ES6经典数据结构详解

Set是一种叫做集合的数据结构，Map是一种叫做字典的数据结构

什么是集合？什么又是字典？

• 集合 是由一堆无序的、相关联的，且不重复的内存结构【数学中称为元素】组成的组合
• 字典 是一些元素的集合。每个元素有一个称作key 的域，不同元素的key 各不相同

区别？

• 共同点：集合、字典都可以存储不重复的值
• 不同点：集合是以[值，值]的形式存储元素，字典是以[键，值]的形式存储

Set

概念

Set是es6新增的数据结构，类似于数组，但是成员的值都是唯一的，没有重复的值，我们一般称为集合

Set本身是一个构造函数，用来生成 Set 数据结构

const s = new Set();

增删改查

Set的实例关于增删改查的方法：

• add()
• delete()
• has()
• clear()

add()

添加某个值，返回 Set 结构本身

当添加实例中已经存在的元素，set不会进行处理添加

s.add(1).add(2).add(2); // 2只被添加了一次

delete()

删除某个值，返回一个布尔值，表示删除是否成功

s.delete(1)

has()

返回一个布尔值，判断该值是否为Set的成员

s.has(2)

clear()

清除所有成员，没有返回值

s.clear()

遍历

Set实例遍历的方法有如下：

关于遍历的方法，有如下：

• keys()：返回键名的遍历器
• values()：返回键值的遍历器
• entries()：返回键值对的遍历器
• forEach()：使用回调函数遍历每个成员

Set的遍历顺序就是插入顺序

keys方法、values方法、entries方法返回的都是遍历器对象

let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);

for (let item of set.keys()) {
  console.log(item);
}
// red
// green
// blue

for (let item of set.values()) {
  console.log(item);
}
// red
// green
// blue

for (let item of set.entries()) {
  console.log(item);
}
// ["red", "red"]
// ["green", "green"]
// ["blue", "blue"]

forEach()用于对每个成员执行某种操作，没有返回值，键值、键名都相等，同样的forEach方法有第二个参数，用于绑定处理函数的this

let set = new Set([1, 4, 9]);
set.forEach((value, key) => console.log(key + ' : ' + value))
// 1 : 1
// 4 : 4
// 9 : 9

扩展运算符和Set 结构相结合实现数组或字符串去重

// 数组
let arr = [3, 5, 2, 2, 5, 5];
let unique = [...new Set(arr)]; // [3, 5, 2]

// 字符串
let str = "352255";
let unique = [...new Set(str)].join(""); // "352"

实现并集、交集、和差集

let a = new Set([1, 2, 3]);
let b = new Set([4, 3, 2]);

// 并集
let union = new Set([...a, ...b]);
// Set {1, 2, 3, 4}

// 交集
let intersect = new Set([...a].filter(x => b.has(x)));
// set {2, 3}

// （a 相对于 b 的）差集
let difference = new Set([...a].filter(x => !b.has(x)));
// Set {1}

Map

概念

Map类型是键值对的有序列表，而键和值都可以是任意类型

Map本身是一个构造函数，用来生成 Map 数据结构

const m = new Map()

增删改查

Map 结构的实例针对增删改查有以下属性和操作方法：

• size 属性
• set()
• get()
• has()
• delete()
• clear()

size

size属性返回 Map 结构的成员总数。

const map = new Map();
map.set('foo', true);
map.set('bar', false);

map.size // 2

set()

设置键名key对应的键值为value，然后返回整个 Map 结构

如果key已经有值，则键值会被更新，否则就新生成该键

同时返回的是当前Map对象，可采用链式写法

const m = new Map();

m.set('edition', 6)        // 键是字符串
m.set(262, 'standard')     // 键是数值
m.set(undefined, 'nah')    // 键是 undefined
m.set(1, 'a').set(2, 'b').set(3, 'c') // 链式操作

get()

get方法读取key对应的键值，如果找不到key，返回undefined

const m = new Map();

const hello = function() {console.log('hello');};
m.set(hello, 'Hello ES6!') // 键是函数

m.get(hello)  // Hello ES6!

has()

has方法返回一个布尔值，表示某个键是否在当前 Map 对象之中

const m = new Map();

m.set('edition', 6);
m.set(262, 'standard');
m.set(undefined, 'nah');

m.has('edition')     // true
m.has('years')       // false
m.has(262)           // true
m.has(undefined)     // true

delete()

delete方法删除某个键，返回true。如果删除失败，返回false

const m = new Map();
m.set(undefined, 'nah');
m.has(undefined)     // true

m.delete(undefined)
m.has(undefined)       // false

clear()

clear方法清除所有成员，没有返回值

let map = new Map();
map.set('foo', true);
map.set('bar', false);

map.size // 2
map.clear()
map.size // 0

遍历

Map结构原生提供三个遍历器生成函数和一个遍历方法：

• keys()：返回键名的遍历器
• values()：返回键值的遍历器
• entries()：返回所有成员的遍历器
• forEach()：遍历 Map 的所有成员

遍历顺序就是插入顺序

const map = new Map([
  ['F', 'no'],
  ['T',  'yes'],
]);

for (let key of map.keys()) {
  console.log(key);
}
// "F"
// "T"

for (let value of map.values()) {
  console.log(value);
}
// "no"
// "yes"

for (let item of map.entries()) {
  console.log(item[0], item[1]);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"

// 或者
for (let [key, value] of map.entries()) {
  console.log(key, value);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"

// 等同于使用map.entries()
for (let [key, value] of map) {
  console.log(key, value);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"

map.forEach(function(value, key, map) {
  console.log("Key: %s, Value: %s", key, value);
});

WeakSet 和 WeakMap

WeakSet

创建WeakSet实例

const ws = new WeakSet();

WeakSet可以接受一个具有 Iterable接口的对象作为参数

const a = [[1, 2], [3, 4]];
const ws = new WeakSet(a);
// WeakSet {[1, 2], [3, 4]}

在API中WeakSet与Set有两个区别：

• 没有遍历操作的API
• 没有size属性

WeakSet只能成员只能是引用类型，而不能是其他类型的值

let ws=new WeakSet();

