Function in JavaScript (Part 1)

函数是“一等对象”

函数式编程的风格是将函数组合起来，而不是像命令式语言那样指定一系列步骤；理解 JavaScript 中包含的函数式语言的特性至关重要。

JavaScript 中的函数是一等对象（first-class objects, first-class citizens），函数作为一种值，可以和任何其他类型的值一样被使用。

JavaScript 中对象的特性：

可以通过字面量 {} 创建；
可以赋值给变量、数组元素、对象的属性；
可以作为参数传递给函数（回调函数）；
可以作为函数的返回值返回；
拥有属性，可以动态创建属性。

JavaScript 的函数也是对象，同样拥有上述特性，同时具有可以被调用的特殊属性。

function foo() {}

var f = function() {}
arr.push(function() {})
obj.data = function() {}

function call(foo) { foo() }
call(function() {})

function returnFunc() { return function() {} }

var func = function() {}
func.name = "foo"

任何可以出现表达式的地方都可以创建函数。

这样的写法紧凑、易懂（函数的定义的就在调用函数的地方）。

若函数不会在多处被引用，也可以避免定义一个全局函数名污染全局命名空间。

function foo(cb) { return cb() }
console.log(foo(function() { return "synchronous callback" }))
/*
function cb() { return "synchronous callback2" }
console.log(foo(cb)) // 传入函数名
*/
console.log("end")

document.body.addEventListener("click", function() { console.log("asynchronous callback invoked by the browser") })

数组排序的函数式写法中，我们不把决定顺序先后的逻辑交由排序算法（这部分逻辑在每个场景下都是不同的），而是提供一个执行比较操作的回调函数，供排序算法调用；回调函数返回正数表示比较的两个值需要交换顺序，返回负数表示不需要交换，返回 0 表示两个值相等。

var arr = [0, 3, 2, 5, 7, 4, 8, 1]
arr.sort(function(v1, v2) { return v1 - v2 }) // 升序
console.log(arr)

实现一个存储回调函数的集合：

var store = {
    nextId: 1,
    cache: {},
    add: function(fn) {
        if (!fn.id) { // *
            fn.id = this.nextId++
            this.cache[fn.id] = fn
            return true
        }
    }
}
function foo() {}
store.add(foo)

实现一个具有“记忆”功能的函数，避免一些重复的耗时计算：

function isPrime(value) {
    if (!isPrime.answers) {
        isPrime.answers = {} // create the cache
    }
    if (isPrime.answers[value] !== undefined) {
        return isPrime.answers[value]
    }
    var prime = value !== 1 // 1 不是质数
    for (var i = 2; i < value; i++) { // ignore the inefficient algorithm 
        if (value % i === 0) {
            prime = false
            break
        }
    }
    return isPrime.answers[value] = prime
}
console.log(isPrime(5))

这样写也存在一些问题：

缓存是以空间换性能，需根据实际需求进行选择。
缓存和函数的逻辑混杂在一起，函数应该做到职责单一。
函数的性能会受到之前输入参数的影响，导致不易测试。

定义函数

定义函数的方法可以分为四类：

函数声明和函数表达式；
箭头函数（也叫 lambda functions）；
函数构造器；
- 动态创建、解析代码时有应用。
Generator 函数。

函数定义和函数表达式

函数声明必须作为一个独立的语句出现，它可以出现在另一个函数里（函数式特点）或代码块中。

函数必须要有函数名，否则无法被调用（引用不到）。

函数表达式总是作为一个语句的一部分出现；函数名可选。

调用函数的 () 前面可以是任何能解析成一个函数的表达式，所以有了 IIFE（immediately invoked function expression）的写法。

IIFE 中的函数表达式要包在括号里，指示 JavaScript 解析器将它作为表达式而不是语句解析（一元操作符也可以起到这种效果）。
- 不加括号的话，以 function 开头的代码会被作为函数声明来解析，而函数声明必须有函数名，会报错。

IIFE 可以用来模拟模块。

function foo() {
    function innerFoo() {}
}

var myFunc = function() {}                  // * function() {} 是函数表达式
(function namedFunctionExpression() {})()   // 具名函数表达式

function() {console.log("hi")}()        // Uncaught SyntaxError: Function statements require a function name
function foo() {console.log("hi")}()    // Uncaught SyntaxError: Unexpected token ')'

