指向就能看得更清楚。

function f() {
  console.log('姓名：'+ this.name);
}

var A = {
  name: '张三',
  describe: f
};

var B = {
  name: '李四',
  describe: f
};

A.describe() // "姓名：张三"
B.describe() // "姓名：李四"

上面代码中，函数f内部使用了this关键字，随着f所在的对象不同，this的指向也不同。

只要函数被赋给另一个变量，this的指向就会变。

var A = {
  name: '张三',
  describe: function () {
    console.log('姓名：'+ this.name);
  }
};

var name = '李四';
var f = A.describe;
f() // "姓名：李四"

上面代码中，A.describe被赋值给变量f，的内部this就会指向f运行时所在的对象（本例是顶层对象）。

案例：判断数值合法性

<input type="text" name="age" size=3 onChange="validate(this, 10, 20);">

<script>
function validate(obj, x, y){
  if ((obj.value < x) || (obj.value > y)){
    console.log('合法');
  }else{
    console.log('不合法');
  }
}
</script>

上面代码是一个文本输入框，每当用户输入一个值，鼠标离开焦点就会触发onChange事件，并执行validate回调函数，验证这个值是否在指定范围。浏览器会向回调函数传入当前对象，因此this就代表传入当前对象（即文本框），就然后可以从this.value上面读到用户输入的值。

JavaScript语言之中，一切皆对象，运行环境也是对象，所以函数都是在某个对象下运行的，this就是函数运行时所在的对象（环境）。这本来并不会让我们糊涂，但是JavaScript支持运行环境动态切换，也就是说，this的指向是动态的，没有办法事先确定到底指向哪个对象，这才是最初初学者感到困惑的地方。

5.8.2 使用场合

（1）全局环境

全局环境使用this，它指的就是顶层对象window。

this === window // true

function f() {
  console.log(this === window);
}
f() // true

（2）构造函数

构造函数中的this，指的是实例对象。

function F(){
    this.hello=function(){
        console.log('Hello'+this.name);
    }
}
var f1 = new F();
f1.name = '张三';
f1.hello();


var f2 = new F();
f2.name = '刘能';
f2.hello();

(3)对象的方法

方法在哪个对象下，this就指向哪个对象。

var o1 = {
    s1:'123',
    f1:function (){
        console.log(this.s1)
    }
}

var o2 = {
    s1:'456',
    f1:o1.f1
}

o2.f1();

5.8.3 使用this时的注意事项

(1) 避免包含多层this

var o = {
  f1: function () {
    console.log(this);
    var f2 = function () {
      console.log(this);
    }
    f2();
  }
}

o.f1()
// Object  
// Window  

如果要在内层函数中使用外层的this指向，一般的做法是：

var o = {
  f1: function () {
    console.log(this);
    var that = this;
    var f2 = function () {
      console.log(that);
    }
    f2();
  }
}

o.f1()
// Object  
// Object  

(2)不在循环数组中使用this

var ar = ['a','b','c'];
ar.forEach(function(v,k,ar){
    console.log(this[k])
})

this的动态切换，固然为JavaScript创造了巨大的灵活性，但也使得编程变得困难和模糊。

有时，需要把this固定下来，避免出现意想不到的情况；JavaScript提供了call，apply，bind这三个方法，来切换/固定this的指向。

5.9 call()方法、apply()方法、bind()方法

call()方法

var lisi = {names:'lisi'};
var zs = {names:'zhangsan'};
function f(age){
    console.log(this.names);
    console.log(age);
    
}
f(23);//undefined
f.call(zs,32);//zhangsan

call方法使用的语法规则

函数名称.call(obj,arg1,arg2…argN);

参数说明:

obj:函数内this要指向的对象,

arg1,arg2…argN :参数列表，参数与参数之间使用一个逗号隔开

apply()方法

函数名称.apply(obj,[arg1,arg2…,argN])

参数说明:

obj :this要指向的对象

[arg1,arg2…argN] : 参数列表，但是要求格式为数组

var lisi = {name:'lisi'}; 
var zs = {name:'zhangsan'}; 
function f(age,sex){
	console.log(this.name+age+sex); 
}
f.apply(zs,[23,'nan']);

bind()方法

bind方法用于将创建一个新的函数，且将新函数中的this绑定到具体的某个对象上

function foo() {
    console.log(this.a);
}
var obj2 = {
    a: 2,
};
// 创建新函数，并将新函数中的this固定的指向obj2对象；
var new_foo = foo.bind(obj2);

new_foo(); //2
foo();     //undefined