// 成员不是引用类型
let weakSet=new WeakSet([2,3]);
console.log(weakSet) // 报错

// 成员为引用类型
let obj1={name:1}
let obj2={name:1}
let ws=new WeakSet([obj1,obj2]); 
console.log(ws) //WeakSet {{…}, {…}}

• WeakSet里面的引用只要在外部消失，它在 WeakSet里面的引用就会自动消失。
• 如果没有其他引用指向该对象，weakSet中的对象将会被垃圾回收器回收。
• 当需要存储一组对象引用，但不希望这些引用影响垃圾回收的情况下使用。

应用场景

1. 缓存管理：可以使用WeakSet来存储缓存中的对象引用。当对象不再被其他地方引用时，它们将自动从缓存中移除，无需手动清理。
2. 监听器管理：可以使用WeakSet来存储事件监听器的引用。当不再需要这些监听器时，它们将自动从集合中移除，无需手动解绑。

代码示例：

let cache = new WeakSet();

function fetchData() {
  let data = cache.get('data');
  if (data) {
    return data;
  } else {
    data = // 从网络或其他地方获取数据
    cache.add('data', data);
    return data;
  }
}

WeakMap

WeakMap结构与Map结构类似，也是用于生成键值对的集合

在API中WeakMap与Map有两个区别：

• 没有遍历操作的API
• 没有clear清空方法

// WeakMap 可以使用 set 方法添加成员
const wm1 = new WeakMap();
const key = {foo: 1};
wm1.set(key, 2);
wm1.get(key) // 2

// WeakMap 也可以接受一个数组，
// 作为构造函数的参数
const k1 = [1, 2, 3];
const k2 = [4, 5, 6];
const wm2 = new WeakMap([[k1, 'foo'], [k2, 'bar']]);
wm2.get(k2) // "bar"

WeakMap只接受对象作为键名（null除外），不接受其他类型的值作为键名

const map = new WeakMap();
map.set(1, 2)
// TypeError: 1 is not an object!
map.set(Symbol(), 2)
// TypeError: Invalid value used as weak map key
map.set(null, 2)
// TypeError: Invalid value used as weak map key

WeakMap的键名所指向的对象，一旦不再需要，里面的键名对象和所对应的键值对会自动消失，不用手动删除引用

应用场景

在网页的 DOM 元素上添加数据，就可以使用WeakMap结构，当该 DOM 元素被清除，其所对应的WeakMap记录就会自动被移除

const wm = new WeakMap();

const element = document.getElementById('example');

wm.set(element, 'some information');
wm.get(element) // "some information"

注意：WeakMap 弱引用的只是键名，而不是键值。键值依然是正常引用。

下面代码中，键值obj会在WeakMap产生新的引用，当你修改obj不会影响到内部

const wm = new WeakMap();
let key = {};
let obj = {foo: 1};

wm.set(key, obj);
obj = null;
wm.get(key)
// Object {foo: 1}
key = null; // 键名对象不再有其他引用
console.log(weakMap.get(key)); // 输出: undefined，键名对象已被垃圾回收

Promise

介绍

Promise，译为承诺，是异步编程的一种解决方案，比传统的解决方案（回调函数）更加合理和更加强大

在以往我们如果处理多层异步操作，我们往往会像下面那样编写我们的代码

doSomething(function(result) {
  doSomethingElse(result, function(newResult) {
    doThirdThing(newResult, function(finalResult) {
      console.log('得到最终结果: ' + finalResult);
    }, failureCallback);
  }, failureCallback);
}, failureCallback);

阅读上面代码，是不是很难受，上述形成了经典的回调地狱

现在通过Promise的改写上面的代码

doSomething().then(function(result) {
  return doSomethingElse(result);
})
.then(function(newResult) {
  return doThirdThing(newResult);
})
.then(function(finalResult) {
  console.log('得到最终结果: ' + finalResult);
})
.catch(failureCallback);

瞬间感受到promise解决异步操作的优点：

• 链式操作减低了编码难度
• 代码可读性明显增强

下面我们正式来认识promise：

状态

promise对象仅有三种状态

• pending（进行中）
• fulfilled（已成功）
• rejected（已失败）

特点

• 对象的状态不受外界影响，只有异步操作的结果，可以决定当前是哪一种状态
• 一旦状态改变（从pending变为fulfilled和从pending变为rejected），就不会再变，任何时候都可以得到这个结果

流程

认真阅读下图，我们能够轻松了解promise整个流程

用法

Promise对象是一个构造函数，用来生成Promise实例

const promise = new Promise(function(resolve, reject) {});

Promise构造函数接受一个函数作为参数，该函数的两个参数分别是resolve和reject

• resolve函数的作用是，将Promise对象的状态从“未完成”变为“成功”
• reject函数的作用是，将Promise对象的状态从“未完成”变为“失败”

实例方法

Promise构建出来的实例存在以下方法：

• then()
• catch()
• finally()

then()

then是实例状态发生改变时的回调函数，第一个参数是resolved状态的回调函数，第二个参数是rejected状态的回调函数

then方法返回的是一个新的Promise实例，也就是promise能链式书写的原因

getJSON("/posts.json").then(function(json) {
  return json.post;
}).then(function(post) {
  // ...
});

catch()

catch()方法是.then(null, rejection)或.then(undefined, rejection)的别名，用于指定发生错误时的回调函数

getJSON('/posts.json').then(function(posts) {
  // ...
}).catch(function(error) {
  // 处理 getJSON 和 前一个回调函数运行时发生的错误
  console.log('发生错误！', error);
});

Promise对象的错误具有“冒泡”性质，会一直向后传递，直到被捕获为止

getJSON('/post/1.json').then(function(post) {
  return getJSON(post.commentURL);
}).then(function(comments) {
  // some code
}).catch(function(error) {
  // 处理前面三个Promise产生的错误
});

一般来说，使用catch方法代替then()第二个参数

Promise对象抛出的错误不会传递到外层代码，即不会有任何反应

const someAsyncThing = function() {
  return new Promise(function(resolve, reject) {
    // 下面一行会报错，因为x没有声明
    resolve(x + 2);
  });
};