+function(){}()
-function(){}()
!function(){}()
~function(){}()

箭头函数

箭头函数的标志是胖箭头（fat-arrow）操作符 =>。

箭头函数语法：

只有一个参数时，参数可以不用括号包裹。
函数体只有一个表达式时，返回值就是该表达式的值，可以显式写 return 语句。
函数体是代码块时，return 语句和普通函数的写法相同；省略 return 语句则返回 undefined。

实参和形参

参数（parameter，形参）是函数定义中列出的变量。

实参（argument）是调用函数时传递过去的值。

实参会按传入的顺序和形参一一对应，两者数量不一致时不会报错，多出的参数（没有对应的实参传入）的值是 undefined。

ES6 引入了剩余参数（rest parameter）的语法 ...。

剩余参数是一个数组，只能作为最后一个参数，否则会报语法错误。

function multiMax(first, ...remaining) {
    var sorted = remaining.sort(function(v1, v2) { return v2 - v1 })
    return first * sorted[0]
}
console.log(multiMax(3, 1, 2, 3)) // 9

JavaScript 不支持函数重载（函数名相同，函数签名不同）。

对于 JavaScript 而言，函数签名就是参数个数。

ES6 引入默认参数语法。

由于参数的解析顺序为从左往右，写在后面的默认参数可以引用写在前面的参数。

function foo1(a, b = "default") {
    return a + b
}
function foo2(a, b = "default", msg = a + b) { // 不建议这样写
    return msg
}

// pre ES6
function foo3(a, b) {
    b = typeof action === "undefined" ? "default" : action
    return a + b
}

隐式参数

函数体里可以访问到两个隐式传入（不在函数签名里）的参数：this，arguments。

this 指函数上下文（function context），表示函数是在哪个对象上被调用的。
arguments（对象）代表传入函数的所有实参，包括函数签名里没有指定形参的实参。
- arguments 的 length 属性的值是实参的个数，里面的实参可以通过数组下标的形式访问。
- arguments 结构和数组类似，但它不是数组，不能在 arguments 身上使用数组方法（如 sort）。
  - 剩余参数是真数组。
- arguments 是函数参数的别名，它们指向相同的地址。
  - 若更改 arguments 中“元素”的值，对应形参的值也会随之改变；反之，改变形参的值也会改变 arguments 中对应“元素”的值。
```
(function foo(a) {
    var save = a
    arguments[0] = "bar"
    console.log(a)              // bar
    a = save
    console.log(arguments[0])   // foo
})("foo")
```
  - 严格模式下，arguments 就不是函数参数的别名。
```
"use strict";
(function foo(a) {
    var save = a
    arguments[0] = "bar"
    console.log(a)              // foo
    a = save
    console.log(arguments[0])   // bar
})("foo")
```

函数的调用

1. 作为函数被直接调用

非严格模式下（全局代码里）函数被直接调用时，它的 this 是全局上下文，即 window 对象。

// * 全局代码里的 this 就是 window。
// 可以理解成通过一个全局对象构造器创建了一个全局对象单例 window，this 自然指向 window，
// 全局函数的调用实际上是调用 window 对象的方法，所以它们的 this 都指向 window
console.log(this === window) // true
function foo() { console.log("foo") }
foo()           // foo
// window “拥有”所有全局变量和全局函数
window.foo()    // foo

严格模式下（全局代码里）函数被直接调用时，它的 this 是 undefined。

2. 作为对象的方法被调用

函数作为对象的方法被调用时，this 是“拥有”该方法的对象。

function myContext() {
    return this
}
console.log(myContext() === window)     // true
var getMyContext = myContext            // 创建对 myContext 函数的一个引用，并没有创建函数的新实例
console.log(getMyContext() === window)  // true
var obj1 = {
    getMyContext: myContext             // getMyContext 属性的值是对 myContext 函数的一个引用，myContext 本身没有变成 obj1 的一个方法
}
console.log(obj1.getMyContext() === obj1) // true
var obj2 = {
    getMyContext: myContext
}
console.log(obj2.getMyContext() === obj2) // true

两个对象需要共用相同的逻辑时，不需要各自定义方法，只需要指向同一个函数，函数作为不同对象的方法被调用时，就能通过 this 访问到方法所属的对象。

3. 作为构造函数被调用

构建函数是用来创建和初始化对象实例的函数（不应被用作其它用途）。

若函数作为构造函数使用，调用时要加上 new 关键字，除此之外构造函数和普通函数并无差别。
构造函数不是函数构造器。
- 函数构造器可以用字符串构建函数（new Function("a", "b", "return a + b")）。

