ES6（1）

简介

与JavaScript的关系

EMCAScript是JavaScript的规格，JavaScript是EMCAScrip的一种实现，另外 ECMAScript 的方言还有 JScript 和 ActionScript。日常场合，这两个词是可以互换的。

Node.js

Node.js 是 JavaScript 的服务器运行环境（runtime），它对 ES6 的支持度更高。除了那些默认打开的功能，还有一些已经实现但是默认没有打开的语法功能，使用下面的命令，可以查看 Node.js 默认没有打开的 ES6 实验性语法。

// Linux & Mac
$ node --v8-options | grep harmony

// Windows
$ node --v8-options | findstr harmony

Babel 转码器

Babel 是一个广泛使用的 ES6 转码器，可以将 ES6 代码转为 ES5 代码，从而在老版本的浏览器执行。这意味着，可以用 ES6 的方式编写程序，又不用担心现有环境是否支持。用下面的命令在项目目录中，安装 Babel。

$ npm install --save-dev @babel/core

下面的原始代码用了箭头函数，Babel 将其转为普通函数，就能在不支持箭头函数的 JavaScript 环境执行了。

// 转码前
input.map(item => item + 1);

// 转码后
input.map(function (item) {
  return item + 1;
});

配置文件.babelrc

Babel 的配置文件是.babelrc，存放在项目的根目录下。使用 Babel 的第一步，就是配置这个文件。

该文件用来设置转码规则和插件，基本格式如下。

{
  "presets": [],
  "plugins": []
}

presets字段设定转码规则，官方提供以下的规则集，可以根据需要安装。

# 最新转码规则
$ npm install --save-dev @babel/preset-env

# react 转码规则
$ npm install --save-dev @babel/preset-react

然后，将这些规则加入.babelrc。

  {
    "presets": [
      "@babel/env",
      "@babel/preset-react"
    ],
    "plugins": []
  }

注意，以下所有 Babel 工具和模块的使用，都必须先写好.babelrc。

命令行转码

Babel 提供命令行工具@babel/cli，用于命令行转码，安装命令如下。

$ npm install --save-dev @babel/cli

基本用法如下。

# 转码结果输出到标准输出
$ npx babel example.js



# 转码结果写入一个文件
# --out-file 或 -o 参数指定输出文件
$ npx babel example.js --out-file compiled.js
# 或者
$ npx babel example.js -o compiled.js



# 整个目录转码
# --out-dir 或 -d 参数指定输出目录
$ npx babel src --out-dir lib
# 或者
$ npx babel src -d lib



# -s 参数生成source map文件
$ npx babel src -d lib -s

babel-node

@babel/node模块的babel-node命令，提供一个支持 ES6 的 REPL 环境，它支持 Node 的 REPL 环境的所有功能，而且可以直接运行 ES6 代码。

# 安装
$ npm install --save-dev @babel/node


# 执行babel-node就进入 REPL 环境
$ npx babel-node
> (x => x * 2)(1)
2

将上面的代码放入脚本文件es6.js，然后直接运行。

# es6.js 的代码
# console.log((x => x * 2)(1));

$ npx babel-node es6.js
2

@babel/register 模块

@babel/register模块改写require命令，为它加上一个钩子。此后，每当使用require加载.js、.jsx、.es和.es6后缀名的文件，就会先用 Babel 进行转码。

# 安装
$ npm install --save-dev @babel/register

使用时，必须首先加载@babel/register，就不需要手动对index.js转码了。

// index.js
require('@babel/register');
require('./es6.js');

$ node index.js
2

需要注意的是，@babel/register只会对require命令加载的文件转码，而不会对当前文件转码。另外，由于它是实时转码，所以只适合在开发环境使用。

babel API

如果某些代码需要调用 Babel 的 API 进行转码，就要使用@babel/core模块。

var babel = require('@babel/core');

// 字符串转码
babel.transform('code();', options);
// => { code, map, ast }



// 文件转码（异步）
babel.transformFile('filename.js', options, function(err, result) {
  result; // => { code, map, ast }
});



// 文件转码（同步）
babel.transformFileSync('filename.js', options);
// => { code, map, ast }



// Babel AST转码
babel.transformFromAst(ast, code, options);
// => { code, map, ast }

配置对象options，可以参看官方文档http://babeljs.io/docs/usage/options/

下面是一个例子。

var es6Code = 'let x = n => n + 1';
var es5Code = require('@babel/core')


//transform方法的第一个参数是一个字符串，表示需要被转换的 ES6 代码，第二个参数是转换的配置对象
  .transform(es6Code, {
    presets: ['@babel/env']
  })
  .code;


console.log(es5Code);
// '"use strict";\n\nvar x = function x(n) {\n  return n + 1;\n};'

@babel/polyfill 模块

Babel 默认只转换新的 JavaScript 句法（syntax），而不转换新的 API，比如Iterator、Generator、Set、Map、Proxy、Reflect、Symbol、Promise等全局对象，以及一些像Object.assign这样的定义在全局对象上的方法都不会转码。

举例来说，ES6 在Array对象上新增了Array.from方法，Babel 就不会转码这个方法。如果想让这个方法运行，必须使用babel-polyfill，为当前环境提供一个垫片。

# 安装
$ npm install --save-dev @babel/polyfill

在脚本头部，加入如下代码。

import '@babel/polyfill';
// 或者
require('@babel/polyfill');

Babel 默认不转码的 API 非常多，详细清单可以查看 babel-plugin-transform-runtime模块的 definitions.js 文件。

浏览器环境

Babel 也可以用于浏览器环境，使用@babel/standalone模块提供的浏览器版本，将其插入网页。

<script src="https://unpkg.com/@babel/standalone/babel.min.js"></script>
<script type="text/babel">
// Your ES6 code
</script>

注意，网页实时将 ES6 代码转为 ES5，对性能会有影响。生产环境需要加载已经转码完成的脚本。

Babel 提供一个REPL 在线编译器，可以在线将 ES6 代码转为 ES5 代码。转换后的代码，可以直接作为 ES5 代码插入网页运行。

let 命令

基本用法

ES6 新增了let命令，用来声明变量。它的用法类似于var，但是所声明的变量，只在let命令所在的代码块内有效。

{
  let a = 10;
  var b = 1;
}

a // ReferenceError: a is not defined.
b // 1

上面代码在代码块之中，分别用let和var声明了两个变量。然后在代码块之外调用这两个变量，结果let声明的变量报错，var声明的变量返回了正确的值。这表明，let声明的变量只在它所在的代码块有效。

for (let i = 0; i < 10; i++) {
  // ...
}

console.log(i);
// ReferenceError: i is not defined

上面代码中，计数器i只在for循环体内有效，在循环体外引用就会报错。

var a = [];
for (var i = 0; i < 10; i++) {
  a[i] = function () {
    console.log(i);
  };
}
a[6](); 
// 10

上面代码中，变量 i是 var命令声明的，在全局范围内都有效，所以全局只有一个变量 i。每一次循环，变量 i的值都会发生改变，而循环内被赋给数组 a的函数内部的 console.log(i)，里面的 i指向的就是全局的 i。也就是说，所有数组 a的成员里面的 i，指向的都是同一个 i，导致运行时输出的是最后一轮的 i的值，也就是 10。

var a = [];
for (let i = 0; i < 10; i++) {
  a[i] = function () {
    console.log(i);
  };
}
a[6]();
 // 6

上面代码中，变量 i是 let声明的，当前的 i只在本轮循环有效，所以每一次循环的 i其实都是一个新的变量，所以最后输出的是6。

另外，JavaScript 引擎内部会记住上一轮循环的值，初始化本轮的变量i时，就在上一轮循环的基础上进行计算。

for循环还有一个特别之处，就是设置循环变量的那部分是一个父作用域，而循环体内部是一个单独的子作用域。

for (let i = 0; i < 3; i++) {
  let i = 'abc';
  console.log(i);
}
// abc
// abc
// abc

上面代码正确运行，输出了 3 次 abc。这表明函数内部的变量 i与循环变量 i不在同一个作用域，有各自单独的作用域。

不存在变量提升

var命令会发生“变量提升”现象，即变量可以在声明之前使用，值为undefined。这种现象多多少少是有些奇怪的，按照一般的逻辑，变量应该在声明语句之后才可以使用。

// var 的情况
console.log(foo); // 输出undefined
var foo = 2;

// let 的情况
console.log(bar); // 报错ReferenceError
let bar = 2;

上面代码中，变量 foo用 var命令声明，会发生变量提升，即脚本开始运行时，变量 foo已经存在了，但是没有值，所以会输出 undefined。
变量 bar用 let命令声明，不会发生变量提升。这表示在声明它之前，变量 bar是不存在的，这时如果用到它，就会抛出一个错误。

let命令改变了语法行为，它所声明的变量一定要在声明后使用，否则报错。

暂时性死区

var tmp = 123;

if (true) {
  tmp = 'abc'; // ReferenceError
  let tmp;
}

上面代码中，存在全局变量 tmp，但是块级作用域内 let又声明了一个局部变量 tmp，导致后者绑定这个块级作用域，所以在 let声明变量前，对 tmp赋值会报错。

如果块级作用域内存在let命令，它所声明的变量就“绑定”（binding）这个区域，不再受外部的影响。

ES6 明确规定，如果区块中存在let和const命令，这个区块对这些命令声明的变量，从一开始就形成了封闭作用域。凡是在声明之前就使用这些变量，就会报错。在代码块内，使用let命令声明变量之前，该变量都是不可用的，这在语法上，称为“暂时性死区”（temporal dead zone，简称 TDZ）。

if (true) {
  // TDZ开始
  tmp = 'abc'; // ReferenceError
  console.log(tmp); // ReferenceError

  let tmp; // TDZ结束
  console.log(tmp); // undefined

  tmp = 123;
  console.log(tmp); // 123
}

“暂时性死区”也意味着typeof不再是一个百分之百安全的操作。

typeof x; // ReferenceError
let x;


typeof undeclared_variable // "undefined"

上面代码中，变量 x使用 let命令声明，所以在声明之前，都属于 x的 “死区 ”，只要用到该变量就会报错。因此，typeof运行时就会抛出一个ReferenceError。作为比较，如果一个变量根本没有被声明，使用 typeof反而不会报错。

undeclared_variable是一个不存在的变量名，结果返回 “undefined”。所以，在没有 let之前，typeof运算符是百分之百安全的，永远不会报错。现在这一点不成立了。这样的设计是为了让大家养成良好的编程习惯，变量一定要在声明之后使用，否则就报错。

有些“死区”比较隐蔽，不太容易发现。

function bar(x = y, y = 2) {
  return [x, y];
}
bar();
 // 报错


function bar(x = 2, y = x) {
  return [x, y];
}
bar(); 
// [2, 2]

上面代码中，调用bar函数之所以报错（某些实现可能不报错），是因为参数x默认值等于另一个参数y，而此时y还没有声明，属于“死区”。如果y的默认值是x，就不会报错，因为此时x已经声明了。

另外，下面的代码也会报错，与var的行为不同。

// 不报错
var x = x;

// 报错
let x = x;  // ReferenceError: x is not defined

上面代码报错，也是因为暂时性死区。使用 let声明变量时，只要变量在还没有声明完成前使用，就会报错。上面这行就属于这个情况，在变量 x的声明语句还没有执行完成前，就去取 x的值，导致报错 “x 未定义”。

暂时性死区和let、const语句不出现变量提升，主要是为了减少运行时错误，防止在变量声明前就使用这个变量，从而导致意料之外的行为，这样的错误在 ES5 是很常见的。

暂时性死区的本质就是，只要一进入当前作用域，所要使用的变量就已经存在了，但是不可获取，只有等到声明变量的那一行代码出现，才可以获取和使用该变量。

不允许重复声明

let不允许在相同作用域内，重复声明同一个变量。因此，不能在函数内部重新声明参数。

// 报错
function func() {
  let a = 10;
  var a = 1;
}


// 报错
function func() {
  let a = 10;
  let a = 1;
}


function func(arg) {
  let arg;
}
func() // 报错


function func(arg) {
  {
    let arg;
  }
}
func() // 不报错

块级作用域

ES5 只有全局作用域和函数作用域，没有块级作用域，这带来很多不合理的场景。

//第一种场景，内层变量可能会覆盖外层变量

var tmp = new Date();

function f() {
  console.log(tmp);
  if (false) {
    var tmp = 'hello world';
  }
}

f(); 
// undefined

上面代码的原意是，if代码块的外部使用外层的 tmp变量，内部使用内层的 tmp变量。但是，函数 f执行后，输出结果为 undefined，原因在于变量提升，导致内层的 tmp变量覆盖了外层的 tmp变量。