浏览器运行到这一行，会打印出错误提示ReferenceError: x is not defined，但是不会退出进程

catch()方法之中，还能再抛出错误，通过后面catch方法捕获到

finally()

finally()方法用于指定不管 Promise 对象最后状态如何，都会执行的操作

promise
.then(result => {···})
.catch(error => {···})
.finally(() => {···});

三者相关细节

• Promise 的状态一旦改变就不能再改变。

• .then 和 .catch 都会返回一个新的 Promise。

• .catch 不管被连接到哪里，都能捕获上层未捕捉过的错误。

• 在 Promise 中，返回任意一个非 Promise 的值都会被包裹成 Promise 对象，例如 return 2 会被包装为 return Promise.resolve(2)。

• Promise 的 .then 或者 .catch 可以被调用多次，但如果 Promise 内部的状态一经改变，并且有了一个值，那么后续每次调用 .then 或者 .catch 的时候都会直接拿到该值。

• .then 或者 .catch 中 return 一个 error 对象并不会抛出错误，所以不会被后续的 .catch 捕获。

• .then 或 .catch 返回的值不能是 Promise 本身，否则会造成死循环。

• .then 或 .catch 的参数期望是函数，传入非函数则会发生值透传。

  "值透传"是指在.then或.catch中，如果传入的参数不是函数，那么这个参数会被忽略，而上一个Promise的值会被"透传"到下一个.then或.catch中。例如：

  Promise.resolve(1).then('not a function').then(value => console.log(value)); // 输出 1

  在上面的代码中，第一个.then的参数不是函数，所以被忽略，1这个值就被"透传"到了下一个.then中。

• .then 方法能接收两个参数，第一个是处理成功的函数，第二个是处理失败的函数。在某些时候你可以认为 catch 是 .then 第二个参数的简便写法。

• finally 方法也是返回一个 Promise，它在 Promise 结束的时候，无论结果为 resolved 还是 rejected，都会执行里面的回调函数。

关于 finally 方法：

• .finally() 方法不管 Promise 对象最后的状态如何都会执行。
• finally() 方法的回调函数不接受任何的参数，也就是说你在 finally() 函数中是没法知道 Promise 最终的状态是 resolved 还是 rejected 的。
• 它最终返回的默认会是一个上一次的 Promise 对象值，不过如果抛出的是一个异常则返回异常的 Promise 对象。

构造函数方法

Promise构造函数存在以下方法：

• all()
• race()
• allSettled()
• resolve()
• reject()
• try()

all()

Promise.all()方法用于将多个 Promise实例，包装成一个新的 Promise实例

const p = Promise.all([p1, p2, p3]);

接受一个数组（迭代对象）作为参数，数组成员都应为Promise实例

实例p的状态由p1、p2、p3决定，分为两种：

• 只有p1、p2、p3的状态都变成fulfilled，p的状态才会变成fulfilled，此时p1、p2、p3的返回值组成一个数组，传递给p的回调函数
• 只要p1、p2、p3之中有一个被rejected，p的状态就变成rejected，此时第一个被reject的实例的返回值，会传递给p的回调函数

注意：如果作为参数的 Promise 实例，自己定义了catch方法，那么它一旦被rejected，并不会触发Promise.all()的catch方法

const p1 = new Promise((resolve, reject) => {
  resolve('hello');
})
.then(result => result)
.catch(e => e);

const p2 = new Promise((resolve, reject) => {
  throw new Error('报错了');
})
.then(result => result)
.catch(e => e);

Promise.all([p1, p2])
.then(result => console.log(result))
.catch(e => console.log(e));
// ["hello", Error: 报错了]

如果p2没有自己的catch方法，就会调用Promise.all()的catch方法

const p1 = new Promise((resolve, reject) => {
  resolve('hello');
})
.then(result => result);

const p2 = new Promise((resolve, reject) => {
  throw new Error('报错了');
})
.then(result => result);

Promise.all([p1, p2])
.then(result => console.log(result))
.catch(e => console.log(e));
// Error: 报错了

race()

Promise.race()方法同样是将多个 Promise 实例，包装成一个新的 Promise 实例

const p = Promise.race([p1, p2, p3]);

只要p1、p2、p3之中有一个实例率先改变状态，p的状态就跟着改变

率先改变的 Promise 实例的返回值则传递给p的回调函数

const p = Promise.race([
  fetch('/resource-that-may-take-a-while'),
  new Promise(function (resolve, reject) {
    setTimeout(() => reject(new Error('request timeout')), 5000)
  })
]);

p
.then(console.log)
.catch(console.error);

关于 all 和 race 方法：

• Promise.all() 的作用是接收一组异步任务，然后并行执行异步任务，并且在所有异步操作执行完后才执行回调。.race() 的作用也是接收一组异步任务，然后并行执行异步任务，只保留取第一个执行完成的异步操作的结果，其他的方法仍在执行，不过执行结果会被抛弃。
• Promise.all().then() 结果中数组的顺序和 Promise.all() 接收到的数组顺序一致。
• all 和 race 传入的数组中如果有会抛出异常的异步任务，那么只有最先抛出的错误会被捕获，并且是被 then 的第二个参数或者后面的 catch 捕获；但并不会影响数组中其它的异步任务的执行。

Promise.all 中如果有一个抛出异常了会如何处理？

• 在 Promise.all 中，如果有一个异步任务抛出异常，那么只有最先抛出的错误会被捕获，这个错误会被 then 的第二个参数或者后面的 catch 捕获。但是，这并不会影响数组中其它的异步任务的执行。

Promise 为什么能链式调用？

• Promise 能够进行链式调用，这是因为它的 .then、.catch 和 .finally 方法都会返回一个新的 Promise。这样我们就可以在一个 Promise 调用完 .then、.catch 或 .finally 后，继续调用这些方法，形成链式调用。

allSettled()

Promise.allSettled()方法接受一组 Promise 实例作为参数，包装成一个新的 Promise 实例

只有等到所有这些参数实例都返回结果，不管是fulfilled还是rejected，包装实例才会结束

const promises = [
  fetch('/api-1'),
  fetch('/api-2'),
  fetch('/api-3'),
];

await Promise.allSettled(promises);
removeLoadingIndicator();

resolve()

将现有对象转为 Promise对象

Promise.resolve('foo')
// 等价于
new Promise(resolve => resolve('foo'))

