(cljs/run-at (->JSVM :browser) "语言基础")

前言

 两年多前知道cljs的存在时十分兴奋，但因为工作中根本用不上，国内也没有专门的职位于是搁置了对其的探索。而近一两年来又刮起了函数式编程的风潮，恰逢有幸主理新项目的前端架构，于是引入Ramda.js来疗藉心中压抑已久的渴望，谁知一发不可收拾，于是抛弃所有利益的考虑，遵循内心，好好追逐cljs一番:D
 cljs就是ClojureScript的缩写，就是让Clojure代码transpile为JavaScript代码然后运行在浏览器或其他JSVM上的技术。由于宿主环境的不同，因此只能与宿主环境无关的Clojure代码可以在JVM和JSVM间共享，并且cljs也未能完全实现clj中的所有语言特性，更何况由于JSVM是单线程因此根本就不需要clj中STM等特性呢……
 transpile为JS的函数式编程那么多(如Elm，PureScript)，为什么偏要cljs呢？语法特别吧，有geek的感觉吧，随心就好:)

 本文将快速介绍cljs的语言基础，大家可以直接通过clojurescript.net的Web REPL来练练手！

注释

 首先介绍一下注释的写法，后续内容会用到哦！

;    单行注释
;;   函数单行注释
;;;  macro或defmulti单行注释
;;;; 命名空间单行注释
(comment "
	多行注释
")

#! shebang相当于;单行注释
#_ 注释紧跟其后的表达式， 如： [1 #_2 3] 实际为[1 3]，#_(defn test [x] (println x)) 则注释了成个test函数

数据类型

标量类型

; 空值/空集
nil

; 字符串(String)
"String Data Type"

; 字符(Char)
a

ewline

; 布尔类型(Boolean)，nil隐式类型转换为false，0和空字符串等均隐式类型转换为true
true
false

; 长整型(Long)
1

; 浮点型(Float)
1.2

; 整型十六进制
0x0000ff

; 指数表示法
1.2e3

; 键(Keyword)，以:为首字符，一般用于Map作为key
:i-am-a-key

; Symbol，标识符
i-am-symbol

; Special Form
; 如if, let, do等
(if pred then else?)
(let [a 1] expr1 expr2)
(do expr*)

集合类型

; 映射(Map)，键值对间的逗号禁用于提高可读性，实质上可移除掉
{:k1 1, :k2 2}

; 列表(List)
[1 2 3]

; 矢量(Vector)
'(1 2 3)
; 或
(list 1 2 3)

; 集合(Set)
#{1 2 3}

关于命名-Symbol的合法字符集

 在任何Lisp方言中Symbol作为标识符(Identity)，凡是标识符均会被限制可使用的字符集范围。那么合法的symbol需遵守以下规则：

1. 首字符不能是[0-9:]
2. 后续字符可为[a-zA-Z0-9*+-_!?|:=<>$&]
3. 末尾字符不能是:

以:为首字符则解释为Keyword

命名空间

 cljs中每个symbol无论是函数还是绑定，都隶属于某个具体的命名空间之下，因此在每个.cljs的首行一般为命名空间的声明。

(ns hello-world.core)

文件与命名空间的关系是一一对应的，上述命名空间对应文件路径为hello_word/core.cljs、hello_word/core.clj或hello_word/core.cljc。
.cljs文件用于存放ClojureScript代码
.clj文件用于存放Clojure代码或供JVM编译器编译的ClojureScript的Macro代码
.cljc文件用于存放供CljureScript自举编译器编译的ClojureScript的Macro代码

引入其他命名空间

 要调用其他命名空间的成员，必须要先将其引入

;;; 命名空间A
(ns a.core)

(defn say1 []
	(println "A1"))
(defn say2 []
	(println "A2"))

;;;; 命名空间B，:require简单引入
(ns b.core
	(:require a.core))
(a.core/say1) ;-> A1
(a.core/say2) ;-> A2

;;;; 命名空间C，:as别名
(ns b.core
	(:require [a.core :as a]))
(a/say1) ;-> A1
(a/say2) ;-> A2

;;;; 命名空间C，:refer导入symbol
(ns b.core
	(:require [a.core :refer [say1 say2]]))
(say1) ;-> A1
(say2) ;-> A2

绑定和函数

 cljs中默认采用不可变数据结构，因此没有变量这个概念，取而代之的是"绑定"。

绑定

; 声明一个全局绑定
(declare x)