//第二种场景，用来计数的循环变量泄露为全局变量

var s = 'hello';

for (var i = 0; i < s.length; i++) {
  console.log(s[i]);
}

console.log(i); 
// 5

上面代码中，变量i只用来控制循环，但是循环结束后，它并没有消失，泄露成了全局变量。

ES6 的块级作用域

let为 JavaScript 新增了块级作用域。

function f1() {
  let n = 5;
  if (true) {
    let n = 10;
  }
  console.log(n); // 5
}

上面的函数有两个代码块，都声明了变量 n，运行后输出 5，这表示外层代码块不受内层代码块的影响。如果两次都使用 var定义变量 n，最后输出的值才是 10。

ES6 允许块级作用域的任意嵌套。

{{{{
  {let insane = 'Hello World'}
  console.log(insane); 
  // 报错
}}}};

上面代码使用了一个五层的块级作用域，每一层都是一个单独的作用域，第四层作用域无法读取第五层作用域的内部变量。

内层作用域可以定义外层作用域的同名变量。

{{{{
  let insane = 'Hello World';
  {let insane = 'Hello World'}
}}}};



// IIFE 写法
(function () {
  var tmp = ...;
  ...
}());

// 块级作用域写法
{
  let tmp = ...;
  ...
}

块级作用域的出现，使得获得广泛应用的匿名立即执行函数表达式（匿名 IIFE）不再必要了。

块级作用域与函数声明

ES5 规定，函数只能在顶层作用域和函数作用域之中声明，不能在块级作用域声明。

// 情况一
if (true) {
  function f() {}
}

// 情况二
try {
  function f() {}
} catch(e) {
  // ...
}

上面两种函数声明，根据 ES5 的规定都是非法的。但是，浏览器没有遵守这个规定，为了兼容以前的旧代码，还是支持在块级作用域之中声明函数，因此上面两种情况实际都能运行，不会报错。

ES6 引入了块级作用域，明确允许在块级作用域之中声明函数。ES6 规定，块级作用域之中，函数声明语句的行为类似于let，在块级作用域之外不可引用。

function f() { console.log('I am outside!'); }

(function () {
  if (false) {
    // 重复声明一次函数f
    function f() { console.log('I am inside!'); }
  }

  f();
}());

上面代码在 ES5 中运行，会得到 “I am inside!”，因为在 if内声明的函数 f会被提升到函数头部，实际运行的代码如下。

// ES5 环境
function f() { console.log('I am outside!'); }

(function () {
  function f() { console.log('I am inside!'); }
  if (false) {
  }
  f();
}());

ES6 就完全不一样了，理论上会得到“I am outside!”。因为块级作用域内声明的函数类似于let，对作用域之外没有影响。但是，如果真的在 ES6 浏览器中运行一下上面的代码，是会报错的。

// 浏览器的 ES6 环境
function f() { console.log('I am outside!'); }

(function () {
  if (false) {
    // 重复声明一次函数f
    function f() { console.log('I am inside!'); }
  }

  f();
}());
// Uncaught TypeError: f is not a function

如果改变了块级作用域内声明的函数的处理规则，显然会对老代码产生很大影响。为了减轻因此产生的不兼容问题，ES6 在附录B里面规定，浏览器的实现可以不遵守上面的规定，有自己的行为方式。

• 允许在块级作用域内声明函数。
• 函数声明类似于var，即会提升到全局作用域或函数作用域的头部。
• 同时，函数声明还会提升到所在的块级作用域的头部。

注意，上面三条规则只对 ES6 的浏览器实现有效，其他环境的实现不用遵守，还是将块级作用域的函数声明当作 let处理。

根据这三条规则，浏览器的 ES6 环境中，块级作用域内声明的函数，行为类似于var声明的变量。

// 浏览器的 ES6 环境
function f() { console.log('I am outside!'); }
(function () {
  var f = undefined;
  if (false) {
    function f() { console.log('I am inside!'); }
  }

  f();
}());
// Uncaught TypeError: f is not a function

考虑到环境导致的行为差异太大，应该避免在块级作用域内声明函数。如果确实需要，也应该写成函数表达式，而不是函数声明语句。

// 块级作用域内部的函数声明语句，建议不要使用
{
  let a = 'secret';
  function f() {
    return a;
  }
}

// 块级作用域内部，优先使用函数表达式
{
  let a = 'secret';
  let f = function () {
    return a;
  };
}

另外，ES6 的块级作用域必须有大括号，如果没有大括号，JavaScript 引擎就认为不存在块级作用域。

// 报错
if (true) let x = 1;

// 不报错
if (true) {
  let x = 1;
}

上面代码中，第一种写法没有大括号，所以不存在块级作用域，而 let只能出现在当前作用域的顶层，所以报错。第二种写法有大括号，所以块级作用域成立。

函数声明也是如此，严格模式下，函数只能声明在当前作用域的顶层。

// 不报错
'use strict';
if (true) {
  function f() {}
}

// 报错
'use strict';
if (true)
  function f() {}

const 命令

基本用法

const声明一个只读的常量。一旦声明，常量的值就不能改变。

const PI = 3.1415;
PI // 3.1415

PI = 3;
// TypeError: Assignment to constant variable.

上面代码表明改变常量的值会报错。

const声明的变量不得改变值，这意味着，const一旦声明变量，就必须立即初始化，不能留到以后赋值。对于const来说，只声明不赋值，就会报错。

const foo;
// SyntaxError: Missing initializer in const declaration

const的作用域与let命令相同：只在声明所在的块级作用域内有效。

if (true) {
  const MAX = 5;
}

MAX // Uncaught ReferenceError: MAX is not defined

const命令声明的常量也是不提升，同样存在暂时性死区，只能在声明的位置后面使用。

if (true) {
  console.log(MAX); // ReferenceError
  const MAX = 5;
}

const声明的常量，也与let一样不可重复声明

var message = "Hello!";
let age = 25;



// 以下两行都会报错
const message = "Goodbye!";
const age = 30;

本质

const实际上保证的，并不是变量的值不得改动，而是变量指向的那个内存地址所保存的数据不得改动。对于简单类型的数据（数值、字符串、布尔值），值就保存在变量指向的那个内存地址，因此等同于常量。

但对于复合类型的数据（主要是对象和数组），变量指向的内存地址，保存的只是一个指向实际数据的指针，const只能保证这个指针是固定的（即总是指向另一个固定的地址），至于它指向的数据结构是不是可变的，就完全不能控制了。

因此，将一个对象声明为常量必须非常小心。

const foo = {};

// 为 foo 添加一个属性，可以成功
foo.prop = 123;
foo.prop // 123

// 将 foo 指向另一个对象，就会报错
foo = {}; // TypeError: "foo" is read-only

上面代码中，常量 foo储存的是一个地址，这个地址指向一个对象。不可变的只是这个地址，即不能把 foo指向另一个地址，但对象本身是可变的，所以依然可以为其添加新属性。

const a = [];
a.push('Hello'); // 可执行
a.length = 0;    // 可执行
a = ['Dave'];    // 报错

上面代码中，常量 a是一个数组，这个数组本身是可写的，但是如果将另一个数组赋值给 a，就会报错。

如果真的想将对象冻结，应该使用Object.freeze方法。

const foo = Object.freeze({});

// 常规模式时，下面一行不起作用；
// 严格模式时，该行会报错
foo.prop = 123;

上面代码中，常量 foo指向一个冻结的对象，所以添加新属性不起作用，严格模式时还会报错。

除了将对象本身冻结，对象的属性也应该冻结。

//将对象彻底冻结
var constantize = (obj) => {
  Object.freeze(obj);
  Object.keys(obj).forEach( (key, i) => {
    if ( typeof obj[key] === 'object' ) {
      constantize( obj[key] );
    }
  });
};

ES6 声明变量的六种方法

ES5 只有两种声明变量的方法：var命令和function命令。ES6 除了添加let和const命令，后面还会提到，另外两种声明变量的方法：import命令和class命令。所以，ES6 一共有 6 种声明变量的方法。

顶层对象的属性

顶层对象，在浏览器环境指的是window对象，在 Node 指的是global对象。ES5 之中，顶层对象的属性与全局变量是等价的。

window.a = 1;
a // 1

a = 2;
window.a // 2

上面代码中，顶层对象的属性赋值与全局变量的赋值，是同一件事。

顶层对象的属性与全局变量挂钩，这样带来了几个很大的问题：首先是没法在编译时就报出变量未声明的错误，只有运行时才能知道（因为全局变量可能是顶层对象的属性创造的，而属性的创造是动态的）；其次，程序员很容易不知不觉地就创建了全局变量（比如打字出错）；最后，顶层对象的属性是可以到处读写的，这非常不利于模块化编程。

另一方面，window对象有实体含义，指的是浏览器的窗口对象，顶层对象是一个有实体含义的对象，也是不合适的。

ES6 为了改变这一点，一方面规定，为了保持兼容性，var命令和function命令声明的全局变量，依旧是顶层对象的属性；另一方面规定，let命令、const命令、class命令声明的全局变量，不属于顶层对象的属性。

也就是说，从 ES6 开始，全局变量将逐步与顶层对象的属性脱钩。

var a = 1;
// 如果在 Node 的 REPL 环境，可以写成 global.a
// 或者采用通用方法，写成 this.a
window.a 
// 1


let b = 1;
window.b
// undefined

上面代码中，全局变量 a由 var命令声明，所以它是顶层对象的属性；全局变量 b由 let命令声明，所以它不是顶层对象的属性，返回 undefined。

globalThis 对象

JavaScript 语言存在一个顶层对象，它提供全局环境（即全局作用域），所有代码都是在这个环境中运行。但是，顶层对象在各种实现里面是不统一的。

• 浏览器里面，顶层对象是window，但 Node 和 Web Worker 没有window。
• 浏览器和 Web Worker 里面，self也指向顶层对象，但是 Node 没有self。
• Node 里面，顶层对象是global，但其他环境都不支持。

同一段代码为了能够在各种环境，都能取到顶层对象，现在一般是使用this变量，但是有局限性。

• 全局环境中，this会返回顶层对象。但是，Node 模块和 ES6 模块中，this返回的是当前模块。
• 函数里面的this，如果函数不是作为对象的方法运行，而是单纯作为函数运行，this会指向顶层对象。但是，严格模式下，这时this会返回undefined。
• 不管是严格模式，还是普通模式，new Function(‘return this’)()，总是会返回全局对象。但是，如果浏览器用了 CSP（Content Security Policy，内容安全策略），那么eval、new Function这些方法都可能无法使用。

综上所述，很难找到一种方法，可以在所有情况下，都取到顶层对象。下面是两种勉强可以使用的方法。

// 方法一
(typeof window !== 'undefined'
   ? window
   : (typeof process === 'object' &&
      typeof require === 'function' &&
      typeof global === 'object')
     ? global
     : this);

// 方法二
var getGlobal = function () {
  if (typeof self !== 'undefined') { return self; }
  if (typeof window !== 'undefined') { return window; }
  if (typeof global !== 'undefined') { return global; }
  throw new Error('unable to locate global object');
};

ES2020 在语言标准的层面，引入globalThis作为顶层对象。也就是说，任何环境下，globalThis都是存在的，都可以从它拿到顶层对象，指向全局环境下的this。

垫片库global-this模拟了这个提案，可以在所有环境拿到globalThis。

变量的解构赋值

数组的解构赋值

基本用法

ES6 允许按照一定模式，从数组和对象中提取值，对变量进行赋值，这被称为解构（Destructuring）。

以前，为变量赋值，只能直接指定值，在ES6 允许写成下面这样。

let a = 1;
let b = 2;
let c = 3;


let [a, b, c] = [1, 2, 3];

上面代码表示，可以从数组中提取值，按照对应位置，对变量赋值。

本质上，这种写法属于“模式匹配”，只要等号两边的模式相同，左边的变量就会被赋予对应的值。下面是一些使用嵌套数组进行解构的例子。

let [foo, [[bar], baz]] = [1, [[2], 3]];
foo // 1
bar // 2
baz // 3

let [ , , third] = ["foo", "bar", "baz"];
third // "baz"

let [x, , y] = [1, 2, 3];
x // 1
y // 3

let [head, ...tail] = [1, 2, 3, 4];
head // 1
tail // [2, 3, 4]

let [x, y, ...z] = ['a'];
x // "a"
y // undefined
z // []

如果解构不成功，变量的值就等于undefined。

let [foo] = [];
let [bar, foo] = [1];

以上两种情况都属于解构不成功，foo的值都会等于 undefined。

另一种情况是不完全解构，即等号左边的模式，只匹配一部分的等号右边的数组。这种情况下，解构依然可以成功。

let [x, y] = [1, 2, 3];
x // 1
y // 2

let [a, [b], d] = [1, [2, 3], 4];
a // 1
b // 2
d // 4

上面两个例子，都属于不完全解构，但是可以成功。

如果等号的右边不是数组（或者严格地说，不是可遍历的结构），那么将会报错。

// 报错
let [foo] = 1;
let [foo] = false;
let [foo] = NaN;
let [foo] = undefined;
let [foo] = null;
let [foo] = {};