参数可以分成四种情况，分别如下：

• 参数是一个 Promise 实例，promise.resolve将不做任何修改、原封不动地返回这个实例
• 参数是一个thenable对象，promise.resolve会将这个对象转为 Promise对象，然后就立即执行thenable对象的then()方法
• 参数不是具有then()方法的对象，或根本就不是对象，Promise.resolve()会返回一个新的 Promise 对象，状态为resolved
• 没有参数时，直接返回一个resolved状态的 Promise 对象

reject()

Promise.reject(reason)`方法也会返回一个新的 Promise 实例，该实例的状态为`rejected
const p = Promise.reject('出错了');
// 等同于
const p = new Promise((resolve, reject) => reject('出错了'))

p.then(null, function (s) {
  console.log(s)
});
// 出错了

Promise.reject()方法的参数，会原封不动地变成后续方法的参数

Promise.reject('出错了')
.catch(e => {
  console.log(e === '出错了')
})
// true

使用场景

将图片的加载写成一个Promise，一旦加载完成，Promise的状态就发生变化

const preloadImage = function (path) {
  return new Promise(function (resolve, reject) {
    const image = new Image();
    image.onload  = resolve;
    image.onerror = reject;
    image.src = path;
  });
};

通过链式操作，将多个渲染数据分别给个then，让其各司其职。或当下个异步请求依赖上个请求结果的时候，我们也能够通过链式操作友好解决问题

// 各司其职
getInfo().then(res=>{
    let { bannerList } = res
    //渲染轮播图
    console.log(bannerList)
    return res
}).then(res=>{
    
    let { storeList } = res
    //渲染店铺列表
    console.log(storeList)
    return res
}).then(res=>{
    let { categoryList } = res
    console.log(categoryList)
    //渲染分类列表
    return res
})

通过all()实现多个请求合并在一起，汇总所有请求结果，只需设置一个loading即可

function initLoad(){
    // loading.show() //加载loading
    Promise.all([getBannerList(),getStoreList(),getCategoryList()]).then(res=>{
        console.log(res)
        loading.hide() //关闭loading
    }).catch(err=>{
        console.log(err)
        loading.hide()//关闭loading
    })
}
//数据初始化    
initLoad()

通过race可以设置图片请求超时

//请求某个图片资源
function requestImg(){
    var p = new Promise(function(resolve, reject){
        var img = new Image();
        img.onload = function(){
           resolve(img);
        }
        //img.src = "https://b-gold-cdn.xitu.io/v3/static/img/logo.a7995ad.svg"; 正确的
        img.src = "https://b-gold-cdn.xitu.io/v3/static/img/logo.a7995ad.svg1";
    });
    return p;
}

//延时函数，用于给请求计时
function timeout(){
    var p = new Promise(function(resolve, reject){
        setTimeout(function(){
            reject('图片请求超时');
        }, 5000);
    });
    return p;
}

Promise
.race([requestImg(), timeout()])
.then(function(results){
    console.log(results);
})
.catch(function(reason){
    console.log(reason);
});

Generator

介绍

Generator 函数是 ES6 提供的一种异步编程解决方案，语法行为与传统函数完全不同

回顾下上文提到的解决异步的手段：

• 回调函数
• promise

那么，上文我们提到promsie已经是一种比较流行的解决异步方案，那么为什么还出现Generator？甚至async/await呢？

该问题我们留在后面再进行分析，下面先认识下Generator

Generator函数

执行 Generator 函数会返回一个遍历器对象，可以依次遍历 Generator 函数内部的每一个状态

形式上，Generator函数是一个普通函数，但是有两个特征：

• function关键字与函数名之间有一个星号
• 函数体内部使用yield表达式，定义不同的内部状态

function* helloWorldGenerator() {
  yield 'hello';
  yield 'world';
  return 'ending';
}

使用

Generator 函数会返回一个遍历器对象，即具有Symbol.iterator属性，并且返回给自己

function* gen(){
  // some code
}

var g = gen();

g[Symbol.iterator]() === g
// true

通过yield关键字可以暂停generator函数返回的遍历器对象的状态

function* helloWorldGenerator() {
  yield 'hello';
  yield 'world';
  return 'ending';
}
var hw = helloWorldGenerator();

上述存在三个状态：hello、world、return

通过next方法才会遍历到下一个内部状态，其运行逻辑如下：

• 遇到yield表达式，就暂停执行后面的操作，并将紧跟在yield后面的那个表达式的值，作为返回的对象的value属性值。
• 下一次调用next方法时，再继续往下执行，直到遇到下一个yield表达式
• 如果没有再遇到新的yield表达式，就一直运行到函数结束，直到return语句为止，并将return语句后面的表达式的值，作为返回的对象的value属性值。
• 如果该函数没有return语句，则返回的对象的value属性值为undefined

hw.next()
// { value: 'hello', done: false }

hw.next()
// { value: 'world', done: false }

hw.next()
// { value: 'ending', done: true }

hw.next()
// { value: undefined, done: true }

done用来判断是否存在下个状态，value对应状态值

yield`表达式本身没有返回值，或者说总是返回`undefined

通过调用next方法可以带一个参数，该参数就会被当作上一个yield表达式的返回值

function* foo(x) {
  var y = 2 * (yield (x + 1));
  var z = yield (y / 3);
  return (x + y + z);
}

var a = foo(5);
a.next() // Object{value:6, done:false}
a.next() // Object{value:NaN, done:false}
a.next() // Object{value:NaN, done:true}

var b = foo(5);
b.next() // { value:6, done:false }
b.next(12) // { value:8, done:false }
b.next(13) // { value:42, done:true }

正因为Generator函数返回Iterator对象，因此我们还可以通过for...of进行遍历

function* foo() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
  yield 4;
  yield 5;
  return 6;
}

for (let v of foo()) {
  console.log(v);
}
// 1 2 3 4 5

原生对象没有遍历接口，通过Generator函数为它加上这个接口，就能使用for...of进行遍历了

function* objectEntries(obj) {
  let propKeys = Reflect.ownKeys(obj);

  for (let propKey of propKeys) {
    yield [propKey, obj[propKey]];
  }
}

let jane = { first: 'Jane', last: 'Doe' };

for (let [key, value] of objectEntries(jane)) {
  console.log(`${key}: ${value}`);
}
// first: Jane
// last: Doe