; 定义一个没有初始化值的全局绑定
(def x)

; 定义一个有初始化值的全局绑定
(def x 1)

注意：cljs中的绑定和函数遵循先声明后使用的规则。

; 编译时报Use of undeclared Var cljs.user/msg
(defn say []
	(println "say" msg))
(def msg "john")
(say)

; 先声明则编译正常
(declare msg)
(defn say []
	(println "say" msg))
(def msg "john")
(say)

函数

函数的一大特点是：一定必然有返回值，并且默认以最后一个表达式的结果作为函数的返回值。

; 定义
(defn 函数名 [参数1 参数2 & 不定数参数列表]
	函数体)

; 示例1
(defn say [a1 a2 & more]
	(println a1)
	(println a2)
	(doseq [a more]
		(print a)))
(say 1 2 5 4 3) ;输出 1 2 5 4 3

; 定义带docstrings的函数
(defn 函数名
	"docstrings"
	[参数1 参数2 & 不定数参数列表]
	函数体)

; 示例2
(defn say
	"输出一堆参数:D"
	[a1 a2 & more]
	(println a1)
	(println a2)
	(doseq [a more]
		(print a)))

什么是docstrings呢?
docstrings就是Document String，用于描述函数、宏功能。

; 查看绑定或函数的docstrings
(cljs.repl/doc name)

; 示例
(cljs.repl/doc say)
;;输入如下内容
;; -------------------
;; cljs.user/say
;; ([a1 a2 & more])
;;   输出一堆参数:D
;;=> nil

; 根据字符串类型的关键字，在已加载的命名空间中模糊搜索名称或docstrings匹配的绑定或函数的docstrings
(cljs.repl/find-doc "keyword")

; 示例
(cljs.repl/find-doc "一堆")
;;输入如下内容
;; -------------------
;; cljs.user/say
;; ([a1 a2 & more])
;;   输出一堆参数:D
;;=> nil

题外话！

; 输出已加载的命名空间下的函数的源码
; 注意：name必须是classpath下.cljs文件中定义的symbol
(cljs.repl/source name)

; 示例
(cljs.repl/source say)
;;输入如下内容
;; -------------------
;; (defn say
;;   "输出一堆参数:D"
;;   [a1 a2 & more]
;;   (println a1)
;;   (println a2)
;;   (doseq [a more]
;;     (print a)))

; 在已加载的ns中通过字符串或正则模糊查找symbols
(cljs.repl/apropos str-or-regex)

; 示例
(cljs.repl/apropos "sa")
(cljs.repl/apropos #"sa.a")

; 查看命名空间下的公开的Var
(cljs.repl/dir ns)

; 示例
(cljs.repl/dir cljs.repl)

; 打印最近或指定的异常对象调用栈信息，最近的异常对象会保存在*e(一个dynamic var)中
(pst)
(pst e)

注意：当我们使用REPL时，会自动引入(require '[cljs.repl :refer [doc find-doc source apropos pst dir]]，因此可以直接使用。

关系、逻辑和算数运算函数

 由于cljs采用前缀语法，因此我们熟悉的==、!=、&&和+等均以(= a b)、(not= a b)、(and 1 2)和(+ 1 2)等方式调用。

关系运算函数

; 值等，含值类型转换，且对于集合、对象而言则会比较所有元素的值
(= a b & more)
; 数字值等
(== a b & more)

; 不等于
(not= a b & more)

; 指针等
(identical? a b)

; 大于、大于等于、小于、小于等于
(> a b)
(>= a b)
(< a b)
(<= a b)
; Surprising!! JS中表示数值范围只能写成 1 < x && x < 10，但cljs中可以直接写成
(< 1 x 10)
; > >= <=都可以这样哦！

; 比较，若a小于b，则返回-1；等于则返回0；大于则返回1
; 具体实现
; 1. 若a,b实现了IComparable协议，则采用IComparable协议比较
; 2. 若a和b为对象，则采用google.array.defaultCompare
; 3. nil用于小于其他入参
(compare a b)

逻辑运算函数

; 或
(or a & next)
; 与
(and a & next)
; 非
(not a)

 对于or和and的行为是和JS下的||和&&一致，

1. 非条件上下文时，or返回值为入参中首个不为nil或false的参数；而and则是最后一个不为nil或false的参数。
2. 条件上下文时，返回会隐式转换为Boolean类型。