上面的语句都会报错，因为等号右边的值，要么转为对象以后不具备 Iterator 接口（前五个表达式），要么本身就不具备 Iterator 接口（最后一个表达式）。

对于 Set 结构，也可以使用数组的解构赋值。

let [x, y, z] = new Set(['a', 'b', 'c']);
x // "a"

只要某种数据结构具有 Iterator 接口，都可以采用数组形式的解构赋值。

function* fibs() {
  let a = 0;
  let b = 1;
  while (true) {
    yield a;
    [a, b] = [b, a + b];
  }
}

let [first, second, third, fourth, fifth, sixth] = fibs();
sixth 
// 5

上面代码中，fibs是一个 Generator 函数，原生具有 Iterator 接口。解构赋值会依次从这个接口获取值。

默认值

解构赋值允许指定默认值。

let [foo = true] = [];
foo // true

let [x, y = 'b'] = ['a']; // x='a', y='b'
let [x, y = 'b'] = ['a', undefined]; // x='a', y='b'



let [x = 1] = [undefined];
x // 1

let [x = 1] = [null];
x // null

注意，ES6 内部使用严格相等运算符（===），判断一个位置是否有值。所以，只有当一个数组成员严格等于 undefined，默认值才会生效。上面代码中，如果一个数组成员是 null，默认值就不会生效，因为 null不严格等于 undefined。

如果默认值是一个表达式，那么这个表达式是惰性求值的，即只有在用到的时候，才会求值。

function f() {
  console.log('aaa');
}

let [x = f()] = [1];

上面代码中，因为 x能取到值，所以函数 f根本不会执行。上面的代码其实等价于下面的代码。

let x;
if ([1][0] === undefined) {
  x = f();
} else {
  x = [1][0];
}

默认值可以引用解构赋值的其他变量，但该变量必须已经声明。

let [x = 1, y = x] = [];     // x=1; y=1
let [x = 1, y = x] = [2];    // x=2; y=2
let [x = 1, y = x] = [1, 2]; // x=1; y=2
let [x = y, y = 1] = [];     // ReferenceError: y is not defined

上面最后一个表达式之所以会报错，是因为 x用 y做默认值时，y还没有声明。

对象的解构赋值

基本用法

解构不仅可以用于数组，还可以用于对象。对象的解构与数组有一个重要的不同。数组的元素是按次序排列的，变量的取值由它的位置决定；而对象的属性没有次序，变量必须与属性同名，才能取到正确的值。

let { foo, bar } = { foo: 'aaa', bar: 'bbb' };
foo // "aaa"
bar // "bbb"


let { bar, foo } = { foo: 'aaa', bar: 'bbb' };
foo // "aaa"
bar // "bbb"



let { baz } = { foo: 'aaa', bar: 'bbb' };
baz // undefined

上面代码的第一个例子，等号左边的两个变量的次序，与等号右边两个同名属性的次序不一致，但是对取值完全没有影响。第二个例子的变量没有对应的同名属性，导致取不到值，最后等于 undefined。

如果解构失败，变量的值等于undefined。

let {foo} = {bar: 'baz'};
foo 
// undefined

上面代码中，等号右边的对象没有foo属性，所以变量foo取不到值，所以等于undefined。

对象的解构赋值，可以很方便地将现有对象的方法，赋值到某个变量。

let { log, sin, cos } = Math;


const { log } = console;
log('hello') // hello

上面代码的例一将Math对象的对数、正弦、余弦三个方法，赋值到对应的变量上，使用起来就会方便很多。例二将console.log赋值到log变量。

如果变量名与属性名不一致，必须写成下面这样。

let { foo: baz } = { foo: 'aaa', bar: 'bbb' };
baz // "aaa"

let obj = { first: 'hello', last: 'world' };
let { first: f, last: l } = obj;
f // 'hello'
l // 'world'

这说明，对象的解构赋值是下面形式的简写。

let { foo: foo, bar: bar } = { foo: 'aaa', bar: 'bbb' };

也就是说，对象的解构赋值的内部机制，是先找到同名属性，然后再赋给对应的变量，真正被赋值的是后者，而不是前者。

let { foo: baz } = { foo: 'aaa', bar: 'bbb' };
baz // "aaa"
foo // error: foo is not defined

上面代码中，foo是匹配的模式，baz才是变量。真正被赋值的是变量 baz，而不是模式 foo。

与数组一样，解构也可以用于嵌套结构的对象。

let obj = {
  p: [
    'Hello',
    { y: 'World' }
  ]
};

let { p: [x, { y }] } = obj;
x // "Hello"
y // "World"

注意，这时p是模式，不是变量，因此不会被赋值。如果p也要作为变量赋值，可以写成下面这样。

let obj = {
  p: [
    'Hello',
    { y: 'World' }
  ]
};

let { p, p: [x, { y }] } = obj;
x // "Hello"
y // "World"
p // ["Hello", {y: "World"}]

下面是嵌套赋值的例子。

let obj = {};
let arr = [];

({ foo: obj.prop, bar: arr[0] } = { foo: 123, bar: true });

obj // {prop:123}
arr // [true]

如果解构模式是嵌套的对象，而且子对象所在的父属性不存在，那么将会报错。

// 报错
let {foo: {bar}} = {baz: 'baz'};

上面代码中，等号左边对象的 foo属性，对应一个子对象。该子对象的 bar属性，解构时会报错。原因很简单，因为 foo这时等于 undefined，再取子属性就会报错。

对象的解构赋值可以取到继承的属性。

const obj1 = {};
const obj2 = { foo: 'bar' };
Object.setPrototypeOf(obj1, obj2);

const { foo } = obj1;
foo // "bar"

上面代码中，对象 obj1的原型对象是 obj2。foo属性不是 obj1自身的属性，而是继承自 obj2的属性，解构赋值可以取到这个属性。

默认值

对象的解构也可以指定默认值。默认值生效的条件是，对象的属性值严格等于undefined。

var {x = 3} = {};
x // 3

var {x, y = 5} = {x: 1};
x // 1
y // 5

var {x: y = 3} = {};
y // 3

var {x: y = 3} = {x: 5};
y // 5

var { message: msg = 'Something went wrong' } = {};
msg // "Something went wrong"

var {x = 3} = {x: undefined};
x // 3

var {x = 3} = {x: null};
x // null

上面代码中，属性 x等于 null，因为 null与 undefined不严格相等，所以是个有效的赋值，导致默认值 3不会生效。

注意点

如果要将一个已经声明的变量用于解构赋值，必须非常小心。

// 错误的写法
let x;
{x} = {x: 1};
// SyntaxError: syntax error


// 正确的写法
let x;
({x} = {x: 1});

上面代码的写法会报错，因为 JavaScript 引擎会将{x}理解成一个代码块，从而发生语法错误。只有不将大括号写在行首，避免 JavaScript 将其解释为代码块，才能解决这个问题。将整个解构赋值语句，放在一个圆括号里面，就可以正确执行。

解构赋值允许等号左边的模式之中不放置任何变量名。因此，可以写出非常古怪的赋值表达式。

({} = [true, false]);
({} = 'abc');
({} = []);

上面的表达式虽然毫无意义，但是语法是合法的，可以执行。

由于数组本质是特殊的对象，因此可以对数组进行对象属性的解构。

let arr = [1, 2, 3];
let {0 : first, [arr.length - 1] : last} = arr;
first // 1
last // 3

上面代码对数组进行对象解构。数组arr的0键对应的值是1，[arr.length - 1]就是2键，对应的值是3。方括号这种写法，属于“属性名表达式”。

字符串的解构赋值

字符串也可以解构赋值，这是因为字符串被转换成了一个类似数组的对象。

const [a, b, c, d, e] = 'hello';
a // "h"
b // "e"
c // "l"
d // "l"
e // "o"

类似数组的对象都有一个length属性，因此还可以对length属性解构赋值。

let {length : len} = 'hello';
len // 5

数值和布尔值的解构赋值

解构赋值时，如果等号右边是数值和布尔值，则会先转为对象。

let {toString: s} = 123;
s === Number.prototype.toString 
// true


let {toString: s} = true;
s === Boolean.prototype.toString 
// true

上面代码中，数值和布尔值的包装对象都 有 toString属性，因此变量 s都能取到值。

解构赋值的规则是，只要等号右边的值不是对象或数组，就先将其转为对象。由于undefined和null无法转为对象，所以对它们进行解构赋值，都会报错。

let { prop: x } = undefined; // TypeError
let { prop: y } = null; // TypeError

函数参数的解构赋值

函数的参数也可以使用解构赋值。

function add([x, y]){
  return x + y;
}

add([1, 2]); 
// 3

上面代码中，函数 add的参数表面上是一个数组，但在传入参数的那一刻，数组参数就被解构成变量 x和 y。对于函数内部的代码来说，它们能感受到的参数就是 x和 y。

下面是另一个例子。

[[1, 2], [3, 4]].map(([a, b]) => a + b);
// [ 3, 7 ]

函数参数的解构也可以使用默认值。

function move({x = 0, y = 0} = {}) {
  return [x, y];
}

move({x: 3, y: 8}); // [3, 8]
move({x: 3}); // [3, 0]
move({}); // [0, 0]
move(); // [0, 0]

上面代码中，函数 move的参数是一个对象，通过对这个对象进行解构，得到变量 x和 y的值。如果解构失败，x和 y等于默认值。

注意，下面的写法会得到不一样的结果。

function move({x, y} = { x: 0, y: 0 }) {
  return [x, y];
}

move({x: 3, y: 8}); // [3, 8]
move({x: 3}); // [3, undefined]
move({}); // [undefined, undefined]
move(); // [0, 0]

上面代码是为函数 move的参数指定默认值，而不是为变量 x和 y指定默认值，所以会得到与前一种写法不同的结果。

undefined就会触发函数参数的默认值。

[1, undefined, 3].map((x = 'yes') => x);
// [ 1, 'yes', 3 ]

圆括号问题

解构赋值虽然很方便，但是解析起来并不容易。对于编译器来说，一个式子到底是模式，还是表达式，没有办法从一开始就知道，必须解析到（或解析不到）等号才能知道。

由此带来的问题是，如果模式中出现圆括号怎么处理。ES6 的规则是：只要有可能导致解构的歧义，就不得使用圆括号。

但是，这条规则实际上不那么容易辨别，处理起来相当麻烦。因此，建议只要有可能，就不要在模式中放置圆括号。

不能使用圆括号的情况

以下三种解构赋值不得使用圆括号。

//变量声明语句

let [(a)] = [1]; // 报错

let {x: (c)} = {}; // 报错
let ({x: c}) = {}; // 报错
let {(x: c)} = {}; // 报错
let {(x): c} = {}; // 报错

let { o: ({ p: p }) } = { o: { p: 2 } }; // 报错
//上面 6 个语句都会报错，因为它们都是变量声明语句，模式不能使用圆括号



//函数参数

function f([(z)]) { return z; } // 报错

function f([z,(x)]) { return x; } // 报错
//函数参数也属于变量声明，因此不能带有圆括号



//赋值语句的模式

({ p: a }) = { p: 42 }; // 报错
([a]) = [5]; // 报错
//上面代码将整个模式放在圆括号之中，导致报错

[({ p: a }), { x: c }] = [{}, {}];
//上面代码将一部分模式放在圆括号之中，导致报错

可以使用圆括号的情况

可以使用圆括号的情况只有一种：赋值语句的非模式部分。

[(b)] = [3]; // 正确
({ p: (d) } = {}); // 正确
[(parseInt.prop)] = [3]; // 正确

上面三行语句都可以正确执行，因为首先它们都是赋值语句，而不是声明语句；其次它们的圆括号都不属于模式的一部分。
第一行语句中，模式是取数组的第一个成员，跟圆括号无关；第二行语句中，模式是p，而不是d；第三行语句与第一行语句的性质一致。

用途

//交换变量的值
let x = 1;
let y = 2;

[x, y] = [y, x];
//用上面代码交换变量x和y的值，这样的写法不仅简洁，而且易读，语义非常清晰



//从函数返回多个值
// 返回一个数组
function example() {
  return [1, 2, 3];
}
let [a, b, c] = example();

// 返回一个对象
function example() {
  return {
    foo: 1,
    bar: 2
  };
}
let { foo, bar } = example();
//函数只能返回一个值，如果要返回多个值，只能将它们放在数组或对象里返回，用解构赋值取出这些值就非常方便