异步解决方案

回顾之前展开异步解决的方案：

• 回调函数
• Promise 对象
• generator 函数
• async/await

这里通过文件读取案例，将几种解决异步的方案进行一个比较：

回调函数

所谓回调函数，就是把任务的第二段单独写在一个函数里面，等到重新执行这个任务的时候，再调用这个函数

fs.readFile('/etc/fstab', function (err, data) {
  if (err) throw err;
  console.log(data);
  fs.readFile('/etc/shells', function (err, data) {
    if (err) throw err;
    console.log(data);
  });
});

readFile函数的第三个参数，就是回调函数，等到操作系统返回了/etc/passwd这个文件以后，回调函数才会执行

Promise

Promise就是为了解决回调地狱而产生的，将回调函数的嵌套，改成链式调用

const fs = require('fs');

const readFile = function (fileName) {
  return new Promise(function (resolve, reject) {
    fs.readFile(fileName, function(error, data) {
      if (error) return reject(error);
      resolve(data);
    });
  });
};


readFile('/etc/fstab').then(data =>{
    console.log(data)
    return readFile('/etc/shells')
}).then(data => {
    console.log(data)
})

这种链式操作形式，使异步任务的两段执行更清楚了，但是也存在了很明显的问题，代码变得冗杂了，语义化并不强

generator

yield表达式可以暂停函数执行，next方法用于恢复函数执行，这使得Generator函数非常适合将异步任务同步化

const gen = function* () {
  const f1 = yield readFile('/etc/fstab');
  const f2 = yield readFile('/etc/shells');
  console.log(f1.toString());
  console.log(f2.toString());
};

async/await

将上面Generator函数改成async/await形式，更为简洁，语义化更强了

const asyncReadFile = async function () {
  const f1 = await readFile('/etc/fstab');
  const f2 = await readFile('/etc/shells');
  console.log(f1.toString());
  console.log(f2.toString());
};

区别

通过上述代码进行分析，将promise、Generator、async/await进行比较：

• promise和async/await是专门用于处理异步操作的
• Generator并不是为异步而设计出来的，它还有其他功能（对象迭代、控制输出、部署Interator接口...）
• promise编写代码相比Generator、async更为复杂化，且可读性也稍差
• Generator、async需要与promise对象搭配处理异步情况
• async实质是Generator的语法糖，相当于会自动执行Generator函数
• async使用上更为简洁，将异步代码以同步的形式进行编写，是处理异步编程的最终方案

使用场景

Generator是异步解决的一种方案，最大特点则是将异步操作同步化表达出来

function* loadUI() {
  showLoadingScreen();
  yield loadUIDataAsynchronously();
  hideLoadingScreen();
}
var loader = loadUI();
// 加载UI
loader.next()

// 卸载UI
loader.next()

包括redux-saga中间件也充分利用了Generator特性

import { call, put, takeEvery, takeLatest } from 'redux-saga/effects'
import Api from '...'

function* fetchUser(action) {
   try {
      const user = yield call(Api.fetchUser, action.payload.userId);
      yield put({type: "USER_FETCH_SUCCEEDED", user: user});
   } catch (e) {
      yield put({type: "USER_FETCH_FAILED", message: e.message});
   }
}

function* mySaga() {
  yield takeEvery("USER_FETCH_REQUESTED", fetchUser);
}

function* mySaga() {
  yield takeLatest("USER_FETCH_REQUESTED", fetchUser);
}

export default mySaga;

还能利用Generator函数，在对象上实现Iterator接口

function* iterEntries(obj) {
  let keys = Object.keys(obj);
  for (let i=0; i < keys.length; i++) {
    let key = keys[i];
    yield [key, obj[key]];
  }
}

let myObj = { foo: 3, bar: 7 };

for (let [key, value] of iterEntries(myObj)) {
  console.log(key, value);
}

// foo 3
// bar 7

Proxy

介绍

定义： 用于定义基本操作的自定义行为

本质： 修改的是程序默认形为，就形同于在编程语言层面上做修改，属于元编程(meta programming)

元编程（Metaprogramming，又译超编程，是指某类计算机程序的编写，这类计算机程序编写或者操纵其它程序（或者自身）作为它们的数据，或者在运行时完成部分本应在编译时完成的工作

一段代码来理解

#!/bin/bash
# metaprogram
echo '#!/bin/bash' >program
for ((I=1; I<=1024; I++)) do
    echo "echo $I" >>program
done
chmod +x program

这段程序每执行一次能帮我们生成一个名为program的文件，文件内容为1024行echo，如果我们手动来写1024行代码，效率显然低效

• 元编程优点：与手工编写全部代码相比，程序员可以获得更高的工作效率，或者给与程序更大的灵活度去处理新的情形而无需重新编译

Proxy 亦是如此，用于创建一个对象的代理，从而实现基本操作的拦截和自定义（如属性查找、赋值、枚举、函数调用等）

用法

Proxy为 构造函数，用来生成 Proxy实例

var proxy = new Proxy(target, handler)

参数

target表示所要拦截的目标对象（任何类型的对象，包括原生数组，函数，甚至另一个代理）

handler通常以函数作为属性的对象，各属性中的函数分别定义了在执行各种操作时代理 p 的行为

handler解析

关于handler拦截属性，有如下：

• get(target,propKey,receiver)：拦截对象属性的读取
• set(target,propKey,value,receiver)：拦截对象属性的设置
• has(target,propKey)：拦截propKey in proxy的操作，返回一个布尔值
• deleteProperty(target,propKey)：拦截delete proxy[propKey]的操作，返回一个布尔值
• ownKeys(target)：拦截Object.keys(proxy)、for...in等循环，返回一个数组
• getOwnPropertyDescriptor(target, propKey)：拦截Object.getOwnPropertyDescriptor(proxy, propKey)，返回属性的描述对象
• defineProperty(target, propKey, propDesc)：拦截Object.defineProperty(proxy, propKey, propDesc），返回一个布尔值
• preventExtensions(target)：拦截Object.preventExtensions(proxy)，返回一个布尔值
• getPrototypeOf(target)：拦截Object.getPrototypeOf(proxy)，返回一个对象
• isExtensible(target)：拦截Object.isExtensible(proxy)，返回一个布尔值
• setPrototypeOf(target, proto)：拦截Object.setPrototypeOf(proxy, proto)，返回一个布尔值
• apply(target, object, args)：拦截 Proxy 实例作为函数调用的操作
• construct(target, args)：拦截 Proxy 实例作为构造函数调用的操作

