JavaScript高级程序设计--Function类型

Function类型

函数实际上是对象。 每一个函数都是Function类型的实例，而且都与其他引用类型一样具有属性和方法。由于函数是对象，因此 函数名实际上也是一个指向函数对象的指针，不会与某个函数绑定。函数通常使用函数声明语法定义，如下所示：

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function sum (num1, num2){
    return num1 + num2;
}

这与下面使用函数表达式定义函数的方式几乎相差无几。

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var sum = function (num1, num2){
    return num1 + num2;
}

以上代码定义了变量 sum 并将其初始化为一个函数。有读者可能会注意到，function 关键字后面没有函数名。这是因为在使用函数表达式定义函数时，没有必要使用函数名 —— 通过变量 sum 即可以引用函数。另外，还要注意函数末尾有一个分号，就像声明其他变量时一样。

最后一种定义函数的方式是使用 Function 构造函数。Function 构造函数可以接收任意数量的参数，但最后一个参数始终都被看成是函数体，而前面的参数则枚举出了新函数的参数。示例如下：

1	var sum = new Function("num1", "num2", "return num1 + num2"); // 不推荐

从技术角度讲，这是一个函数表达式。但是，我们不推荐读者使用这种方法定义函授，因为这种语法会导致解析两次代码（第一次是解析常规 ECMAScript代码，第二次是解析传入构造函数中的字符串），从而影响性能。不过，这种语法对于理解“函数是对象，函数名是指针”的概念倒是非常直观的。

没有重载

将函数名想象为指针，也有助于理解为什么 ECMAScript 中没有函数重载的概念。示例如下：

function addSomeNumber(num) {
    return num + 100;
}

function addSomeNumber(num) {
    return num + 200;
}

var result = addSomeNumber(100);  //300

显然，这个例子中声明了两个同名函数，而结果则是后面的函数覆盖了前面的函数。以上代码实际上与下面的代码没有什么区别。

var addSomeNumber = function (num) {
    return num + 100;
};

addSomeNumber = function (num) {
    return num + 200;
};
var result = addSomeNumber(100); //300

通过观察重写之后的代码，很容易看清楚到底是怎么回事儿 —— 在创建第二个函数时，实际上覆盖了引用第一个函数的变量addSomeNumber。

函数声明与函数表达式

解析器在向执行环境中加载数据时，对函数声明和函数表达式并非一视同仁。解析器会率先读取函数声明，并使其在执行任何代码之前可用（可以访问）；至于函数表达式，则必须等到解析器执行到它所在的代码行，才会真正被解释执行。示例如下：

alert(sum(10,10));
function sum(num1, num2){
    return num1 + num2;
}

以上代码完全可以正常运行。因为在代码开始执行之前，解析器就已经通过一个名为函数声明提升（function declaration hoisting）的过程，读取并将函数声明添加到执行环境中。对代码求值时，JavaScript 引擎在第一遍会声明函数函数并将它们放到源代码树的顶部。所以，即使声明函数的代码在调用它的代码后面，JavaScript 引擎也能把函数声明提升到顶部。如果像下面例子所示的，把上面的函数声明改为等价的函数表达式，就会在执行期间导致错误。

alert(sum(10,10));  //Uncaught TypeError: sum is not a function
var sum = function(num1, num2){
    return num1 + num2;
};

以上代码之所以会在运行期间产生错误，原因在于函数位于一个初始化语句中，而不是一个函数声明。换句话说，在执行到函数所在的语句之前，变量 sum 中不会保存有对函数的引用；而且，由于第一行代码就会导致错误，实际上也不会执行到下一行。

除了什么时候可以通过变量访问函数这一点区别之外，函数声明与函数表达式的语法其实是等价的。

作为值的函数

因为 ECMAScript 中的函数名本身就是变量，所以函数也可以作为值来使用。也就是说，不仅可以像传递参数一样把一个函数传递给另一个函数，而且可以将一个函数作为另一个函数的结果返回。来看一看下面的函数。

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function callSomeFunction(someFunction, someArgument){
    return someFunction(someArgument);
}

这个函数接收两个参数。第一个参数应该是第一个函数，第二个参数应该是要传递给该函数的一个值。然后，就可以像下面的例子一样传递函数了。

function add10(num){
    return num + 10;
}

var result1 = callSomeFunction(add10, 10);
alert(result1);   //20

function getGreetiong(name){
    return "Hello, " + name;
}

var result2 = callSomeFunction(getGreeting, "HeLang");
alert(result2);   //"Hello, HeLang"

这里的 callSomeFunction()函数是通用的，即无论第一个参数中传递进来的是什么函数，他都会返回执行第一个参数后的结果。

当然，可以从第一个函数中返回另一个函数，而且这也是极为有用的一种技术。例如，假设有一个对象数组，我们想要根据某个对象属性对数组进行排序。而传递给数组 sort() 方法的比较函数要接受两个参数，即要比较的值。可是，我们需要一种方式来指明按照那个属性来排序。要解决这个问题，可以定义一个函数，它接受一个属性名，然后根据这个属性名来创建一个比较函数，下面就是这个函数的定义。

function createComparisonFunction(propertyName) {

    return function(object1, object2){
        var value1 = object1[propertyName];
        var value2 = object2[propertyName];
        
        if (value1 < value2){
            return -1;
        } else if (value1 > value2){
            return 1;
        } else {
            return 0;
        }
    };
}