//函数参数的定义
// 参数是一组有次序的值
function f([x, y, z]) { ... }
f([1, 2, 3]);

// 参数是一组无次序的值
function f({x, y, z}) { ... }
f({z: 3, y: 2, x: 1});
//解构赋值可以方便地将一组参数与变量名对应起来



//提取 JSON 数据
let jsonData = {
  id: 42,
  status: "OK",
  data: [867, 5309]
};

let { id, status, data: number } = jsonData;

console.log(id, status, number);
// 42, "OK", [867, 5309]
//解构赋值对提取 JSON 对象中的数据，尤其有用，用上面代码可以快速提取 JSON 数据的值



//函数参数的默认值
jQuery.ajax = function (url, {
  async = true,
  beforeSend = function () {},
  cache = true,
  complete = function () {},
  crossDomain = false,
  global = true,
  // ... more config
} = {}) {
  // ... do stuff
};
//指定参数的默认值，就避免了在函数体内部再写 var foo = config.foo || 'default foo';这样的语句。



//遍历 Map 结构
const map = new Map();
map.set('first', 'hello');
map.set('second', 'world');

for (let [key, value] of map) {
  console.log(key + " is " + value);
}
// first is hello
// second is world

//任何部署了 Iterator 接口的对象，都可以用for...of循环遍历。Map 结构原生支持 Iterator 接口，配合变量的解构赋值，获取键名和键值就非常方便
//如果只想获取键名，或者只想获取键值，可以写成下面这样
// 获取键名
for (let [key] of map) {
  // ...
}
// 获取键值
for (let [,value] of map) {
  // ...
}



//输入模块的指定方法
const { SourceMapConsumer, SourceNode } = require("source-map");
//加载模块时，往往需要指定输入哪些方法，解构赋值使得输入语句非常清晰

字符串的扩展

字符的 Unicode 表示法

ES6 加强了对 Unicode 的支持，允许采用\uxxxx形式表示一个字符，其中xxxx表示字符的 Unicode 码点。

"\u0061"
// "a"

但是，这种表示法只限于码点在\u0000~\uFFFF之间的字符。超出这个范围的字符，必须用两个双字节的形式表示。

"\uD842\uDFB7"
// ""

"\u20BB7"
// " 7"

上面代码表示，如果直接在 \u后面跟上超过 0xFFFF的数值（比如 \u20BB7），JavaScript 会理解成 \u20BB+7。由于 \u20BB是一个不可打印字符，所以只会显示一个空格，后面跟着一个7。

ES6 对这一点做出了改进，只要将码点放入大括号，就能正确解读该字符。

"\u{20BB7}"
// ""

"\u{41}\u{42}\u{43}"
// "ABC"

let hello = 123;
hell\u{6F} // 123

'\u{1F680}' === '\uD83D\uDE80'
// true

上面代码中，最后一个例子表明，大括号表示法与四字节的 UTF-16 编码是等价的。

有了这种表示法之后，JavaScript 共有 6 种方法可以表示一个字符。

'\z' === 'z'  // true
'\172' === 'z' // true
'\x7A' === 'z' // true
'\u007A' === 'z' // true
'\u{7A}' === 'z' // true

字符串的遍历器接口

ES6 为字符串添加了遍历器接口，使得字符串可以被for…of循环遍历。

for (let codePoint of 'foo') {
  console.log(codePoint)
}
// "f"
// "o"
// "o"

除了遍历字符串，这个遍历器最大的优点是可以识别大于0xFFFF的码点，传统的for循环无法识别这样的码点。

let text = String.fromCodePoint(0x20BB7);

for (let i = 0; i < text.length; i++) {
  console.log(text[i]);
}
// " "
// " "

for (let i of text) {
  console.log(i);
}
// ""

上面代码中，字符串 text只有一个字符，但是 for循环会认为它包含两个字符（都不可打印），而 for…of循环会正确识别出这一个字符。

直接输入 U+2028 和 U+2029

JavaScript 字符串允许直接输入字符，以及输入字符的转义形式。举例来说，“中”的 Unicode 码点是 U+4e2d，你可以直接在字符串里面输入这个汉字，也可以输入它的转义形式\u4e2d，两者是等价的。

'中' === '\u4e2d' 
// true

但是，JavaScript 规定有5个字符，不能在字符串里面直接使用，只能使用转义形式。

• U+005C：反斜杠（reverse solidus)
• U+000D：回车（carriage return）
• U+2028：行分隔符（line separator）
• U+2029：段分隔符（paragraph separator）
• U+000A：换行符（line feed）

举例来说，字符串里面不能直接包含反斜杠，一定要转义写成\或者\u005c。这个规定本身没有问题，麻烦在于 JSON 格式允许字符串里面直接使用 U+2028（行分隔符）和 U+2029（段分隔符）。这样一来，服务器输出的 JSON 被JSON.parse解析，就有可能直接报错。

const json = '"\u2028"';
JSON.parse(json); 
// 可能报错

JSON 格式已经冻结（RFC 7159），没法修改了。为了消除这个报错，ES2019 允许 JavaScript 字符串直接输入 U+2028（行分隔符）和 U+2029（段分隔符）。

const PS = eval("'\u2029'");
//不会报错

注意，模板字符串现在就允许直接输入这两个字符。另外，正则表达式依然不允许直接输入这两个字符，这是没有问题的，因为 JSON 本来就不允许直接包含正则表达式。

JSON.stringify() 的改造

根据标准，JSON 数据必须是 UTF-8 编码。但是，现在的JSON.stringify()方法有可能返回不符合 UTF-8 标准的字符串。具体来说，UTF-8 标准规定，0xD800到0xDFFF之间的码点，不能单独使用，必须配对使用。

比如，\uD834\uDF06是两个码点，但是必须放在一起配对使用，代表字符。这是为了表示码点大于0xFFFF的字符的一种变通方法。单独使用\uD834和\uDFO6这两个码点是不合法的，或者颠倒顺序也不行，因为\uDF06\uD834并没有对应的字符。

JSON.stringify()的问题在于，它可能返回0xD800到0xDFFF之间的单个码点。

JSON.stringify('\u{D834}') // "\u{D834}"

为了确保返回的是合法的 UTF-8 字符，ES2019 改变了JSON.stringify()的行为。如果遇到0xD800到0xDFFF之间的单个码点，或者不存在的配对形式，它会返回转义字符串，留给应用自己决定下一步的处理。

JSON.stringify('\u{D834}') // ""\\uD834""
JSON.stringify('\uDF06\uD834') // ""\\udf06\\ud834""

模板字符串

传统的 JavaScript 语言，输出模板通常是这样写的（下面使用了 jQuery 的方法）。

$('#result').append(
  'There are ' + basket.count + ' ' +
  'items in your basket, ' +
  '' + basket.onSale +
  ' are on sale!'
);

上面这种写法相当繁琐不方便，ES6 引入了模板字符串解决这个问题。

$('#result').append(`
  There are ${basket.count} items
   in your basket, ${basket.onSale}
  are on sale!
`);

模板字符串（template string）是增强版的字符串，用反引号（`）标识，它可以当作普通字符串使用，也可以用来定义多行字符串，或者在字符串中嵌入变量。

// 普通字符串
`In JavaScript '\n' is a line-feed.`

// 多行字符串
`In JavaScript this is
 not legal.`

console.log(`string text line 1
string text line 2`);

// 字符串中嵌入变量
let name = "Bob", time = "today";
`Hello ${name}, how are you ${time}?`

上面代码中的模板字符串，都是用反引号表示。如果在模板字符串中需要使用反引号，则前面要用反斜杠转义。

let greeting = `\`Yo\` World!`;

如果使用模板字符串表示多行字符串，所有的空格和缩进都会被保留在输出之中。

$('#list').html(`

  
first
  
second

`);

上面代码中，所有模板字符串的空格和换行，都是被保留的，比如

标签前面会有一个换行。如果你不想要这个换行，可以使用 trim方法消除它。

$('#list').html(`

  
first
  
second

`.trim());

模板字符串中嵌入变量，需要将变量名写在${}之中。

function authorize(user, action) {
  if (!user.hasPrivilege(action)) {
    throw new Error(
      
      // 传统写法为
      // 'User '
      // + user.name
      // + ' is not authorized to do '
      // + action
      // + '.'
      
      `User ${user.name} is not authorized to do ${action}.`);
  }
}

大括号内部可以放入任意的 JavaScript 表达式，可以进行运算，以及引用对象属性。

let x = 1;
let y = 2;

`${x} + ${y} = ${x + y}`
// "1 + 2 = 3"

`${x} + ${y * 2} = ${x + y * 2}`
// "1 + 4 = 5"

let obj = {x: 1, y: 2};
`${obj.x + obj.y}`
// "3"

模板字符串之中还能调用函数。

function fn() {
  return "Hello World";
}

`foo ${fn()} bar`
// foo Hello World bar

如果大括号中的值不是字符串，将按照一般的规则转为字符串。比如，大括号中是一个对象，将默认调用对象的toString方法。如果模板字符串中的变量没有声明，将报错。

let msg = `Hello, ${place}`;
// 报错，变量place没有声明

由于模板字符串的大括号内部，就是执行 JavaScript 代码，因此如果大括号内部是一个字符串，将会原样输出。

`Hello ${'World'}`
// "Hello World"

模板字符串还能嵌套。

const tmpl = addrs => `
  ${addrs.map(addr => `
    <tr><td>${addr.first}
    
  `).join('')}</table>
`;
上面代码中，模板字符串的变量之中，又嵌入了另一个模板字符串，使用方法如下。
const data = [
    { first: '', last: 'Bond' },
    { first: 'Lars', last: '' },
];

console.log(tmpl(data));
// 

  
${addr.last}
  
 
   
  
//
//   //   //
//   //   //
// 


Bond
Lars

如果需要引用模板字符串本身，在需要时执行，可以写成函数。

let func = (name) => `Hello ${name}!`;
func('Jack') // "Hello Jack!"

上面代码中，模板字符串写成了一个函数的返回值。执行这个函数，就相当于执行这个模板字符串了。

实例：模板编译

let template = `

  <% for(let i=0; i < data.supplies.length; i++) { %>
    
<%= data.supplies[i] %>
  <% } %>

`;

上面代码在模板字符串之中，放置了一个常规模板。该模板使用<%…%>放置 JavaScript 代码，使用<%= … %>输出 JavaScript 表达式。

怎么编译这个模板字符串呢？

一种思路是将其转换为 JavaScript 表达式字符串。

echo('
');
for(let i=0; i < data.supplies.length; i++) {
  echo('
');
  echo(data.supplies[i]);
  echo('
');
};
echo('
');

这个转换使用正则表达式就行了。

let evalExpr = /<%=(.+?)%>/g;
let expr = /<%([\s\S]+?)%>/g;

template = template
  .replace(evalExpr, '`); \n  echo( $1 ); \n  echo(`')
  .replace(expr, '`); \n $1 \n  echo(`');

template = 'echo(`' + template + '`);';

然后，将template封装在一个函数里面返回，就可以了。

let script =
`(function parse(data){
  let output = "";

  function echo(html){
    output += html;
  }

  ${ template }

  return output;
})`;

return script;

将上面的内容拼装成一个模板编译函数compile。

function compile(template){
  const evalExpr = /<%=(.+?)%>/g;
  const expr = /<%([\s\S]+?)%>/g;

  template = template
    .replace(evalExpr, '`); \n  echo( $1 ); \n  echo(`')
    .replace(expr, '`); \n $1 \n  echo(`');

  template = 'echo(`' + template + '`);';

  let script =
  `(function parse(data){
    let output = "";

    function echo(html){
      output += html;
    }

    ${ template }

    return output;
  })`;

  return script;
}

compile函数的用法如下。

let parse = eval(compile(template));
div.innerHTML = parse({ supplies: [ "broom", "mop", "cleaner" ] });
//   

//     
broom
//     
mop
//     
cleaner
//   

标签模板

模板字符串还可以紧跟在一个函数名后面，该函数将被调用来处理这个模板字符串，这被称为“标签模板”功能（tagged template）。

alert`hello`
// 等同于
alert(['hello'])

标签模板其实不是模板，而是函数调用的一种特殊形式。“标签”指的就是函数，紧跟在后面的模板字符串就是它的参数。

但是，如果模板字符里面有变量，就不是简单的调用了，而是会将模板字符串先处理成多个参数，再调用函数。

let a = 5;
let b = 10;

tag`Hello ${ a + b } world ${ a * b }`;
// 等同于
tag(['Hello ', ' world ', ''], 15, 50);

