ES6之路第五篇：函数的扩展

属性的简洁表示法

ES6 允许直接写入变量和函数，作为对象的属性和方法。这样的书写更加简洁。

const foo = 'bar';
const baz = {foo};
baz // {foo: "bar"}

// 等同于
const baz = {foo: foo};

上面代码表明，ES6 允许在对象之中，直接写变量。这时，属性名为变量名, 属性值为变量的值。下面是另一个例子。

function f(x, y) {
  return {x, y};
}

// 等同于

function f(x, y) {
  return {x: x, y: y};
}

f(1, 2) // Object {x: 1, y: 2}

除了属性简写，方法也可以简写。

const o = {
  method() {
    return "Hello!";
  }
};

// 等同于

const o = {
  method: function() {
    return "Hello!";
  }
};

下面是一个实际的例子。

let birth = '2000/01/01';

const Person = {

  name: '张三',

  //等同于birth: birth
  birth,

  // 等同于hello: function ()...
  hello() { console.log('我的名字是', this.name); }

};

这种写法用于函数的返回值，将会非常方便。

function getPoint() {
  const x = 1;
  const y = 10;
  return {x, y};
}

getPoint()
// {x:1, y:10}

CommonJS 模块输出一组变量，就非常合适使用简洁写法。

let ms = {};

function getItem (key) {
  return key in ms ? ms[key] : null;
}

function setItem (key, value) {
  ms[key] = value;
}

function clear () {
  ms = {};
}

module.exports = { getItem, setItem, clear };
// 等同于
module.exports = {
  getItem: getItem,
  setItem: setItem,
  clear: clear
};

属性的赋值器（setter）和取值器（getter），事实上也是采用这种写法。

const cart = {
  _wheels: 4,

  get wheels () {
    return this._wheels;
  },

  set wheels (value) {
    if (value < this._wheels) {
      throw new Error('数值太小了！');
    }
    this._wheels = value;
  }
}

注意，简洁写法的属性名总是字符串，这会导致一些看上去比较奇怪的结果。

const obj = {
  class () {}
};

// 等同于

var obj = {
  'class': function() {}
};

属性名表达式

ES6 允许字面量定义对象时，用方法二（表达式）作为对象的属性名，即把表达式放在方括号内。

let propKey = 'foo';

let obj = {
  [propKey]: true,
  ['a' + 'bc']: 123
};

下面是另一个例子

let lastWord = 'last word';

const a = {
  'first word': 'hello',
  [lastWord]: 'world'
};

a['first word'] // "hello"
a[lastWord] // "world"
a['last word'] // "world"

表达式还可以用于定义方法名。

let obj = {
  ['h' + 'ello']() {
    return 'hi';
  }
};

obj.hello() // hi

注意，属性名表达式与简洁表示法，不能同时使用，会报错。

// 报错
const foo = 'bar';
const bar = 'abc';
const baz = { [foo] };

// 正确
const foo = 'bar';
const baz = { [foo]: 'abc'};

注意，属性名表达式如果是一个对象，默认情况下会自动将对象转为字符串[object Object]，这一点要特别小心。

const keyA = {a: 1};
const keyB = {b: 2};

const myObject = {
  [keyA]: 'valueA',
  [keyB]: 'valueB'
};

myObject // Object {[object Object]: "valueB"}

上面代码中，[keyA]和[keyB]得到的都是[object Object]，所以[keyB]会把[keyA]覆盖掉，而myObject最后只有一个[object Object]属性。

方法的name属性

 函数的name属性，返回该函数的函数名。

function foo() {}
foo.name // "foo"

需要注意的是，ES6 对这个属性的行为做出了一些修改。如果将一个匿名函数赋值给一个变量，ES5 的name属性，会返回空字符串，而 ES6 的name属性会返回实际的函数名。

var f = function () {};

// ES5
f.name // ""

// ES6
f.name // "f"

如果将一个具名函数赋值给一个变量，则 ES5 和 ES6 的name属性都返回这个具名函数原本的名字。

const bar = function baz() {};

// ES5
bar.name // "baz"

// ES6
bar.name // "baz"

Function构造函数返回的函数实例，name属性的值为anonymous。

(new Function).name // "anonymous"

bind返回的函数，name属性值会加上bound前缀。

function foo() {};
foo.bind({}).name // "bound foo"