这个函数看起来有点复杂，但实际上无非就是在一个函数中嵌套了另一个函数，而且内部函数前面加了一个return操作符。在内部函数接收到 propertyName 参数后，它会使用方括号表示法来取得给定属性的值。取得了想要的属性值之后，定义比较函数就非常简单了。上面这个函数可以像在下面例子中这样使用。

var data = [{name: "Zachary", age: 28}, {name: "Nicholas", age: 29}];

data.sort(createComparisonFunction("name"));
alert(data[0].name); //Nicholas

data.sort(createComparisonFunction("age"));
alert(data[0].name); //Zachary

这里，我们创建了一个包含两个对象的数组data。其中，每个对象都包含 name 属性和一个 age 属性。在默认情况下，sort（）方法会调用每个对象的 toString（）方法以确定它们的次序；但得到的结果往往并不符合人类的思维习惯。因此，我们调用 createComparisonFunction(“name”)方法创建了一个比较函数，以便按照每个对象的 name 属性值进行排序。而结果排在前面的第一项是name
为"Nicholas"，age 是29 的对象。然后，我们又使用了createComparisonFunction(“age”)返回
的比较函数，这次是按照对象的age 属性排序。得到的结果是name 值为"Zachary"，age 值是28 的
对象排在了第一位。

函数内部属性

在函数内部，有两个特殊的对象：arguments 和 this。其中，arguments是一个类数组对象，包含着传入函数中的所有参数。虽然 arguments 的主要用途是保存函数参数，但这个对象还有一个名叫 callee 的属性，该属性是一个指针，指向拥有这个 arguments 对象的函数。请看下面这个非常经典的阶乘函数。

function factorial(num){
    if(num <= 1) {
        return 1;
    } else {
        return num * factorial(num - 1)
    }
}

定义阶乘函数一般都要用到递归算法；如上面代码所示，在函数有名字，而且名字以后也不会变的情况下，这样定义没有问题。单问题是这个函数的执行与函数名 factorial 紧紧耦合在了一起。为了消除这种紧密耦合的现象，可以像下面这样使用 arguments.cellee。

function factorial(num){
    if(num <= 1){
        return 1;
    } else {
        return num * arguments.callee(num - 1)
    }
}

在这个重写后的 factorial（）函数的函数体内，没有再引用函数名factorial。这样，无论引用函数时使用的是什么名字，都可以保证正常完成递归调用。例如：

var trueFactorial = factorial;
factorial = function(){
    return 0;
}

alert(trueFactorial(5));   //120
alert(factorial(5));       //0

在此，变量trueFactorial 获得了factorial 的值，实际上是在另一个位置上保存了一个函数
的指针。然后，我们又将一个简单地返回0 的函数赋值给factorial 变量。如果像原来的factorial()
那样不使用arguments.callee，调用trueFactorial()就会返回0。可是，在解除了函数体内的代
码与函数名的耦合状态之后，trueFactorial()仍然能够正常地计算阶乘；至于factorial()，它现
在只是一个返回0 的函数。

函数内部的另一个特殊对象是this,this引用的是函数据以执行的环境对象 —— 或者也可以说是 this 值（当在网页的全局作用域中调用函数时，this对象引用的就是window）。来看下面的例子。

window.color = 'red';
var o = { color:'blue' };

function sayColor(){
    alert(this.color);
}

sayHello();     //'red'

o.sayColor = sayColor;
o.sayColor();  //"blue"

上面这个函数sayColor()是在全局作用域中定义的，它引用this对象，由于在调用函数之前 this 的值并不确定，因此 this 可能会在代码执行过程中引用不同的对象。当在全局作用域中嗲用sayColor（）时，this 应用的是全局对象 window；换句话说，对 this.color 求值会转换成对 window.color 求值，于是结果就返回了 “red”。而把这个函数赋给对象 o 并调用 o.sayColor()时，this 引用的是对象 o，因此对 this.color 求值会转换成对 o.color 求值，结果就返回了 “blue”。

ECMAScript 5 也规范化了另一个函数对象的属性：caller。除了Opera 的早期版本不支持，其他
浏览器都支持这个ECMAScript 3 并没有定义的属性。这个属性中保存着调用当前函数的函数的引用。如果是在全局作用域中调用调用当前函数，他的值为null。例如：

function outer(){
    inner();
}

function inner(){
    alert(inner.caller)
}

outer();

以上代码会导致警告框中显示outer()函数的源代码。因为outer()调用了inter()，所以
inner.caller 就指向outer()。为了实现更松散的耦合，也可以通过arguments.callee.caller
来访问相同的信息。

function outer(){
    inner();
}

function inner(){
    alert(arguments.callee,caller);
}

outer();