上面代码中，模板字符串前面有一个标识名 tag，它是一个函数。整个表达式的返回值，就是 tag函数处理模板字符串后的返回值。

函数tag依次会接收到多个参数。

function tag(stringArr, value1, value2){
  // ...
}

// 等同于

function tag(stringArr, ...values){
  // ...
}

tag函数的第一个参数是一个数组，该数组的成员是模板字符串中那些没有变量替换的部分，也就是说，变量替换只发生在数组的第一个成员与第二个成员之间、第二个成员与第三个成员之间，以此类推。

tag函数的其他参数，都是模板字符串各个变量被替换后的值。由于本例中，模板字符串含有两个变量，因此tag会接受到value1和value2两个参数。

tag函数所有参数的实际值如下。

• 第一个参数：['Hello ', ’ world ', ‘’]
• 第二个参数: 15
• 第三个参数：50

也就是说，tag函数实际上以下面的形式调用。

tag(['Hello ', ' world ', ''], 15, 50)

我们可以按照需要编写tag函数的代码。下面是tag函数的一种写法，以及运行结果。

let a = 5;
let b = 10;

function tag(s, v1, v2) {
  console.log(s[0]);
  console.log(s[1]);
  console.log(s[2]);
  console.log(v1);
  console.log(v2);

  return "OK";
}

tag`Hello ${ a + b } world ${ a * b}`;
// "Hello "
// " world "
// ""
// 15
// 50
// "OK"

下面是一个更复杂的例子。

let total = 30;
let msg = passthru`The total is ${total} (${total*1.05} with tax)`;

function passthru(literals) {
  let result = '';
  let i = 0;

  while (i < literals.length) {
    result += literals[i++];
    if (i < arguments.length) {
      result += arguments[i];
    }
  }

  return result;
}

msg 
// "The total is 30 (31.5 with tax)"

上面这个例子展示了，如何将各个参数按照原来的位置拼合回去。passthru函数采用 rest 参数的写法如下。

function passthru(literals, ...values) {
  let output = "";
  let index;
  for (index = 0; index < values.length; index++) {
    output += literals[index] + values[index];
  }

  output += literals[index]
  return output;
}

“标签模板”的一个重要应用，就是过滤 HTML 字符串，防止用户输入恶意内容。

let message =
  SaferHTML`
${sender} has sent you a message.
`;

function SaferHTML(templateData) {
  let s = templateData[0];
  for (let i = 1; i < arguments.length; i++) {
    let arg = String(arguments[i]);

    // Escape special characters in the substitution.
    s += arg.replace(/&/g, "&")
            .replace(/, "<")
            .replace(/>/g, ">");

    // Don't escape special characters in the template.
    s += templateData[i];
  }
  return s;
}

上面代码中，sender变量往往是用户提供的，经过SaferHTML函数处理，里面的特殊字符都会被转义。

let sender = ''; // 恶意代码
let message = SaferHTML`
${sender} has sent you a message.
`;

message
// 
<script>alert("abc")</script> has sent you a message.

标签模板的另一个应用，就是多语言转换（国际化处理）。

i18n`Welcome to ${siteName}, you are visitor number ${visitorNumber}!`
// "欢迎访问xxx，您是第xxxx位访问者！"

模板字符串本身并不能取代 Mustache 之类的模板库，因为没有条件判断和循环处理功能，但是通过标签函数，你可以自己添加这些功能。

// 下面的hashTemplate函数
// 是一个自定义的模板处理函数
let libraryHtml = hashTemplate`
  

    #for book in ${myBooks}
      
#{book.title} by #{book.author}
    #end
  
`;

除此之外，你甚至可以使用标签模板，在 JavaScript 语言之中嵌入其他语言。

jsx`
  

    
      ${this.state.value}
   
`

上面的代码通过jsx函数，将一个 DOM 字符串转为 React 对象。

下面则是一个假想的例子，通过java函数，在 JavaScript 代码之中运行 Java 代码。

java`
class HelloWorldApp {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Hello World!"); // Display the string.
  }
}
`
HelloWorldApp.main();

模板处理函数的第一个参数（模板字符串数组），还有一个raw属性。

console.log`123`
// ["123", raw: Array[1]]

上面代码中，console.log接受的参数，实际上是一个数组。该数组有一个 raw属性，保存的是转义后的原字符串。请看下面的例子。

tag`First line\nSecond line`

function tag(strings) {
  console.log(strings.raw[0]);
  // strings.raw[0] 为 "First line\\nSecond line"
  // 打印输出 "First line\nSecond line"
}

上面代码中，tag函数的第一个参数 strings，有一个 raw属性，也指向一个数组。该数组的成员与 strings数组 完全一致。
比如，strings数组是 [“First line\nSecond line”]，那么strings.raw数组就是 [“First line\nSecond line”]。两者唯一的区别，就是字符串里面的斜杠都被转义了。
比如，strings.raw 数组会将 \n视为 \和 n两个字符，而不是换行符。这是为了方便取得转义之前的原始模板而设计的。

模板字符串的限制

前面提到标签模板里面，可以内嵌其他语言。但是，模板字符串默认会将字符串转义，导致无法嵌入其他语言。

举例来说，标签模板里面可以嵌入 LaTEX 语言。

function latex(strings) {
  // ...
}

let document = latex`
\newcommand{\fun}{\textbf{Fun!}}  // 正常工作
\newcommand{\unicode}{\textbf{Unicode!}} // 报错
\newcommand{\xerxes}{\textbf{King!}} // 报错

Breve over the h goes \u{h}ere // 报错
`

上面代码中，变量 document内嵌的模板字符串，对于 LaTEX 语言来说完全是合法的，但是 JavaScript 引擎会报错。原因就在于字符串的转义。

模板字符串会将\u00FF和\u{42}当作Unicode字符进行转义，所以\unicode解析时报错；而\x56会被当作十六进制字符串转义，所以\xerxes会报错。也就是说，\u和\x在 LaTEX 里面有特殊含义，但是 JavaScript 将它们转义了。

为了解决这个问题，ES2018 放松了对标签模板里面的字符串转义的限制。如果遇到不合法的字符串转义，就返回undefined，而不是报错，并且从raw属性上面可以得到原始字符串。

function tag(strs) {
  strs[0] === undefined
  strs.raw[0] === "\\unicode and \\u{55}";
}
tag`\unicode and \u{55}`

上面代码中，模板字符串原本是应该报错的，但是由于放松了对字符串转义的限制，所以不报错了，JavaScript 引擎将第一个字符设置为 undefined，但是 raw属性依然可以得到原始字符串，因此 tag函数还是可以对原字符串进行处理。

注意，这种对字符串转义的放松，只在标签模板解析字符串时生效，不是标签模板的场合，依然会报错。

let bad = `bad escape sequence: \unicode`; 
// 报错

字符串的新增方法

String.fromCodePoint()

ES5 提供String.fromCharCode()方法，用于从 Unicode 码点返回对应字符，但是这个方法不能识别码点大于0xFFFF的字符。

String.fromCharCode(0x20BB7)
// "ஷ"

上面代码中，String.fromCharCode()不能识别大于 0xFFFF的码点，所以 0x20BB7就发生了溢出，最高位 2被舍弃了，最后返回码点 U+0BB7对应的字符，而不是码点 U+20BB7对应的字符。

ES6 提供了String.fromCodePoint()方法，可以识别大于0xFFFF的字符，弥补了String.fromCharCode()方法的不足。在作用上，正好与下面的codePointAt()方法相反。

String.fromCodePoint(0x20BB7)
// ""
String.fromCodePoint(0x78, 0x1f680, 0x79) === 'x\uD83D\uDE80y'
// true

上面代码中，如果 String.fromCodePoint方法有多个参数，则它们会被 合并成一个字符串返回。

注意，fromCodePoint方法定义在String对象上，而codePointAt方法定义在字符串的实例对象上。

String.raw()

ES6 还为原生的 String 对象，提供了一个raw()方法。该方法返回一个斜杠都被转义（即斜杠前面再加一个斜杠）的字符串，往往用于模板字符串的处理方法。

String.raw`Hi\n${2+3}!`
// 实际返回 "Hi\\n5!"，显示的是转义后的结果 "Hi\n5!"

String.raw`Hi\u000A!`;
// 实际返回 "Hi\\u000A!"，显示的是转义后的结果 "Hi\u000A!"

如果原字符串的斜杠已经转义，那么String.raw()会进行再次转义。

String.raw`Hi\\n`
// 返回 "Hi\\\\n"

String.raw`Hi\\n` === "Hi\\\\n" 
// true

String.raw()方法可以作为处理模板字符串的基本方法，它会将所有变量替换，而且对斜杠进行转义，方便下一步作为字符串来使用。

String.raw()本质上是一个正常的函数，只是专用于模板字符串的标签函数。如果写成正常函数的形式，它的第一个参数，应该是一个具有raw属性的对象，且raw属性的值应该是一个数组，对应模板字符串解析后的值。

// `foo${1 + 2}bar`
// 等同于
String.raw({ raw: ['foo', 'bar'] }, 1 + 2) 
// "foo3bar"

上面代码中，String.raw()方法的第一个参数是一个对象，它的 raw属性等同于原始的模板字符串解析后得到的数组。

作为函数，String.raw()的代码实现基本如下。

String.raw = function (strings, ...values) {
  let output = '';
  let index;
  for (index = 0; index < values.length; index++) {
    output += strings.raw[index] + values[index];
  }

  output += strings.raw[index]
  return output;
}

实例方法：codePointAt()

JavaScript 内部，字符以 UTF-16 的格式储存，每个字符固定为2个字节。对于那些需要4个字节储存的字符（Unicode 码点大于0xFFFF的字符），JavaScript 会认为它们是两个字符。

var s = "";

s.length // 2
s.charAt(0) // ''
s.charAt(1) // ''
s.charCodeAt(0) // 55362
s.charCodeAt(1) // 57271

上面代码中，汉字“”（不是“吉祥”的“吉”）的码点是 0x20BB7，UTF-16 编码为 0xD842 0xDFB7（十进制为55362 57271），需要 4个字节储存。对于这种 4个字节的字符，JavaScript 不能正确处理，字符串长度会误判为 2，而且 charAt()方法无法读取整个字符，charCodeAt()方法只能分别返回前两个字节和后两个字节的值。

ES6 提供了codePointAt()方法，能够正确处理 4 个字节储存的字符，返回一个字符的码点。

let s = 'a';

s.codePointAt(0) // 134071
s.codePointAt(1) // 57271
s.codePointAt(2) // 97

codePointAt()方法的参数，是字符在字符串中的位置（从 0 开始）。上面代码中，JavaScript 将 “a”视为三个字符，codePointAt() 方法在第一个字符上，正确地识别了“”，返回了它的十进制码点 134071（即十六进制的 20BB7），在第二个字符（即 “”的后两个字节）和第三个字符 “a”上，codePointAt()方法的结果与 charCodeAt()方法相同。

总之，codePointAt()方法会正确返回 32 位的 UTF-16 字符的码点。对于那些两个字节储存的常规字符，它的返回结果与charCodeAt()方法相同。

codePointAt()方法返回的是码点的十进制值，如果想要十六进制的值，可以使用toString()方法转换一下。

let s = 'a';

s.codePointAt(0).toString(16) // "20bb7"
s.codePointAt(2).toString(16) // "61"

codePointAt()方法的参数，仍然是不正确的。上面代码中，字符a在字符串s的正确位置序号应该是 1，但是必须向codePointAt()方法传入 2。解决这个问题的一个办法是使用for…of循环，因为它会正确识别 32 位的 UTF-16 字符。

let s = 'a';
for (let ch of s) {
  console.log(ch.codePointAt(0).toString(16));
}
// 20bb7
// 61

使用扩展运算符（…）进行展开运算也可以。

let arr = [...'a']; // arr.length === 2
arr.forEach(
  ch => console.log(ch.codePointAt(0).toString(16))
);
// 20bb7
// 61

codePointAt()方法是测试一个字符由两个字节还是由四个字节组成的最简单方法。

function is32Bit(c) {
  return c.codePointAt(0) > 0xFFFF;
}

is32Bit("") // true
is32Bit("a") // false

实例方法：normalize()

许多欧洲语言有语调符号和重音符号。为了表示它们，Unicode 提供了两种方法。一种是直接提供带重音符号的字符，比如Ǒ（\u01D1）。另一种是提供合成符号（combining character），即原字符与重音符号的合成，两个字符合成一个字符，比如O（\u004F）和ˇ（\u030C）合成Ǒ（\u004F\u030C）。