Reflect

若需要在Proxy内部调用对象的默认行为，建议使用Reflect，其是ES6中操作对象而提供的新 API

基本特点：

• 只要Proxy对象具有的代理方法，Reflect对象全部具有，以静态方法的形式存在
• 修改某些Object方法的返回结果，让其变得更合理（定义不存在属性行为的时候不报错而是返回false）
• 让Object操作都变成函数行为

下面我们介绍proxy几种用法：

get()

get接受三个参数，依次为目标对象、属性名和 proxy 实例本身，最后一个参数可选

var person = {
  name: "张三"
};

var proxy = new Proxy(person, {
  get: function(target, propKey) {
    return Reflect.get(target,propKey)
  }
});

proxy.name // "张三"

get能够对数组增删改查进行拦截，下面是试下你数组读取负数的索引

function createArray(...elements) {
  let handler = {
    get(target, propKey, receiver) {
      let index = Number(propKey);
      if (index < 0) {
        propKey = String(target.length + index);
      }
      return Reflect.get(target, propKey, receiver);
    }
  };

  let target = [];
  target.push(...elements);
  return new Proxy(target, handler);
}

let arr = createArray('a', 'b', 'c');
arr[-1] // c

注意：如果一个属性不可配置（configurable）且不可写（writable），则 Proxy 不能修改该属性，否则会报错

const target = Object.defineProperties({}, {
  foo: {
    value: 123,
    writable: false,
    configurable: false
  },
});

const handler = {
  get(target, propKey) {
    return 'abc';
  }
};

const proxy = new Proxy(target, handler);

proxy.foo
// TypeError: Invariant check failed

set()

set方法用来拦截某个属性的赋值操作，可以接受四个参数，依次为目标对象、属性名、属性值和 Proxy 实例本身

假定Person对象有一个age属性，该属性应该是一个不大于 200 的整数，那么可以使用Proxy保证age的属性值符合要求

let validator = {
  set: function(obj, prop, value) {
    if (prop === 'age') {
      if (!Number.isInteger(value)) {
        throw new TypeError('The age is not an integer');
      }
      if (value > 200) {
        throw new RangeError('The age seems invalid');
      }
    }

    // 对于满足条件的 age 属性以及其他属性，直接保存
    obj[prop] = value;
  }
};

let person = new Proxy({}, validator);

person.age = 100;

person.age // 100
person.age = 'young' // 报错
person.age = 300 // 报错

如果目标对象自身的某个属性，不可写且不可配置，那么set方法将不起作用

const obj = {};
Object.defineProperty(obj, 'foo', {
  value: 'bar',
  writable: false,
});

const handler = {
  set: function(obj, prop, value, receiver) {
    obj[prop] = 'baz';
  }
};

const proxy = new Proxy(obj, handler);
proxy.foo = 'baz';
proxy.foo // "bar"

注意：严格模式下，set代理如果没有返回true，就会报错

'use strict';
const handler = {
  set: function(obj, prop, value, receiver) {
    obj[prop] = receiver;
    // 无论有没有下面这一行，都会报错
    return false;
  }
};
const proxy = new Proxy({}, handler);
proxy.foo = 'bar';
// TypeError: 'set' on proxy: trap returned falsish for property 'foo'

deleteProperty()

deleteProperty方法用于拦截delete操作，如果这个方法抛出错误或者返回false，当前属性就无法被delete命令删除

var handler = {
  deleteProperty (target, key) {
    invariant(key, 'delete');
    Reflect.deleteProperty(target,key)
    return true;
  }
};
function invariant (key, action) {
  if (key[0] === '_') {
    throw new Error(`无法删除私有属性`);
  }
}

var target = { _prop: 'foo' };
var proxy = new Proxy(target, handler);
delete proxy._prop
// Error: 无法删除私有属性

注意：目标对象自身的不可配置（configurable）的属性，不能被deleteProperty方法删除，否则报错

取消代理

Proxy.revocable(target, handler);

使用场景

Proxy其功能非常类似于设计模式中的代理模式，常用功能如下：

• 拦截和监视外部对对象的访问
• 降低函数或类的复杂度
• 在复杂操作前对操作进行校验或对所需资源进行管理

使用 Proxy 保障数据类型的准确性

let numericDataStore = { count: 0, amount: 1234, total: 14 };
numericDataStore = new Proxy(numericDataStore, {
    set(target, key, value, proxy) {
        if (typeof value !== 'number') {
            throw Error("属性只能是number类型");
        }
        return Reflect.set(target, key, value, proxy);
    }
});

numericDataStore.count = "foo"
// Error: 属性只能是number类型

numericDataStore.count = 333
// 赋值成功

声明了一个私有的 apiKey，便于 api 这个对象内部的方法调用，但不希望从外部也能够访问 api._apiKey

let api = {
    _apiKey: '123abc456def',
    getUsers: function(){ },
    getUser: function(userId){ },
    setUser: function(userId, config){ }
};
const RESTRICTED = ['_apiKey'];
api = new Proxy(api, {
    get(target, key, proxy) {
        if(RESTRICTED.indexOf(key) > -1) {
            throw Error(`${key} 不可访问.`);
        } return Reflect.get(target, key, proxy);
    },
    set(target, key, value, proxy) {
        if(RESTRICTED.indexOf(key) > -1) {
            throw Error(`${key} 不可修改`);
        } return Reflect.get(target, key, value, proxy);
    }
});

console.log(api._apiKey)
api._apiKey = '987654321'
// 上述都抛出错误

还能通过使用Proxy实现观察者模式

观察者模式（Observer mode）指的是函数自动观察数据对象，一旦对象有变化，函数就会自动执行

observable函数返回一个原始对象的 Proxy 代理，拦截赋值操作，触发充当观察者的各个函数

const queuedObservers = new Set();

const observe = fn => queuedObservers.add(fn);
const observable = obj => new Proxy(obj, {set});

function set(target, key, value, receiver) {
  const result = Reflect.set(target, key, value, receiver);
  queuedObservers.forEach(observer => observer());
  return result;
}