(function(){}).bind({}).name // "bound "

箭头函数

ES6 允许使用“箭头”（=>）定义函数。

var f = v => v;

// 等同于
var f = function (v) {
  return v;
};

如果箭头函数不需要参数或需要多个参数，就使用一个圆括号代表参数部分。

var f = () => 5;
// 等同于
var f = function () { return 5 };

var sum = (num1, num2) => num1 + num2;
// 等同于
var sum = function(num1, num2) {
  return num1 + num2;
};

如果箭头函数的代码块部分多于一条语句，就要使用大括号将它们括起来，并且使用return语句返回。

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

由于大括号被解释为代码块，所以如果箭头函数直接返回一个对象，必须在对象外面加上括号，否则会报错。

// 报错
let getTempItem = id => { id: id, name: "Temp" };

// 不报错
let getTempItem = id => ({ id: id, name: "Temp" });

下面是一种特殊情况，虽然可以运行，但会得到错误的结果

let foo = () => { a: 1 };
foo() // undefined

上面代码中，原始意图是返回一个对象{ a: 1 }，但是由于引擎认为大括号是代码块，所以执行了一行语句a: 1。这时，a可以被解释为语句的标签，因此实际执行的语句是1;，然后函数就结束了，没有返回值。

如果箭头函数只有一行语句，且不需要返回值，可以采用下面的写法，就不用写大括号了。

let fn = () => void doesNotReturn();

箭头函数可以与变量解构结合使用。

const full = ({ first, last }) => first + ' ' + last;

// 等同于
function full(person) {
  return person.first + ' ' + person.last;
}

箭头函数使得表达更加简洁。

const isEven = n => n % 2 == 0;
const square = n => n * n;

上面代码只用了两行，就定义了两个简单的工具函数。如果不用箭头函数，可能就要占用多行，而且还不如现在这样写醒目。

箭头函数的一个用处是简化回调函数。

// 正常函数写法
[1,2,3].map(function (x) {
  return x * x;
});

// 箭头函数写法
[1,2,3].map(x => x * x);

另一个例子是

// 正常函数写法
var result = values.sort(function (a, b) {
  return a - b;
});

// 箭头函数写法
var result = values.sort((a, b) => a - b);

下面是 rest 参数与箭头函数结合的例子。

const numbers = (...nums) => nums;

numbers(1, 2, 3, 4, 5)
// [1,2,3,4,5]

const headAndTail = (head, ...tail) => [head, tail];

headAndTail(1, 2, 3, 4, 5)
// [1,[2,3,4,5]]

箭头函数的使用注意点

（1）函数体内的this对象，就是定义时所在的对象，而不是使用时所在的对象。

（2）不可以当作构造函数，也就是说，不可以使用new命令，否则会抛出一个错误。

（3）不可以使用arguments对象，该对象在函数体内不存在。如果要用，可以用 rest 参数代替。

（4）不可以使用yield命令，因此箭头函数不能用作 Generator 函数。

上面四点中，第一点尤其值得注意。this对象的指向是可变的，但是在箭头函数中，它是固定的。

function foo() {
  setTimeout(() => {
    console.log('id:', this.id);
  }, 100);
}

var id = 21;

foo.call({ id: 42 });
// id: 42

上面代码中，setTimeout的参数是一个箭头函数，这个箭头函数的定义生效是在foo函数生成时，而它的真正执行要等到 100 毫秒后。如果是普通函数，执行时this应该指向全局对象window，这时应该输出21。但是，箭头函数导致this总是指向函数定义生效时所在的对象（本例是{id: 42}），所以输出的是42。

箭头函数可以让setTimeout里面的this，绑定定义时所在的作用域，而不是指向运行时所在的作用域。下面是另一个例子。

function Timer() {
  this.s1 = 0;
  this.s2 = 0;
  // 箭头函数
  setInterval(() => this.s1++, 1000);
  // 普通函数
  setInterval(function () {
    this.s2++;
  }, 1000);
}

var timer = new Timer();

setTimeout(() => console.log('s1: ', timer.s1), 3100);
setTimeout(() => console.log('s2: ', timer.s2), 3100);
// s1: 3
// s2: 0