这两种表示方法，在视觉和语义上都等价，但是 JavaScript 不能识别。

'\u01D1'==='\u004F\u030C' //false

'\u01D1'.length // 1
'\u004F\u030C'.length // 2

上面代码表示，JavaScript 将合成字符视为两个字符，导致两种表示方法不相等。

ES6 提供字符串实例的normalize()方法，用来将字符的不同表示方法统一为同样的形式，这称为 Unicode 正规化。

'\u01D1'.normalize() === '\u004F\u030C'.normalize()
// true

normalize方法可以接受一个参数来指定normalize的方式，参数的四个可选值如下：

• NFC，默认参数，表示“标准等价合成”（Normalization Form Canonical Composition），返回多个简单字符的合成字符。所谓“标准等价”指的是视觉和语义上的等价。
• NFD，表示“标准等价分解”（Normalization Form Canonical Decomposition），即在标准等价的前提下，返回合成字符分解的多个简单字符。
• NFKC，表示“兼容等价合成”（Normalization Form Compatibility Composition），返回合成字符。所谓“兼容等价”指的是语义上存在等价，但视觉上不等价，比如“囍”和“喜喜”。（这只是用来举例，normalize方法不能识别中文。）
• NFKD，表示“兼容等价分解”（Normalization Form Compatibility Decomposition），即在兼容等价的前提下，返回合成字符分解的多个简单字符。

'\u004F\u030C'.normalize('NFC').length // 1
'\u004F\u030C'.normalize('NFD').length // 2

上面代码表示，NFC参数返回字符的合成形式，NFD参数返回字符的分解形式。

不过，normalize方法目前不能识别三个或三个以上字符的合成。这种情况下，还是只能使用正则表达式，通过 Unicode 编号区间判断。

实例方法：includes(), startsWith(), endsWith()

传统上，JavaScript 只有indexOf方法，可以用来确定一个字符串是否包含在另一个字符串中，ES6 又提供了三种新方法。

• includes()：返回布尔值，表示是否找到了参数字符串。
• startsWith()：返回布尔值，表示参数字符串是否在原字符串的头部。
• endsWith()：返回布尔值，表示参数字符串是否在原字符串的尾部。

let s = 'Hello world!';

s.startsWith('Hello') // true
s.endsWith('!') // true
s.includes('o') // true

这三个方法都支持第二个参数，表示开始搜索的位置。

let s = 'Hello world!';

s.startsWith('world', 6) // true
s.endsWith('Hello', 5) // true
s.includes('Hello', 6) // false

上面代码表示，使用第二个参数 n时，endsWith的行为与其他两个方法有所不同。它针对 前 n个字符，而其他两个方法针对从第n个位置直到字符串结束。

实例方法：repeat()

repeat方法返回一个新字符串，表示将原字符串重复n次。参数如果是小数，会被取整，如果是负数或者Infinity，会报错。

'x'.repeat(3) // "xxx"
'hello'.repeat(2) // "hellohello"
'na'.repeat(0) // ""

'na'.repeat(2.9) 
// "nana"

'na'.repeat(Infinity)
// RangeError
'na'.repeat(-1)
// RangeError

但是，如果参数是 0 到-1 之间的小数，则等同于 0，这是因为会先进行取整运算。0 到-1 之间的小数，取整以后等于-0，repeat视同为 0。参数NaN也等同于 0。

'na'.repeat(-0.9) // ""

'na'.repeat(NaN) // ""

如果repeat的参数是字符串，则会先转换成数字。

'na'.repeat('na') // ""
'na'.repeat('3') // "nanana"

实例方法：padStart()，padEnd()

ES2017 引入了字符串补全长度的功能。如果某个字符串不够指定长度，会在头部或尾部补全。padStart()用于头部补全，padEnd()用于尾部补全。

'x'.padStart(5, 'ab') // 'ababx'
'x'.padStart(4, 'ab') // 'abax'

'x'.padEnd(5, 'ab') // 'xabab'
'x'.padEnd(4, 'ab') // 'xaba'

上面代码中，padStart()和 padEnd()一共接受两个参数，第一个参数是字符串补全生效的最大长度，第二个参数是用来补全的字符串。

如果原字符串的长度，等于或大于最大长度，则字符串补全不生效，返回原字符串。

'xxx'.padStart(2, 'ab') // 'xxx'
'xxx'.padEnd(2, 'ab') // 'xxx'

如果用来补全的字符串与原字符串，两者的长度之和超过了最大长度，则会截去超出位数的补全字符串。

'abc'.padStart(10, '0123456789')
// '0123456abc'

如果省略第二个参数，默认使用空格补全长度。

'x'.padStart(4) // '   x'
'x'.padEnd(4) // 'x   '

padStart()的常见用途是为数值补全指定位数，另一个用途是提示字符串格式。

'1'.padStart(10, '0') // "0000000001"
'12'.padStart(10, '0') // "0000000012"
'123456'.padStart(10, '0') // "0000123456"


'12'.padStart(10, 'YYYY-MM-DD') // "YYYY-MM-12"
'09-12'.padStart(10, 'YYYY-MM-DD') // "YYYY-09-12"

实例方法：trimStart()，trimEnd()

ES2019 对字符串实例新增了trimStart()和trimEnd()这两个方法。它们的行为与trim()一致，trimStart()消除字符串头部的空格，trimEnd()消除尾部的空格。它们返回的都是新字符串，不会修改原始字符串。

const s = '  abc  ';

s.trim() // "abc"
s.trimStart() // "abc  "
s.trimEnd() // "  abc"

上面代码中，trimStart()只消除头部的空格，保留尾部的空格。trimEnd()也是类似行为。

除了空格键，这两个方法对字符串头部（或尾部）的 tab 键、换行符等不可见的空白符号也有效。

浏览器还部署了额外的两个方法，trimLeft()是trimStart()的别名，trimRight()是trimEnd()的别名。

实例方法：matchAll()

matchAll()方法返回一个正则表达式在当前字符串的所有匹配，在下面会讲到。

正则的扩展

RegExp 构造函数

在 ES5 中，RegExp构造函数的参数有两种情况。

第一种情况是，参数是字符串，这时第二个参数表示正则表达式的修饰符（flag）。

var regex = new RegExp('xyz', 'i');
// 等价于
var regex = /xyz/i;

第二种情况是，参数是一个正则表示式，这时会返回一个原有正则表达式的拷贝。

var regex = new RegExp(/xyz/i);
// 等价于
var regex = /xyz/i;

但是，ES5 不允许此时使用第二个参数添加修饰符，否则会报错。

var regex = new RegExp(/xyz/, 'i');
// Uncaught TypeError: Cannot supply flags when constructing one RegExp from another

ES6 改变了这种行为。如果RegExp构造函数第一个参数是一个正则对象，那么可以使用第二个参数指定修饰符。而且，返回的正则表达式会忽略原有的正则表达式的修饰符，只使用新指定的修饰符。

new RegExp(/abc/ig, 'i').flags
// "i"

上面代码中，原有正则对象的修饰符是 ig，它会被第二个参数 i覆盖。

字符串的正则方法

字符串对象共有 4 个方法，可以使用正则表达式：match()、replace()、search()和split()。

ES6 将这 4 个方法，在语言内部全部调用RegExp的实例方法，从而做到所有与正则相关的方法，全都定义在RegExp对象上。

• String.prototype.match 调用 RegExp.prototype[Symbol.match]
• String.prototype.replace 调用 RegExp.prototype[Symbol.replace]
• String.prototype.search 调用 RegExp.prototype[Symbol.search]
• String.prototype.split 调用 RegExp.prototype[Symbol.split]

u 修饰符

ES6 对正则表达式添加了u修饰符，含义为“Unicode 模式”，用来正确处理大于\uFFFF的 Unicode 字符。也就是说，会正确处理四个字节的 UTF-16 编码。

/^\uD83D/u.test('\uD83D\uDC2A') // false
/^\uD83D/.test('\uD83D\uDC2A') // true

上面代码中，\uD83D\uDC2A是一个四个字节的 UTF-16 编码，代表一个字符。但是，ES5 不支持四个字节的 UTF-16 编码，会将其识别为两个字符，导致第二行代码结果为 true。加了 u修饰符以后，ES6 就会识别其为一个字符，所以第一行代码结果为 false。

一旦加上u修饰符号，就会修改下面这些正则表达式的行为。

点字符

点（.）字符在正则表达式中，含义是除了换行符以外的任意单个字符。对于码点大于0xFFFF的 Unicode 字符，点字符不能识别，必须加上u修饰符。

var s = '';

/^.$/.test(s) // false
/^.$/u.test(s) // true

上面代码表示，如果不添加 u修饰符，正则表达式就会认为字符串为两个字符，从而匹配失败。

Unicode 字符表示法

ES6 新增了使用大括号表示 Unicode 字符，这种表示法在正则表达式中必须加上u修饰符，才能识别当中的大括号，否则会被解读为量词。

/\u{61}/.test('a') // false
/\u{61}/u.test('a') // true
/\u{20BB7}/u.test('') // true

上面代码表示，如果不加 u修饰符，正则表达式无法识别 \u{61}这种表示法，只会认为这匹配 61 个连续的 u。

量词

使用u修饰符后，所有量词都会正确识别码点大于0xFFFF的 Unicode 字符。

/a{2}/.test('aa') // true
/a{2}/u.test('aa') // true
/{2}/.test('') // false
/{2}/u.test('') // true

预定义模式

u修饰符也影响到预定义模式能否正确识别码点大于0xFFFF的 Unicode 字符。

/^\S$/.test('') // false
/^\S$/u.test('') // true

上面代码的 \S是预定义模式，匹配所有非空白字符。只有加了 u修饰符，它才能正确匹配码点大于 0xFFFF的 Unicode 字符。

利用这一点，可以写出一个正确返回字符串长度的函数。

function codePointLength(text) {
  var result = text.match(/[\s\S]/gu);
  return result ? result.length : 0;
}

var s = '';

s.length // 4
codePointLength(s) // 2

i 修饰符

有些 Unicode 字符的编码不同，但是字型很相近，比如，\u004B与\u212A都是大写的K。

/[a-z]/i.test('\u212A') // false
/[a-z]/iu.test('\u212A') // true

上面代码中，不加 u修饰符，就无法识别非规范的 K字符。

转义

没有u修饰符的情况下，正则中没有定义的转义（如逗号的转义,）无效，而在u模式会报错。

/\,/ 
// /\,/

/\,/u 
// 报错

上面代码中，没有 u修饰符时，逗号前面的反斜杠是无效的，加了 u修饰符就报错。

RegExp.prototype.unicode 属性

正则实例对象新增unicode属性，表示是否设置了u修饰符。

const r1 = /hello/;
const r2 = /hello/u;

r1.unicode // false
r2.unicode // true

上面代码中，正则表达式是否设置了 u修饰符，可以从 unicode属性看出来。

y 修饰符

除了u修饰符，ES6 还为正则表达式添加了y修饰符，叫做“粘连”（sticky）修饰符。

y修饰符的作用与g修饰符类似，也是全局匹配，后一次匹配都从上一次匹配成功的下一个位置开始。不同之处在于，g修饰符只要剩余位置中存在匹配就可，而y修饰符确保匹配必须从剩余的第一个位置开始，这也就是“粘连”的涵义。

var s = 'aaa_aa_a';
var r1 = /a+/g;
var r2 = /a+/y;

r1.exec(s) // ["aaa"]
r2.exec(s) // ["aaa"]

r1.exec(s) // ["aa"]
r2.exec(s) // null

上面代码有两个正则表达式，一个使用 g修饰符，另一个使用 y修饰符。这两个正则表达式各执行了两次，第一次执行的时候，两者行为相同，剩余字符串都是 _aa_a。由于 g修饰没有位置要求，所以第二次执行会返回结果，而 y修饰符要求匹配必须从头部开始，所以返回null。

如果改一下正则表达式，保证每次都能头部匹配，y修饰符就会返回结果了。

var s = 'aaa_aa_a';
var r = /a+_/y;

r.exec(s) // ["aaa_"]
r.exec(s) // ["aa_"]

上面代码每次匹配，都是从剩余字符串的头部开始。

使用lastIndex属性，可以更好地说明y修饰符。

const REGEX = /a/g;

// 指定从2号位置（y）开始匹配
REGEX.lastIndex = 2;

// 匹配成功
const match = REGEX.exec('xaya');

// 在3号位置匹配成功
match.index // 3

// 下一次匹配从4号位开始
REGEX.lastIndex // 4

// 4号位开始匹配失败
REGEX.exec('xaya') // null

上面代码中，lastIndex属性指定每次搜索的开始位置，g修饰符从这个位置开始向后搜索，直到发现匹配为止。

y修饰符同样遵守lastIndex属性，但是要求必须在lastIndex指定的位置发现匹配。

const REGEX = /a/y;

// 指定从2号位置开始匹配
REGEX.lastIndex = 2;

// 不是粘连，匹配失败
REGEX.exec('xaya') 
// null

// 指定从3号位置开始匹配
REGEX.lastIndex = 3;

