ECMAScript 中的函数实际上是对象。每个函数都是 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。由于函数实际上是对象,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。函数通常是使用函数声明语法定义的,如下面的例子所示:
1 | function sum(sum1, sum2) { |
这与下面使用函数表达式定义函数的方式几乎相差无几:
1 | var sum = function(num1, num2) { |
以上代码定义了变量 sum
并将其初始化为一个函数。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
既可以引用函数。
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。
1 | var sum = new Function("num1", "num2", "return num1 + num2"); // 不推荐 |
从技术角度看,这是一个函数表达式。但是,不推荐使用这种方法定义函数,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。
由于函数名仅仅是指向函数的指针,因此函数名与包含对象指针的其他变量没有什么不同。换句话说,一个函数可能会有多个名字,如下面的例子所示:
1 | function sum(num1, num2) { |
以上代码先定义了一个名为 sum()
的函数,然后又声明了变量 anotherSum
,并将其设置为与 sum
相等(使用不带圆括号的函数名是访问函数指针,而非调用函数)。此时,anotherSum
和 sum
就都指向了同一个函数,因此 anotherSum()
也可以被调用并返回结果。即使将 sum
设置为 null
,让它与函数“断绝关系”,但仍然可以正常调用 anotherSum()
。
1.没有重载
将函数名想象为指针,有助于理解为什么 ECMAScript 中没有函数重载的概念。
1 | function addSomeNumber(num) { |
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什么区别:
1 | var addSomeNumber = function (num) { |
通过观察重写之后的代码,可以清楚看到,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
。
2.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,对函数声明与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。
1 | alert(sum(10, 10)); |
以上代码可以正常运行。因为在代码开始执行之前,解析器就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:
1 | alert(sum(10, 10)); |
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代指 “unexpected identifier”(意外标识符)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点区别外,函数声明与函数表达式的语法其实是等价的。
也可以同时使用函数声明和函数表达式,例如 var sum = function sum() {}。不过,这种语法在 Safari 中导致错误。
3.作为值的函数
因为 ES 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。
1 | function callSomeFunction(someFunction, someArgument) { |
上面的函数接收两个参数。第一个参数应该是一个函数,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。
1 | function add10(num) { |
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,它都会返回执行第一个参数后的结果。
当然,可以从一个函数中返回另一个函数,这也是极为有用的一种方法。例如,假设有一个对象数组,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收两个参数,即要比较的值。可以,我们需要一种方式来指明按照哪个属性来排序。要解决这个问题,可以定义一个函数,它接收一个属性名,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:
1 | function createComparisonFunction(propertyName) { |
上面这个函数可以像在下面这个例子中这样使用:
1 | var data = [{ name: "Zachaary", age: 28 }, { name: "Nicholas", age: 29 }]; |
上例先创建了一个包含两个对象的数组 data
。其中,每个对象都包含一个 name
属性和一个 age
属性。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;此例中通过调用 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;然后,又使用了 createComparisonFunction("age")
返回的比较函数,这次是按照 age
属性排序。
4.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。同时,arguments
对象中还有一个名为 callee
的属性,该属性是一个指针,指向拥有这个 arguments
对象的函数。下例是一个阶乘函数:
1 | function factorial(num) { |
定义阶乘函数一般都要用到递归算法;如上例所示,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。但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.callee
。
1 | function factorial(num) { |
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:
1 | var trueFactorial = factorial; |
函数内部的另一个特殊对象是 this
,其行为与 JAVA 和 C# 中的 this
大致类似。换句话说,this
引用的是函数据以执行的环境对象。
1 | window.color = "red"; |
上面这个函数 sayColor()
是在全局作用域中定义的,它引用了 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。当在全局作用域中调用 sayColor()
时,this
引用的是全局对象 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"
。而当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"
。
函数的名字仅仅是一个包含指针的变量。因此,即使是在不同的环境中执行,全局的 sayColor() 函数与 o.sayColor()` 指向的仍然是同一个函数。
ES5 也规范化了另一个函数对象的属性:caller
。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当前函数,它的值为 null
。例如:
1 | function outer() { |
以上代码会显示 outer()
函数的源代码。因为 outer()
调用了 inner()
,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。
1 | function outer() { |
当函数在严格模式下运行时,访问 arguments.callee
会导致错误。ES5 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。
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。
5.函数属性和方法
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
属性表示函数希望接收的命名参数的个数,如下面的例子所示:
1 | function sayName(name) { |
对于 ES 中的引用类型而言,prototype
是保存它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。ES5 中的 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:
1 | function sum (num1, num2) { |
上面这个例子中,callSum1()
在执行 sum()
函数时传入了 this
值(因为是在全局作用域中调用的,所以传入的就是 window
对象)和 arguments
对象。而 callSum2
同样也调用了 sum()
函数,但它传入的则是 this
和一个参数数组。这两个函数都会正常执行并返回正确的结果。
在严格模式下,未指定环境对象而调用函数,则 this 值不会转型为 window。除非明确把函数添加到某个对象或者调用 apply() 或 call(),否则,this 值将是 undefined。
call()
方法与 apply()
方法的作用相同,它们的区别仅在于接收参数的方式不同。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()
方法时,传递给函数的参数必须逐个列举出来,如下面的例子所示:
1 | function sum(num1, num2) { |
在使用 call()
方法的情况下,callSum()
必须明确地传入每一个参数。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函数传递参数的方式最方便。
事实上,传递参数并非 apply()
和 call()
真正的作用;它们最主要的作用在于能够扩充函数赖以运行的作用域。
1 | window.color = "red"; |
这个例子是在前面说明 this
对象的示例基础上修改而成的。这一次,sayColor()
也是作为全局函数定义的,而且当在全局作用域中调用它时,它确实会显示 "red"
—— 因为对 this.color
的求值会转换成对 window.color
的求值。而 sayColor.call(this)
和 sayColor.call(window)
,则是两种显式地在全局作用域中调用函数的方式,结果当然都显示 "red"
。但是,当运行 sayColor.call(o)
时,函数的执行环境就不一样了,因为此时函数体内的 this
对象指向了 o
,于是结果显示的是 "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。
ES5 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:
1 | window.color = "red"; |
在这里,sayColor()
调用 bind()
并传入对象 o
,创建了 objectSayColor()
函数。objectSayColor()
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"
。
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做了改动后的代码。另外一个继承的 valueOf()
方法同样也只返回函数代码。