算数运算函数

; 加法，(+)返回0
(+ & more)

; 减法，或取负
(- a & more)

; 乘法， (*)返回1
(*)

; 除法，或取倒数，分母d为0时会返回Infinity
(/ a & more)

; 整除，分母d为0时会返回NaN
(quot n d)

; 自增
(inc n)

; 自减
(dec n)

; 取余，分母d为0时会返回NaN
(rem n d)

; 取模，分母d为0时会返回NaN
(mod n d)

取余和取模的区别是：

/**
 * @description 求模
 * @method mod
 * @public
 * @param {Number} o - 操作数
 * @param {Number} m - 模，取值范围：除零外的数字(整数、小数、正数和负数)
 * @returns {Number} - 取模结果的符号与模的符号保持一致
 */
var mod = (o/*perand*/, m/*odulus*/) => {
    if (0 == m) throw TypeError('argument modulus must not be zero!')
    return o - m * Math.floor(o/m)
}

/**
 * @description 求余
 * @method rem
 * @public
 * @param {Number} dividend - 除数
 * @param {Number} divisor - 被除数，取值范围：除零外的数字(整数、小数、正数和负数)
 * @returns {Number} remainder - 余数，符号与除数的符号保持一致
 */
var rem = (dividend, divisor) => {
    if (0 == divisor) throw TypeError('argument divisor must not be zero!')
    return dividend - divisor * Math.trunc(dividend/divisor)
}

 至于次方，开方和对数等则要调用JS中Math所提供的方法了！

; 次方
(js/Math.pow d e)
; 开方
(js/Math.sqrt n)

可以注意到调用JS方法时只需以js/开头即可，是不是十分方便呢！
根据我的习惯会用**标示次方，于是自定个方法就好

(defn **
	([d e] (js/Math.pow d e))
	([d e & more]
		(reduce ** (** d e) more)))

流程控制

; if
(when test
	then)
;示例
(when (= 1 2)
	(println "1 = 2"))

; if...else...
; else?的缺省值为nil
(if test
	then
	else?)
;示例
(if (= 1 2)
	(println "1 = 2")
	(println "1 <> 2"))

; if...elseif..elseif...else
; expr-else的缺省值为nil
(cond
	test1 expr1
	test2 expr2
	:else expr-else)
;示例
(cond
	(= 1 2) (println "1 = 2")
	(= 1 3) (println "1 = 3")
	:else (println "1 <> 2 and 1 <> 3"))

; switch
; e为表达式，而test-constant为字面常量，可以是String、Number、Boolean、Keyword和Symbol甚至是List等集合。e的运算结果若值等test-constant的值(对于集合则深度相等时)，那么就以其后对应的result-expr作为case的返回值，若都不匹配则返回default-result-expr的运算值
; 若没有设置default-result-expr，且匹配失败时会抛出异常
(case expr
	test-constant1 result-expr
	test-constant2 result-expr
	......
	default-result-expr)
;示例
(def a 1)
(case a
	1 "result1"
	{:a 2} (println 1))
; -> 返回 result1，且不执行println 1

; for
(loop [i start-value]
	expr
	(when (< i amount)
		(recur (inc i))))
; 示例
(loop [i 0]
	(println i)
	(when (< i 10)
		(recur (inc i))))

; try...catch...finally
(try expr* catch-clause* finally-clause?)
catch-clause => (catch classname name expr*)
finally-clause? => (finally expr*)

; throw，将e-expr运算结果作为异常抛出
(throw e-expr)

进阶

与JavaScript互操作(Interop)

cljs最终是运行在JSVM的，所以免不了与JS代码作互调。

; 调用JS函数，以下两种形式是等价的。但注意第二种，第一个参数将作为函数的上下文，和python的方法相似。
; 最佳实践为第一种方式
(js/Math.pow 2 2)
(.pow js/Math 2 2)

; 获取JS对象属性值，以下两种形式是等价的。
; 但注意第一种采用的是字面量指定属性名，解析时确定
; 第二种采用表达式来指定属性名，运行时确定
; 两种方式均可访问嵌套属性
(.-body js/document)
(aget js/document "body")
; 示例：访问嵌套属性值，若其中某属性值为nil时直接返回nil，而不是报异常
(.. js/window -document -body -firstChild) ;-> 返回body元素的第一个子元素
(aget js/window "document" "body" "firstChild") ;-> 返回body元素的第一个子元素
(.. js/window -document -body -firstChild1) ;-> 返回nil，而不会报异常
(aget js/window "document" "body" "firstChild1") ;-> 返回nil，而不会报异常
; 有用过Ramda.js的同学看到这个时第一感觉则不就是R.compose(R.view, R.lensPath)的吗^_^