IE、Firefox、Chrome 和Safari 的所有版本以及Opera 9.6 都支持caller 属性。
当函数在严格模式下运行时，访问arguments.callee 会导致错误。ECMAScript 5 还定义了
arguments.caller 属性，但在严格模式下访问它也会导致错误，而在非严格模式下这个属性始终是
undefined。定义这个属性是为了分清arguments.caller 和函数的caller 属性。以上变化都是为
了加强这门语言的安全性，这样第三方代码就不能在相同的环境里窥视其他代码了。
严格模式还有一个限制：不能为函数的caller 属性赋值，否则会导致错误。
图

函数属性和方法

前面曾经提到过，ECMAScript 中的函数是对象，因此函数也有属性和方法。每个函数都包含两个属性：length 和 prototype。其中，length 属性标识函数希望接收的命名参数的个数，如下面的例子所示。

function sayName(name){
    alert(name);
}

function sum(num1, num2){
    return num1 + num2;
}

function sayHi(){
    alert("hi");
}
alert(sayName.length);        //1
alert(sum.length);            //2
alert(sayHi.length);          //0

以上代码定义了3 个函数，但每个函数接收的命名参数个数不同。首先，sayName()函数定义了一
个参数，因此其length 属性的值为1。类似地，sum()函数定义了两个参数，结果其length 属性中
保存的值为2。而sayHi()没有命名参数，所以其length 值为0。
对于 ECMAScript 中的引用类型而言，prototype 是保存他们所有实例方法的真正所在。换句话说，诸如 toString() 和 valueOf() 等方法实际上都保存在 prototype 名下，只不过是通过各自对象的实例访问罢了。在创建自定义引用类型以及实现继承时，prototype 属性的作用是极为重要的。在 ECMAScript5 中，prototype属性是不可枚举的，因此使用 for-in 无法发现。
每个函数都包含两个非继承而来的方法：apply() 和 call()。这两个方法的用途都是在特定的作用域中调用函数，实际上等于设置函数体内 this 对象的值。首先，apply()方法接收两个参数：一个是在其中运行函数的作用域，另一个是参数数组。其中，第二个参数可以是Array的实例，也可以是 arguments 对象。例如：

function sum(num1, num2){
    return num1 + num2;
}

function callSum1(num1, num2){
    return sum.apply(this, arguments);       传入 arguments 对象
}

function callSum2(num1, num2){
    return sum.apply(this, [num1,num2]);
}

alert(callSum1(10,10));             //20
alert(callSum2(10,10));             //20

call()方法与apply方法的作用相同，它们的区别仅在于接受参数的方式不同。对于 call() 方法而言，第一个参数是this值没有变化，变化的是其余参数都直接传递给函数。换句话说，在使用call()方法是，传递给函数的参数必须逐个列举出来，如下面的例子所示。

function sum(num1, num2){
    return num1 + num2;
}

function callSum(num1, num2){
    return sum.call(this, num1, num2);
}

alert(callSum(10,10)); //20

在使用call()方法的情况下，callSum()必须明确的传入每一个参数。结果与使用apply()没有什么不同。至于是使用apply()还是call(),完全取决于你采取哪种给函数传递参数的方式最方便。如果你打算直接传入 arguments 对象，或者包含函数中线接收到的也是一个数组，那么使用apply()肯定更方便；否则，选择call()可能更合适。（在不给函数传递参数的情况下，使用那个方法都无所谓。）
事实上，传递参数并非apply()和call()真正的用武之地；他们真正强大的地方是能够扩充函数赖以运行的作用域。下面来看一个例子。

window.color = "red";
var o = { color: "blue" };

function sayColor(){
    alert(this.color);
}

sayColor();

sayColor.call(this);     //red
sayColor.call(window);   //red
sayColor.call(o);        //blue

使用call()（或apply()）来扩充作用域的最大好处，就是对象不需要与方法有任何耦合关系。
在前面例子的第一个版本中，我们是先将sayColor()函数放到了对象o 中，然后再通过o 来调用它的；
而在这里重写的例子中，就不需要先前那个多余的步骤了。

ECMAScript 5 还定义了一个方法：bind()。这个方法会创建一个函数的实例，其this 值会被绑
定到传给bind()函数的值。例如：

window.color = "red";
var o = { color: "blue" };

function sayColor(){
    alert(this.color);
}

var objectSayColor = sayColor.bind(o);
objectSayColor(); //blue

在这里，sayColor()调用bind()并传入对象o，创建了objectSayColor()函数。object-
SayColor()函数的this 值等于o，因此即使是在全局作用域中调用这个函数，也会看到"blue"。这
种技巧的优点请参考第22 章。

每个函数继承的toLocaleString()和toString()方法始终都返回函数的代码。返回代码的格
式则因浏览器而异——有的返回的代码与源代码中的函数代码一样，而有的则返回函数代码的内部表
示，即由解析器删除了注释并对某些代码作了改动后的代码。由于存在这些差异，我们无法根据这两个
方法返回的结果来实现任何重要功能；不过，这些信息在调试代码时倒是很有用。另外一个继承的
valueOf()方法同样也只返回函数代码。

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