// 3号位置是粘连，匹配成功
const match = REGEX.exec('xaya');
match.index // 3
REGEX.lastIndex // 4

实际上，y修饰符号隐含了头部匹配的标志^。

/b/y.exec('aba')
// null

上面代码由于不能保证头部匹配，所以返回 null。y修饰符的设计本意，就是让头部匹配的标志 ^在全局匹配中都有效。

下面是字符串对象的replace方法的例子。

const REGEX = /a/gy;
'aaxa'.replace(REGEX, '-') 
// '--xa'

上面代码中，最后一个 a因为 不是出现在下一次匹配的头部，所以不会被替换。

单单一个y修饰符对match方法，只能返回第一个匹配，必须与g修饰符联用，才能返回所有匹配。

'a1a2a3'.match(/a\d/y) // ["a1"]
'a1a2a3'.match(/a\d/gy) // ["a1", "a2", "a3"]

y修饰符的一个应用，是从字符串提取 token（词元），y修饰符确保了匹配之间不会有漏掉的字符。

const TOKEN_Y = /\s*(\+|[0-9]+)\s*/y;
const TOKEN_G  = /\s*(\+|[0-9]+)\s*/g;

//无非法字符
tokenize(TOKEN_Y, '3 + 4')
// [ '3', '+', '4' ]
tokenize(TOKEN_G, '3 + 4')
// [ '3', '+', '4' ]

//有非法字符
tokenize(TOKEN_Y, '3x + 4')
// [ '3' ]
tokenize(TOKEN_G, '3x + 4')
// [ '3', '+', '4' ]

function tokenize(TOKEN_REGEX, str) {
  let result = [];
  let match;
  while (match = TOKEN_REGEX.exec(str)) {
    result.push(match[1]);
  }
  return result;
}

上面代码中，如果字符串里面没有非法字符，y修饰符与 g修饰符的提取结果是一样的。但是，一旦出现非法字符，两者的行为就不一样了。g修饰符会忽略非法字符，而 y修饰符不会，这样就很容易发现错误。

RegExp.prototype.sticky 属性

与y修饰符相匹配，ES6 的正则实例对象多了sticky属性，表示是否设置了y修饰符。

var r = /hello\d/y;
r.sticky 
// true

RegExp.prototype.flags 属性

ES6 为正则表达式新增了flags属性，会返回正则表达式的修饰符。

// ES5 的 source 属性
// 返回正则表达式的正文
/abc/ig.source
// "abc"

// ES6 的 flags 属性
// 返回正则表达式的修饰符
/abc/ig.flags
// 'ig'

s 修饰符：dotAll 模式

正则表达式中，点（.）是一个特殊字符，代表任意的单个字符。但是有两个例外：一个是四个字节的 UTF-16 字符，这个可以用u修饰符解决；另一个是行终止符（line terminator character）。所谓行终止符，就是该字符表示一行的终结。

以下四个字符属于“行终止符”：

• U+000A 换行符（\n）
• U+000D 回车符（\r）
• U+2028 行分隔符（line separator）
• U+2029 段分隔符（paragraph separator）

/foo.bar/.test('foo\nbar')
// false

上面代码中，因为.不匹配\n，所以正则表达式返回false。

但是，很多时候希望匹配的是任意单个字符，这时有一种变通的写法。

/foo[^]bar/.test('foo\nbar')
// true

这种解决方案毕竟不太符合直觉，ES2018 引入s修饰符，使得.可以匹配任意单个字符。

/foo.bar/s.test('foo\nbar') 
// true

这被称为dotAll模式，即点（dot）代表一切字符。所以，正则表达式还引入了一个dotAll属性，返回一个布尔值，表示该正则表达式是否处在dotAll模式。

const re = /foo.bar/s;
// 另一种写法
// const re = new RegExp('foo.bar', 's');

re.test('foo\nbar') // true
re.dotAll // true
re.flags // 's'

/s修饰符和多行修饰符/m不冲突，两者一起使用的情况下，.匹配所有字符，而^和$匹配每一行的行首和行尾。

后行断言

JavaScript 语言的正则表达式，只支持先行断言（lookahead）和先行否定断言（negative lookahead），不支持后行断言（lookbehind）和后行否定断言（negative lookbehind）。

“先行断言”指的是，x只有在y前面才匹配，必须写成/x(?=y)/。比如，只匹配百分号之前的数字，要写成/\d+(?=%)/。“先行否定断言”指的是，x只有不在y前面才匹配，必须写成/x(?!y)/。比如，只匹配不在百分号之前的数字，要写成/\d+(?!%)/。

/\d+(?=%)/.exec('100% of US presidents have been male')  
// ["100"]
/\d+(?!%)/.exec('that’s all 44 of them')                 
// ["44"]

上面两个字符串，如果互换正则表达式，就不会得到相同结果。另外，还可以看到，“先行断言”括号之中的部分（(?=%)），是 不计入返回结果的。

“后行断言”正好与“先行断言”相反，x只有在y后面才匹配，必须写成/(?<=y)x/。比如，只匹配美元符号之后的数字，要写成/(?<=$)\d+/。“后行否定断言”则与“先行否定断言”相反，x只有不在y后面才匹配，必须写成/(?

/(?<=\$)\d+/.exec('Benjamin Franklin is on the $100 bill')  
// ["100"]
/(?<!\$)\d+/.exec('it’s is worth about €90')                
// ["90"]

上面的例子中，“后行断言”的括号之中的部分（(?<=$)），也是 不计入返回结果。

下面的例子是使用后行断言进行字符串替换。

const RE_DOLLAR_PREFIX = /(?<=\$)foo/g;
'$foo %foo foo'.replace(RE_DOLLAR_PREFIX, 'bar');
// '$bar %foo foo'

上面代码中，只有在美元符号后面的 foo才会被替换。

“后行断言”的实现，需要先匹配/(?<=y)x/的x，然后再回到左边，匹配y的部分。这种“先右后左”的执行顺序，与所有其他正则操作相反，导致了一些不符合预期的行为。

首先，后行断言的组匹配，与正常情况下结果是不一样的。

/(?<=(\d+)(\d+))$/.exec('1053') // ["", "1", "053"]
/^(\d+)(\d+)$/.exec('1053') // ["1053", "105", "3"]

上面代码中，需要捕捉两个组匹配。没有 “后行断言”时，第一个括号是贪婪模式，第二个括号只能捕获一个字符，所以结果是 105和 3。而 “后行断言”时，由于 执行顺序是从右到左，第二个括号是贪婪模式，第一个括号只能捕获一个字符，所以结果是 1和 053。

其次，“后行断言”的反斜杠引用，也与通常的顺序相反，必须放在对应的那个括号之前。

/(?<=(o)d\1)r/.exec('hodor')  // null
/(?<=\1d(o))r/.exec('hodor')  // ["r", "o"]

上面代码中，如果后行断言的反斜杠引用（\1）放在括号的后面，就不会得到匹配结果，必须放在前面才可以。因为后行断言是 先从左到右扫描，发现匹配以后再回过头，从右到左完成反斜杠引用。

Unicode 属性类

ES2018 引入了一种新的类的写法\p{…}和\P{…}，允许正则表达式匹配符合 Unicode 某种属性的所有字符。

const regexGreekSymbol = /\p{Script=Greek}/u;
regexGreekSymbol.test('π') 
// true

上面代码中，\p{Script=Greek}指定匹配一个希腊文字母，所以匹配 π成功。

Unicode 属性类要指定属性名和属性值，对于某些属性，可以只写属性名，或者只写属性值。

\p{UnicodePropertyName=UnicodePropertyValue}

\p{UnicodePropertyName}
\p{UnicodePropertyValue}

\P{…}是\p{…}的反向匹配，即匹配不满足条件的字符。

注意，这两种类只对 Unicode 有效，所以使用的时候一定要加上u修饰符。如果不加u修饰符，正则表达式使用\p和\P会报错，ECMAScript 预留了这两个类。

由于 Unicode 的各种属性非常多，所以这种新的类的表达能力非常强。

const regex = /^\p{Decimal_Number}+$/u;
regex.test('') 
// true

上面代码中，属性类指定匹配所有十进制字符，可以看到各种字型的十进制字符都会匹配成功。

\p{Number}甚至能匹配罗马数字。

// 匹配所有数字
const regex = /^\p{Number}+$/u;
regex.test('²³¹¼½¾') // true
regex.test('㉛㉜㉝') // true
regex.test('ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫ') // true

下面是其他一些例子。

// 匹配所有空格
\p{White_Space}

// 匹配各种文字的所有字母，等同于 Unicode 版的 \w
[\p{Alphabetic}\p{Mark}\p{Decimal_Number}\p{Connector_Punctuation}\p{Join_Control}]

// 匹配各种文字的所有非字母的字符，等同于 Unicode 版的 \W
[^\p{Alphabetic}\p{Mark}\p{Decimal_Number}\p{Connector_Punctuation}\p{Join_Control}]

// 匹配 Emoji
/\p{Emoji_Modifier_Base}\p{Emoji_Modifier}?|\p{Emoji_Presentation}|\p{Emoji}\uFE0F/gu

// 匹配所有的箭头字符
const regexArrows = /^\p{Block=Arrows}+$/u;
regexArrows.test('←↑→↓↔↕↖↗↘↙⇏⇐⇑⇒⇓⇔⇕⇖⇗⇘⇙⇧⇩') // true

具名组匹配

简介

正则表达式使用圆括号进行组匹配。

const RE_DATE = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;

上面代码中，正则表达式里面有三组圆括号。使用 exec方法，就可以将这三组匹配结果提取出来。

const RE_DATE = /(\d{4})-(\d{2})-(\d{2})/;

const matchObj = RE_DATE.exec('1999-12-31');
const year = matchObj[1]; // 1999
const month = matchObj[2]; // 12
const day = matchObj[3]; // 31

组匹配的一个问题是，每一组的匹配含义不容易看出来，而且只能用数字序号（比如matchObj[1]）引用，要是组的顺序变了，引用的时候就必须修改序号。

ES2018 引入了具名组匹配（Named Capture Groups），允许为每一个组匹配指定一个名字，既便于阅读代码，又便于引用。

const RE_DATE = /(?\d{4})-(?\d{2})-(?\d{2})/;

const matchObj = RE_DATE.exec('1999-12-31');
const year = matchObj.groups.year; // 1999
const month = matchObj.groups.month; // 12
const day = matchObj.groups.day; // 31

上面代码中，“具名组匹配”在圆括号内部，模式的头部添加 “问号 + 尖括号 + 组名”（?< year >），然后就可以在 exec方法返回结果的 groups属性上引用该组名。同时，数字序号（matchObj[1]）依然有效。

具名组匹配等于为每一组匹配加上了 ID，便于描述匹配的目的。如果组的顺序变了，也不用改变匹配后的处理代码。

如果具名组没有匹配，那么对应的groups对象属性会是undefined。

const RE_OPT_A = /^(?a+)?$/;
const matchObj = RE_OPT_A.exec('');

matchObj.groups.as // undefined
'as' in matchObj.groups // true

上面代码中，具名组 as没有找到匹配，那么 matchObj.groups.as属性值就是 undefined，并且 as这个键名在 groups是始终存在的。

解构赋值和替换

有了具名组匹配以后，可以使用解构赋值直接从匹配结果上为变量赋值。

let {groups: {one, two}} = /^(?.*):(?.*)$/u.exec('foo:bar');
one  // foo
two  // bar

字符串替换时，使用$<组名>引用具名组

let re = /(?\d{4})-(?\d{2})-(?\d{2})/u;

'2015-01-02'.replace(re, '$/$/$')
// '02/01/2015'

上面代码中，replace方法的第二个参数是一个字符串，而 不是正则表达式。

replace方法的第二个参数也可以是函数，该函数的参数序列如下。

'2015-01-02'.replace(re, (
   matched, // 整个匹配结果 2015-01-02
   capture1, // 第一个组匹配 2015
   capture2, // 第二个组匹配 01
   capture3, // 第三个组匹配 02
   position, // 匹配开始的位置 0
   S, // 原字符串 2015-01-02
   groups // 具名组构成的一个对象 {year, month, day}
 ) => {
 let {day, month, year} = groups;
 return `${day}/${month}/${year}`;
});

具名组匹配在原来的基础上，新增了最后一个函数参数：具名组构成的一个对象。函数内部可以直接对这个对象进行解构赋值。

引用

如果要在正则表达式内部引用某个“具名组匹配”，可以使用\k<组名>的写法。

const RE_TWICE = /^(?[a-z]+)!\k$/;
RE_TWICE.test('abc!abc') // true
RE_TWICE.test('abc!ab') // false

数字引用（\1）依然有效。

const RE_TWICE = /^(?[a-z]+)!\1$/;
RE_TWICE.test('abc!abc') // true
RE_TWICE.test('abc!ab') // false