; 设置JS对象属性值，以下两种形式是等价的。注意点和获取对象属性是一致的
(set! (.-href js/location) "new href")
(aset! js/location "href" "new href")

; 删除JS对象属性值
(js-delete js/location href)

; 创建JS对象，以下两种形式是等价的
#js {:a 1} ; -> {a: 1}
(js-obj {:a 1}) ; -> {a: 1}

; 创建JS数组，以下两种形式是等价的
#js [1 2]
(array 1 2)
; 创建指定长度的空数组
(make-array size)
; 浅复制数组
(aclone arr)

; cljs数据类型转换为JS数据类型
; Map -> Object
(clj->js {:k1 "v1"}) ;-> {k1: "v1"}
; List -> Array
(clj->js '(1 2)) ;-> [1, 2]
; Set -> Array
(clj->js #{1 2}) ;-> [1, 2]
; Vector -> Array
(clj->js [1 2]) ;-> [1, 2]
; Keyword -> String
(clj->js :a) ;-> "a"
; Symbol -> String
(clj-js 'i-am-symbol) ;-> "i-am-symbol"

; JS数据类型转换为cljs数据类型
; JS的数组转换为Vector
(js->clj (js/Array. 1 2)) ;-> [1 2]
; JS的对象转换为Map
(js->clj (clj->js {:a 1})) ;-> {"a" 1}
; JS的对象转换为Map，将键转换为Keyword类型
(js->clj (clj->js {:a 1}) :keywordize-keys true) ;-> {:a 1}

; 实例化JS实例
; 最佳实践为第一种方式
(js/Array. 1 2) ;-> [1, 2]
(new js/Array 1 2) ;-> [1, 2]

解构(Destructuring)

 简单来说就是声明式萃取集合元素

; 数组1解构
(defn a [[a _ b]]
	(println a b))
(a [1 2 3]) ;-> 1 3

; 数组2解构
(defn b [[a _ b & more]]
	(println a b (first more)))
(a [1 2 3 4 5]) ;-> 1 3 4

; 数组3解构，通过:as获取完整的数组
(let [[a _ b & more :as orig] [1 2 3 4 5]]
	(println {:a a, :b b, :more more, :orig orig}))
;-> {:a 1, :b 3, :more [4 5], :orig [1 2 3 4 5]}

; 键值对1解构
; 通过键解构键值对，若没有匹配则返回nil或默认值(通过:or {绑定 默认值})，
(let [{name :name, val :val, prop :prop :or {prop "prop1"}} {:name "name1"}]
	(println name (nil? val) prop)) ;-> "name1 true prop1"

; 键值对2解构，通过:as获取完整的键值对
(let [{name :name :as all} {:name "name1", :val "val1"}]
	(println all)) ;-> {:name "name1", :val "val1"}

; 键值对3解构，键类型为Keyword类型
(let [{:keys [name val]} {:name "name1", :val "val1"}]
	(println name val)) ;-> name1 val1

; 键值对4解构，键类型为String类型
(let [{:strs [name val]} {"name" "name1", "val" "val1"}]
	(println name val)) ;-> name1 val1

; 键值对5解构，键类型为Symbol类型
(let [{:syms [name val]} {'name"name1", 'val "val1"}]
	(println name val)) ;-> name1 val1

; 键值和数组组合解构
(let [{[a _ b] :name} {:name [1 2 3]}]
	(println a b)) ;-> 1 3

总结

 是不是已经被Clojure的语法深深地吸引呢？是不是对Special Form,Symbol,Namespace等仍有疑问呢？是不是很想知道如何用在项目中呢？先不要急，后面我们会一起好好深入玩耍cljs。不过这之前你会不会发现在clojurescript.net上运行示例代码居然会报错呢？问题真心是在clojurescript.net上，下一篇(cljs/run-at (JSVM. :browser) "搭建刚好可用的开发环境!")，我们会先搭建一个刚好可用的开发环境再进一步学习cljs。
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