调用构造函数时发生的动作：

创建一个空对象；
创建的空对象被传入构造函数，并作为构造函数的 this；

新创建的对象作为返回值被返回（构造函数显式返回其它值时是例外）。

function Door() {
    this.context = function() {
        return this
    }
}
var door1 = new Door()
var door2 = new Door()
console.log(door1.context() === door1) // true
console.log(door2.context() === door2) // true

若构造函数显式返回的是一个对象，则该对象会成为 new 表达式的值，新创建的对象被丢弃；若显式返回的不是对象，则该值被丢弃，新创建的对象照常返回。

function Board() {
    this.context = function() {
        return true
    }
    return 1
}
console.log(Board() === 1) // true
const board = new Board()
console.log(typeof board === "object") // true
console.log(typeof  board.context === "function") // true

var s = { price: 1230 }
function Stick() {
    this.price = 123
    this.context = function() {
        return this
    }
    return s
}
var stick = new Stick()
console.log(stick === s, stick.price) // true, 1230
console.log(stick.context()) // Uncaught TypeError: stick.context is not a function

构造函数的用途决定了它的内部代码实现和普通函数不同，带来的结果是将构造函数作为一般函数使用时基本无用，于是有了区分构造函数和普通函数的命名规范：

函数名和方法名通常以动词开头，描述行为；首字母小写。
构造函数名通常是描述对象的名词；首字母大写。

构造函数提供了创建遵循同一种模式的对象的模板。

4. 通过函数的 `apply` 或 `call` 方法被调用

函数的 apply 和 call 方法可以在调用函数时显式指定一个对象（第一个参数）作为函数上下文 this。

apply 和 call 只有参数传递写法上的差别，函数体里通过 arguments 访问传入参数的方式相同。

function sum() {
    var result = 0
    for (var n = 0; n < arguments.length; n++) {
        result += arguments[n]
    }
    this.result = result
}
var o1 = {}
var o2 = {}
sum.apply(o1, [1, 2, 3, 4])
sum.call(o2, 5, 6, 7, 8)
console.log(o1.result, o2.result) // 10 26

简易版 forEach 的实现：

function forEach(arr, cb) {
    for (var n = 0; n < arr.length; n++) {
        cb.call(arr[n], n)
    }
}
var letters = [{ name: "a" }, { name: "b" }, {name: "c"}]
forEach(letters, function(index) {
    console.log(this === letters[index]) // true true true
})

捋顺函数上下文

箭头函数没有自己的函数上下文，它的 this 值是函数定义时“记住”的那个包含箭头函数定义的外层环境的 this。

若箭头函数定义在构造函数里，它的 this 是新创建的对象。

若箭头函数定义在全局的对象字面量里，它的 this 是 window 对象。

const foo = () => console.log(this === window)
foo() // true
(() => console.log(this === window))() // true

函数的 bind 方法会返回一个新函数（不会修改原函数），新函数的函数体和原函数的相同，但新函数的上下文 this 永远指向 bind 的第一个参数指定的对象，无论新函数如何被调用，this 都不会变。

<button id="test1">Click1</button>
<button id="test2">Click2</button>
<button id="test3">Click2</button>
<script>
  function Button1() {
      this.clicked = false
      this.click = function() {
          this.clicked = true
          console.log("button1 clicked")
      }
  }
  var button1 = new Button1()
  var ele1 = document.querySelector("#test1")
  // 事件处理器的回调函数的 this 指向注册且发生了该事件的 DOM 元素，
  // 此处即 DOM 中的按钮，不是 button 对象
  ele1.addEventListener("click", button1.click)
  // clicked 状态没有设置在 button1 对象上（log after click）
  // button1: {clicked: false, click: ƒ} 

  function Button2() {
      this.clicked = false
      this.click = () => {
          this.clicked = true
          console.log("button2 clicked")
      }
  }
  var button2 = new Button2()
  var ele2 = document.querySelector("#test2")
  ele2.addEventListener("click", button2.click)
  // log after click
  // button2: {clicked: true, click: ƒ}

  // bind 解法
  // ele1.addEventListener("click", button.click.bind(button))
</script>

Contents