观察者函数都放进Set集合，当修改obj的值，在会set函数中拦截，自动执行Set所有的观察者

Module

介绍

模块，（Module），是能够单独命名并独立地完成一定功能的程序语句的集合（即程序代码和数据结构的集合体）。

两个基本的特征：外部特征和内部特征

• 外部特征是指模块跟外部环境联系的接口（即其他模块或程序调用该模块的方式，包括有输入输出参数、引用的全局变量）和模块的功能
• 内部特征是指模块的内部环境具有的特点（即该模块的局部数据和程序代码）

为什么需要模块化

• 代码抽象
• 代码封装
• 代码复用
• 依赖管理

如果没有模块化，我们代码会怎样？

• 变量和方法不容易维护，容易污染全局作用域
• 加载资源的方式通过script标签从上到下。
• 依赖的环境主观逻辑偏重，代码较多就会比较复杂。
• 大型项目资源难以维护，特别是多人合作的情况下，资源的引入会让人奔溃

因此，需要一种将JavaScript程序模块化的机制，如

• CommonJs (典型代表：node.js早期)
• AMD (典型代表：require.js)
• CMD (典型代表：sea.js)

AMD

Asynchronous ModuleDefinition（AMD），异步模块定义，采用异步方式加载模块。所有依赖模块的语句，都定义在一个回调函数中，等到模块加载完成之后，这个回调函数才会运行

代表库为require.js

/** main.js 入口文件/主模块 **/
// 首先用config()指定各模块路径和引用名
require.config({
  baseUrl: "js/lib",
  paths: {
    "jquery": "jquery.min",  //实际路径为js/lib/jquery.min.js
    "underscore": "underscore.min",
  }
});
// 执行基本操作
require(["jquery","underscore"],function($,_){
  // some code here
});

CommonJs

CommonJS 是一套 Javascript 模块规范，用于服务端

// a.js
module.exports={ foo , bar}

// b.js
const { foo,bar } = require('./a.js')

其有如下特点：

• 所有代码都运行在模块作用域，不会污染全局作用域
• 模块是同步加载的，即只有加载完成，才能执行后面的操作
• 模块在首次执行后就会缓存，再次加载只返回缓存结果，如果想要再次执行，可清除缓存
• require返回的值是被输出的值的拷贝，模块内部的变化也不会影响这个值

既然存在了AMD以及CommonJs机制，ES6的Module又有什么不一样？

ES6 在语言标准的层面上，实现了Module，即模块功能，完全可以取代 CommonJS和 AMD规范，成为浏览器和服务器通用的模块解决方案

CommonJS 和AMD 模块，都只能在运行时确定这些东西。比如，CommonJS模块就是对象，输入时必须查找对象属性

// CommonJS模块
let { stat, exists, readfile } = require('fs');

// 等同于
let _fs = require('fs');
let stat = _fs.stat;
let exists = _fs.exists;
let readfile = _fs.readfile;

ES6设计思想是尽量的静态化，使得编译时就能确定模块的依赖关系，以及输入和输出的变量

// ES6模块
import { stat, exists, readFile } from 'fs';

上述代码，只加载3个方法，其他方法不加载，即 ES6 可以在编译时就完成模块加载

由于编译加载，使得静态分析成为可能。包括现在流行的typeScript也是依靠静态分析实现功能

使用

ES6模块内部自动采用了严格模式，这里就不展开严格模式的限制，毕竟这是ES5之前就已经规定好

模块功能主要由两个命令构成：

• export：用于规定模块的对外接口
• import：用于输入其他模块提供的功能

export

一个模块就是一个独立的文件，该文件内部的所有变量，外部无法获取。如果你希望外部能够读取模块内部的某个变量，就必须使用export关键字输出该变量

// profile.js
export var firstName = 'Michael';
export var lastName = 'Jackson';
export var year = 1958;

或 
// 建议使用下面写法，这样能瞬间确定输出了哪些变量
var firstName = 'Michael';
var lastName = 'Jackson';
var year = 1958;

export { firstName, lastName, year };

输出函数或类

export function multiply(x, y) {
  return x * y;
};

通过as可以进行输出变量的重命名

function v1() { ... }
function v2() { ... }

export {
  v1 as streamV1,
  v2 as streamV2,
  v2 as streamLatestVersion
}

import

使用export命令定义了模块的对外接口以后，其他 JS 文件就可以通过import命令加载这个模块

// main.js
import { firstName, lastName, year } from './profile.js';

function setName(element) {
  element.textContent = firstName + ' ' + lastName;
}

同样如果想要输入变量起别名，通过as关键字

import { lastName as surname } from './profile.js';

当加载整个模块的时候，需要用到星号*

// circle.js
export function area(radius) {
  return Math.PI * radius * radius;
}

export function circumference(radius) {
  return 2 * Math.PI * radius;
}

// main.js
import * as circle from './circle';
console.log(circle)   // {area:area,circumference:circumference}

输入的变量都是只读的，不允许修改，但是如果是对象，允许修改属性

import {a} from './xxx.js'

a.foo = 'hello'; // 合法操作
a = {}; // Syntax Error : 'a' is read-only;

不过建议即使能修改，但我们不建议。因为修改之后，我们很难查错

import后面我们常接着from关键字，from指定模块文件的位置，可以是相对路径，也可以是绝对路径

import { a } from './a';

如果只有一个模块名，需要有配置文件，告诉引擎模块的位置

import { myMethod } from 'util';

在编译阶段，import会提升到整个模块的头部，首先执行

foo();
import { foo } from 'my_module';

多次重复执行同样的导入，只会执行一次

import 'lodash';
import 'lodash';

上面的情况，大家都能看到用户在导入模块的时候，需要知道加载的变量名和函数，否则无法加载

如果不需要知道变量名或函数就完成加载，就要用到export default命令，为模块指定默认输出

// export-default.js
export default function () {
    console.log('foo');
}

加载该模块的时候，import命令可以为该函数指定任意名字

// import-default.js
import customName from './export-default';
customName(); // 'foo'