上面代码中，Timer函数内部设置了两个定时器，分别使用了箭头函数和普通函数。前者的this绑定定义时所在的作用域（即Timer函数），后者的this指向运行时所在的作用域（即全局对象）。所以，3100 毫秒之后，timer.s1被更新了 3 次，而timer.s2一次都没更新。

箭头函数可以让this指向固定化，这种特性很有利于封装回调函数。下面是一个例子，DOM 事件的回调函数封装在一个对象里面。

var handler = {
  id: '123456',

  init: function() {
    document.addEventListener('click',
      event => this.doSomething(event.type), false);
  },

  doSomething: function(type) {
    console.log('Handling ' + type  + ' for ' + this.id);
  }
};

上面代码的init方法中，使用了箭头函数，这导致这个箭头函数里面的this，总是指向handler对象。否则，回调函数运行时，this.doSomething这一行会报错，因为此时this指向document对象。

this指向的固定化，并不是因为箭头函数内部有绑定this的机制，实际原因是箭头函数根本没有自己的this，导致内部的this就是外层代码块的this。正是因为它没有this，所以也就不能用作构造函数。

// ES6
function foo() {
  setTimeout(() => {
    console.log('id:', this.id);
  }, 100);
}

// ES5
function foo() {
  var _this = this;

  setTimeout(function () {
    console.log('id:', _this.id);
  }, 100);
}

上面代码中，转换后的 ES5 版本清楚地说明了，箭头函数里面根本没有自己的this，而是引用外层的this

请问下面的代码之中有几个this？

function foo() {
  return () => {
    return () => {
      return () => {
        console.log('id:', this.id);
      };
    };
  };
}

var f = foo.call({id: 1});

var t1 = f.call({id: 2})()(); // id: 1
var t2 = f().call({id: 3})(); // id: 1
var t3 = f()().call({id: 4}); // id: 1

上面代码之中，只有一个this，就是函数foo的this，所以t1、t2、t3都输出同样的结果。因为所有的内层函数都是箭头函数，都没有自己的this，它们的this其实都是最外层foo函数的this。

除了this，以下三个变量在箭头函数之中也是不存在的，指向外层函数的对应变量：arguments、super、new.target。

function foo() {
  setTimeout(() => {
    console.log('args:', arguments);
  }, 100);
}

foo(2, 4, 6, 8)
// args: [2, 4, 6, 8]

上面代码中，箭头函数内部的变量arguments，其实是函数foo的arguments变量。

另外，由于箭头函数没有自己的this，所以当然也就不能用call()、apply()、bind()这些方法去改变this的指向。

(function() {
  return [
    (() => this.x).bind({ x: 'inner' })()
  ];
}).call({ x: 'outer' });
// ['outer']

上面代码中，箭头函数没有自己的this，所以bind方法无效，内部的this指向外部的this。

长期以来，JavaScript 语言的this对象一直是一个令人头痛的问题，在对象方法中使用this，必须非常小心。箭头函数”绑定”this，很大程度上解决了这个困扰。

嵌套的箭头函数

箭头函数内部，还可以再使用箭头函数。下面是一个 ES5 语法的多重嵌套函数。

function insert(value) {
  return {into: function (array) {
    return {after: function (afterValue) {
      array.splice(array.indexOf(afterValue) + 1, 0, value);
      return array;
    }};
  }};
}

insert(2).into([1, 3]).after(1); //[1, 2, 3]

上面这个函数，可以使用箭头函数改写。

let insert = (value) => ({into: (array) => ({after: (afterValue) => {
  array.splice(array.indexOf(afterValue) + 1, 0, value);
  return array;
}})});

insert(2).into([1, 3]).after(1); //[1, 2, 3]

双冒号运算符

箭头函数可以绑定this对象，大大减少了显式绑定this对象的写法（call、apply、bind）。但是，箭头函数并不适用于所有场合，所以现在有一个提案，提出了“函数绑定”（function bind）运算符，用来取代call、apply、bind调用。