动态加载

允许您仅在需要时动态加载模块，而不必预先加载所有模块，这存在明显的性能优势

这个新功能允许您将import()作为函数调用，将其作为参数传递给模块的路径。 它返回一个 promise，它用一个模块对象来实现，让你可以访问该对象的导出

import('/modules/myModule.mjs')
  .then((module) => {
    // Do something with the module.
  });

复合写法

如果在一个模块之中，先输入后输出同一个模块，import语句可以与export语句写在一起

export { foo, bar } from 'my_module';

// 可以简单理解为
import { foo, bar } from 'my_module';
export { foo, bar };

同理能够搭配as、*搭配使用

使用场景

如今，ES6模块化已经深入我们日常项目开发中，像vue、react项目搭建项目，组件化开发处处可见，其也是依赖模块化实现

vue组件

<template>
  <div class="App">
      组件化开发 ---- 模块化
  </div>
</template>

<script>
export default {
  name: 'HelloWorld',
  props: {
    msg: String
  }
}
</script>

react组件

function App() {
  return (
    <div className="App">
		组件化开发 ---- 模块化
    </div>
  );
}

export default App;

包括完成一些复杂应用的时候，我们也可以拆分成各个模块

Decorator

介绍

Decorator，即装饰器，从名字上很容易让我们联想到装饰者模式

简单来讲，装饰者模式就是一种在不改变原类和使用继承的情况下，动态地扩展对象功能的设计理论。

ES6中Decorator功能亦如此，其本质也不是什么高大上的结构，就是一个普通的函数，用于扩展类属性和类方法

这里定义一个士兵，这时候他什么装备都没有

class soldier{ 
}

定义一个得到 AK 装备的函数，即装饰器

function strong(target){
    target.AK = true
}

使用该装饰器对士兵进行增强

@strong
class soldier{
}

这时候士兵就有武器了

soldier.AK // true

上述代码虽然简单，但也能够清晰看到了使用Decorator两大优点：

• 代码可读性变强了，装饰器命名相当于一个注释
• 在不改变原有代码情况下，对原来功能进行扩展

用法

Docorator修饰对象为下面两种：

• 类的装饰
• 类属性的装饰

类的装饰

当对类本身进行装饰的时候，能够接受一个参数，即类本身

将装饰器行为进行分解，大家能够有个更深入的了解

@decorator
class A {}

// 等同于

class A {}
A = decorator(A) || A;

下面@testable就是一个装饰器，target就是传入的类，即MyTestableClass，实现了为类添加静态属性

@testable
class MyTestableClass {
  // ...
}

function testable(target) {
  target.isTestable = true;
}

MyTestableClass.isTestable // true

如果想要传递参数，可以在装饰器外层再封装一层函数

function testable(isTestable) {
  return function(target) {
    target.isTestable = isTestable;
  }
}

@testable(true)
class MyTestableClass {}
MyTestableClass.isTestable // true

@testable(false)
class MyClass {}
MyClass.isTestable // false

类属性的装饰

当对类属性进行装饰的时候，能够接受三个参数：

• 类的原型对象
• 需要装饰的属性名
• 装饰属性名的描述对象

首先定义一个readonly装饰器

function readonly(target, name, descriptor){
  descriptor.writable = false; // 将可写属性设为false
  return descriptor;
}

使用readonly装饰类的name方法

class Person {
  @readonly
  name() { return `${this.first} ${this.last}` }
}

相当于以下调用

readonly(Person.prototype, 'name', descriptor);

如果一个方法有多个装饰器，就像洋葱一样，先从外到内进入，再由内到外执行

function dec(id){
    console.log('evaluated', id);
    return (target, property, descriptor) =>console.log('executed', id);
}

class Example {
    @dec(1)
    @dec(2)
    method(){}
}
// evaluated 1
// evaluated 2
// executed 2
// executed 1

外层装饰器@dec(1)先进入，但是内层装饰器@dec(2)先执行

注意

装饰器不能用于修饰函数，因为函数存在变量声明情况

var counter = 0;

var add = function () {
  counter++;
};

@add
function foo() {
}

编译阶段，变成下面

var counter;
var add;

@add
function foo() {
}

counter = 0;

add = function () {
  counter++;
};

意图是执行后counter等于 1，但是实际上结果是counter等于 0

使用场景

基于Decorator强大的作用，我们能够完成各种场景的需求，下面简单列举几种：

使用react-redux的时候，如果写成下面这种形式，既不雅观也很麻烦

class MyReactComponent extends React.Component {}

export default connect(mapStateToProps, mapDispatchToProps)(MyReactComponent);

通过装饰器就变得简洁多了

@connect(mapStateToProps, mapDispatchToProps)
export default class MyReactComponent extends React.Component {}

将mixins，也可以写成装饰器，让使用更为简洁了

function mixins(...list) {
  return function (target) {
    Object.assign(target.prototype, ...list);
  };
}

// 使用
const Foo = {
  foo() { console.log('foo') }
};

@mixins(Foo)
class MyClass {}

let obj = new MyClass();
obj.foo() // "foo

下面再讲讲core-decorators.js几个常见的装饰器

@antobind

autobind装饰器使得方法中的this对象，绑定原始对象

import { autobind } from 'core-decorators';

class Person {
  @autobind
  getPerson() {
    return this;
  }
}

let person = new Person();
let getPerson = person.getPerson;

getPerson() === person;
// true

@readonly

readonly装饰器使得属性或方法不可写

import { readonly } from 'core-decorators';

class Meal {
  @readonly
  entree = 'steak';
}

var dinner = new Meal();
dinner.entree = 'salmon';
// Cannot assign to read only property 'entree' of [object Object]

@deprecate

deprecate或deprecated装饰器在控制台显示一条警告，表示该方法将废除

import { deprecate } from 'core-decorators';

class Person {
  @deprecate
  facepalm() {}

  @deprecate('功能废除了')
  facepalmHard() {}
}

let person = new Person();

person.facepalm();
// DEPRECATION Person#facepalm: This function will be removed in future versions.

person.facepalmHard();
// DEPRECATION Person#facepalmHard: 功能废除了