函数绑定运算符是并排的两个冒号（::），双冒号左边是一个对象，右边是一个函数。该运算符会自动将左边的对象，作为上下文环境（即this对象），绑定到右边的函数上面。

foo::bar;
// 等同于
bar.bind(foo);

foo::bar(...arguments);
// 等同于
bar.apply(foo, arguments);

const hasOwnProperty = Object.prototype.hasOwnProperty;
function hasOwn(obj, key) {
  return obj::hasOwnProperty(key);
}

如果双冒号左边为空，右边是一个对象的方法，则等于将该方法绑定在该对象上面。

var method = obj::obj.foo;
// 等同于
var method = ::obj.foo;

let log = ::console.log;
// 等同于
var log = console.log.bind(console);

如果双冒号运算符的运算结果，还是一个对象，就可以采用链式写法。

import { map, takeWhile, forEach } from "iterlib";

getPlayers()
::map(x => x.character())
::takeWhile(x => x.strength > 100)
::forEach(x => console.log(x));

尾调用优化

1.什么是尾调用

尾调用（Tail Call）是函数式编程的一个重要概念，本身非常简单，一句话就能说清楚，就是指某个函数的最后一步是调用另一个函数。

function f(x){
  return g(x);
}

上面代码中，函数f的最后一步是调用函数g，这就叫尾调用。

以下三种情况，都不属于尾调用

// 情况一
function f(x){
  let y = g(x);
  return y;
}

// 情况二
function f(x){
  return g(x) + 1;
}

// 情况三
function f(x){
  g(x);
}

上面代码中，情况一是调用函数g之后，还有赋值操作，所以不属于尾调用，即使语义完全一样。情况二也属于调用后还有操作，即使写在一行内。情况三等同于下面的代码。

function f(x){
  g(x);
  return undefined;
}

尾调用不一定出现在函数尾部，只要是最后一步操作即可。

function f(x) {
  if (x > 0) {
    return m(x)
  }
  return n(x);
}

上面代码中，函数m和n都属于尾调用，因为它们都是函数f的最后一步操作。

2.尾调用优化

尾调用由于是函数的最后一步操作，所以不需要保留外层函数的调用帧，因为调用位置、内部变量等信息都不会再用到了，只要直接用内层函数的调用帧，取代外层函数的调用帧就可以了。

function f() {
  let m = 1;
  let n = 2;
  return g(m + n);
}
f();

// 等同于
function f() {
  return g(3);
}
f();

// 等同于
g(3);

上面代码中，如果函数g不是尾调用，函数f就需要保存内部变量m和n的值、g的调用位置等信息。但由于调用g之后，函数f就结束了，所以执行到最后一步，完全可以删除f(x)的调用帧，只保留g(3)的调用帧。

这就叫做“尾调用优化”（Tail call optimization），即只保留内层函数的调用帧。如果所有函数都是尾调用，那么完全可以做到每次执行时，调用帧只有一项，这将大大节省内存。这就是“尾调用优化”的意义。

3.尾递归

函数调用自身，称为递归。如果尾调用自身，就称为尾递归。

递归非常耗费内存，因为需要同时保存成千上百个调用帧，很容易发生“栈溢出”错误（stack overflow）。但对于尾递归来说，由于只存在一个调用帧，所以永远不会发生“栈溢出”错误。

function factorial(n) {
  if (n === 1) return 1;
  return n * factorial(n - 1);
}

factorial(5) // 120

上面代码是一个阶乘函数，计算n的阶乘，最多需要保存n个调用记录，复杂度 O(n) 

如果改写成尾递归，只保留一个调用记录，复杂度 O(1) 。

function factorial(n, total) {
  if (n === 1) return total;
  return factorial(n - 1, n * total);
}

factorial(5, 1) // 120

4.递归函数的改写

尾递归的实现，往往需要改写递归函数，确保最后一步只调用自身。做到这一点的方法，就是把所有用到的内部变量改写成函数的参数。比如上面的例子，阶乘函数 factorial 需要用到一个中间变量total，那就把这个中间变量改写成函数的参数。这样做的缺点就是不太直观，第一眼很难看出来，为什么计算5的阶乘，需要传入两个参数5和1？

function tailFactorial(n, total) {
  if (n === 1) return total;
  return tailFactorial(n - 1, n * total);
}

function factorial(n) {
  return tailFactorial(n, 1);
}

factorial(5) // 120