这两种引用语法还可以同时使用。

const RE_TWICE = /^(?[a-z]+)!\k!\1$/;
RE_TWICE.test('abc!abc!abc') // true
RE_TWICE.test('abc!abc!ab') // false

正则匹配索引

正则实例的exex()方法，返回结果有一个index属性，可以获取整个匹配结果的开始位置，但是如果包含组匹配，每个组匹配的开始位置，很难拿到。

现在有一个第三阶段提案，为exec()方法的返回结果加上indices属性，在这个属性上面可以拿到匹配的开始位置和结束位置。

const text = 'zabbcdef';
const re = /ab/;
const result = re.exec(text);

result.index // 1
result.indices // [ [1, 3] ]

上面例子中，exec()方法的返回结果 result，它的 index属性是整个匹配结果（ab）的开始位置，而它的 indices属性是一个数组，成员是每个匹配的开始位置和结束位置的数组。由于该例子的正则表达式没有组匹配，所以 indices数组只有一个成员，表示整个匹配的开始位置是 1，结束位置是 3。

注意，开始位置包含在匹配结果之中，但是结束位置不包含在匹配结果之中（ [ , ) ）。比如，匹配结果为ab，分别是原始字符串的第1位和第2位，那么结束位置就是第3位。

如果正则表达式包含组匹配，那么indices属性对应的数组就会包含多个成员，提供每个组匹配的开始位置和结束位置。

const text = 'zabbcdef';
const re = /ab+(cd)/;
const result = re.exec(text);

result.indices // [ [ 1, 6 ], [ 4, 6 ] ]

上面例子中，正则表达式包含一个组匹配，那么 indices属性数组就有两个成员，第一个成员是整个匹配结果（abbcd）的开始位置和结束位置，第二个成员是组匹配（cd）的开始位置和结束位置。

下面是多个组匹配的例子。

const text = 'zabbcdef';
const re = /ab+(cd(ef))/;
const result = re.exec(text);

result.indices // [ [1, 8], [4, 8], [6, 8] ]

上面例子中，正则表达式包含两个组匹配，所以 indices属性数组就有三个成员。

如果正则表达式包含具名组匹配，indices属性数组还会有一个groups属性。该属性是一个对象，可以从该对象获取具名组匹配的开始位置和结束位置。

const text = 'zabbcdef';
const re = /ab+(?cd)/;
const result = re.exec(text);

result.indices.groups // { Z: [ 4, 6 ] }

上面例子中，exec()方法返回结果的 indices.groups属性是一个 对象，提供具名组匹配 Z的开始位置和结束位置。

如果不能获取成功组匹配，indices属性数组的对应成员则为undefined，indices.groups属性对象的对应成员也是undefined。

const text = 'zabbcdef';
const re = /ab+(?ce)?/;
const result = re.exec(text);

result.indices[1] // undefined
result.indices.groups['Z'] // undefined

上面例子中，由于组匹配不成功，所以 indices属性数组和 indices.groups属性对象对应的组匹配成员都是 undefined。

String.prototype.matchAll()

如果一个正则表达式在字符串里面有多个匹配，现在一般使用g修饰符或y修饰符，在循环里面逐一取出。

var regex = /t(e)(st(\d?))/g;
var string = 'test1test2test3';

var matches = [];
var match;
while (match = regex.exec(string)) {
  matches.push(match);
}

matches
// [
//   ["test1", "e", "st1", "1", index: 0, input: "test1test2test3"],
//   ["test2", "e", "st2", "2", index: 5, input: "test1test2test3"],
//   ["test3", "e", "st3", "3", index: 10, input: "test1test2test3"]
// ]

上面代码中，while循环取出每一轮的正则匹配，一共三轮。

ES2020 增加了String.prototype.matchAll()方法，可以一次性取出所有匹配。不过，它返回的是一个遍历器（Iterator），而不是数组。

const string = 'test1test2test3';

// g 修饰符加不加都可以
const regex = /t(e)(st(\d?))/g;

for (const match of string.matchAll(regex)) {
  console.log(match);
}
// ["test1", "e", "st1", "1", index: 0, input: "test1test2test3"]
// ["test2", "e", "st2", "2", index: 5, input: "test1test2test3"]
// ["test3", "e", "st3", "3", index: 10, input: "test1test2test3"]

上面代码中，由于 string.matchAll(regex)返回的是遍历器，所以可以用 for…of循环取出。相对于返回数组，返回遍历器的好处在于，如果匹配结果是一个很大的数组，那么遍历器比较节省资源。

遍历器转为数组是非常简单的，使用…运算符和Array.from()方法就可以了。

// 转为数组方法一
[...string.matchAll(regex)]

// 转为数组方法二
Array.from(string.matchAll(regex))

数值的扩展

二进制和八进制表示法

ES6 提供了二进制和八进制数值的新的写法，分别用前缀0b（或0B）和0o（或0O）表示。

0b111110111 === 503 // true
0o767 === 503 // true

从 ES5 开始，在严格模式之中，八进制就不再允许使用前缀0表示，ES6 进一步明确，要使用前缀0o表示。

// 非严格模式
(function(){
  console.log(0o11 === 011);
})() // true

// 严格模式
(function(){
  'use strict';
  console.log(0o11 === 011);
})() // Uncaught SyntaxError: Octal literals are not allowed in strict mode.

如果要将0b和0o前缀的字符串数值转为十进制，要使用Number方法。

Number('0b111')  // 7
Number('0o10')  // 8

Number.isFinite(), Number.isNaN()

ES6 在Number对象上，新提供了Number.isFinite()和Number.isNaN()两个方法。Number.isFinite()用来检查一个数值是否为有限的（finite），即不是Infinity。

Number.isFinite(15); // true
Number.isFinite(0.8); // true
Number.isFinite(NaN); // false
Number.isFinite(Infinity); // false
Number.isFinite(-Infinity); // false
Number.isFinite('foo'); // false
Number.isFinite('15'); // false
Number.isFinite(true); // false

注意，如果参数类型不是数值，Number.isFinite一律返回false。

Number.isNaN()用来检查一个值是否为NaN。

Number.isNaN(NaN) // true
Number.isNaN(15) // false
Number.isNaN('15') // false
Number.isNaN(true) // false
Number.isNaN(9/NaN) // true
Number.isNaN('true' / 0) // true
Number.isNaN('true' / 'true') // true

注意，如果参数类型不是NaN，Number.isNaN一律返回false。

它们与传统的全局方法isFinite()和isNaN()的区别在于：传统方法先调用Number()方法将非数值的值转为数值，再进行判断，而这两个新方法只对数值有效。

Number.isFinite()对于非数值一律返回false, Number.isNaN()只有对于NaN才返回true，非NaN一律返回false。

isFinite(25) // true
isFinite("25") // true
Number.isFinite(25) // true
Number.isFinite("25") // false

isNaN(NaN) // true
isNaN("NaN") // true
Number.isNaN(NaN) // true
Number.isNaN("NaN") // false
Number.isNaN(1) // false

Number.parseInt(), Number.parseFloat()

ES6 将全局方法parseInt()和parseFloat()，移植到Number对象上面，行为完全保持不变。这样做的目的，是逐步减少全局性方法，使得语言逐步模块化。

// ES5的写法
parseInt('12.34') // 12
parseFloat('123.45#') // 123.45

// ES6的写法
Number.parseInt('12.34') // 12
Number.parseFloat('123.45#') // 123.45

Number.parseInt === parseInt // true
Number.parseFloat === parseFloat // true

Number.parseInt === parseInt // true

Number.isInteger()用来判断一个数值是否为整数。

Number.isInteger(25) // true
Number.isInteger(25.1) // false

JavaScript 内部，整数和浮点数采用的是同样的储存方法，所以 25 和 25.0 被视为同一个值。

Number.isInteger(25) // true
Number.isInteger(25.0) // true

如果参数不是数值，Number.isInteger返回false。

Number.isInteger() // false
Number.isInteger(null) // false
Number.isInteger('15') // false
Number.isInteger(true) // false

注意，由于 JavaScript 采用 IEEE 754 标准，数值存储为64位双精度格式，数值精度最多可以达到 53 个二进制位（1 个隐藏位与 52 个有效位）。如果数值的精度超过这个限度，第54位及后面的位就会被丢弃，这种情况下，Number.isInteger可能会误判。

Number.isInteger(3.0000000000000002) // true

上面代码中，Number.isInteger的参数明明不是整数，但是会返回 true。原因就是这个小数的精度达到了小数点后 16个十进制位，转成二进制位超过了 53个二进制位，导致最后的那个2 被丢弃了。

类似的情况还有，如果一个数值的绝对值小于Number.MIN_VALUE（5E-324），即小于 JavaScript 能够分辨的最小值，会被自动转为 0。这时，Number.isInteger也会误判。

Number.isInteger(5E-324) // false
Number.isInteger(5E-325) // true

上面代码中，5E-325由于值太小，会被自动转为 0，因此返回 true。

如果对数据精度的要求较高，不建议使用Number.isInteger()判断一个数值是否为整数。

Number.EPSILON

ES6 在Number对象上面，新增一个极小的常量Number.EPSILON。根据规格，它表示 1 与大于 1 的最小浮点数之间的差。

对于 64 位浮点数来说，大于 1 的最小浮点数相当于二进制的1.00…001，小数点后面有连续 51 个零。这个值减去 1 之后，就等于 2 的 -52 次方。

Number.EPSILON === Math.pow(2, -52)
// true
Number.EPSILON
// 2.220446049250313e-16
Number.EPSILON.toFixed(20)
// "0.00000000000000022204"

Number.EPSILON实际上是 JavaScript 能够表示的最小精度。误差如果小于这个值，就可以认为已经没有意义了，即不存在误差了。

引入一个这么小的量的目的，在于为浮点数计算，设置一个误差范围，通常浮点数计算是不精确的。

0.1 + 0.2 === 0.3 // false

0.1 + 0.2
// 0.30000000000000004

0.1 + 0.2 - 0.3
// 5.551115123125783e-17

5.551115123125783e-17.toFixed(20)
// '0.00000000000000005551'

上面代码解释了，为什么比较 0.1 + 0.2与 0.3得到的结果是 false。

Number.EPSILON可以用来设置“能够接受的误差范围”。比如，误差范围设为 2 的-50 次方（即Number.EPSILON * Math.pow(2, 2)），即如果两个浮点数的差小于这个值，我们就认为这两个浮点数相等。

5.551115123125783e-17 < Number.EPSILON * Math.pow(2, 2)
// true

因此，Number.EPSILON的实质是一个可以接受的最小误差范围。

function withinErrorMargin (left, right) {
  return Math.abs(left - right) < Number.EPSILON * Math.pow(2, 2);
}

0.1 + 0.2 === 0.3 // false
withinErrorMargin(0.1 + 0.2, 0.3) // true

1.1 + 1.3 === 2.4 // false
withinErrorMargin(1.1 + 1.3, 2.4) // true

上面的代码为浮点数运算，部署了一个误差检查函数。

安全整数和 Number.isSafeInteger()

JavaScript 能够准确表示的整数范围在-2⁵³到2⁵³之间（不含两个端点），超过这个范围，无法精确表示这个值。

Math.pow(2, 53) // 9007199254740992

9007199254740992  // 9007199254740992
9007199254740993  // 9007199254740992

Math.pow(2, 53) === Math.pow(2, 53) + 1
// true

上面代码中，超出 2 的 53 次方之后，一个数就不精确了。

ES6 引入了Number.MAX_SAFE_INTEGER和Number.MIN_SAFE_INTEGER这两个常量，用来表示这个范围的上下限。

Number.MAX_SAFE_INTEGER === Math.pow(2, 53) - 1
// true
Number.MAX_SAFE_INTEGER === 9007199254740991
// true

Number.MIN_SAFE_INTEGER === -Number.MAX_SAFE_INTEGER
// true
Number.MIN_SAFE_INTEGER === -9007199254740991
// true

上面代码中，可以看到 JavaScript 能够精确表示的极限。

Number.isSafeInteger()则是用来判断一个整数是否落在这个范围之内。

Number.isSafeInteger('a') // false
Number.isSafeInteger(null) // false
Number.isSafeInteger(NaN) // false
Number.isSafeInteger(Infinity) // false
Number.isSafeInteger(-Infinity) // false

Number.isSafeInteger(3) // true
Number.isSafeInteger(1.2) // false
Number.isSafeInteger(9007199254740990) // true
Number.isSafeInteger(9007199254740992) // false

Number.isSafeInteger(Number.MIN_SAFE_INTEGER - 1) // false
Number.isSafeInteger(Number.MIN_SAFE_INTEGER) // true
Number.isSafeInteger(Number.MAX_SAFE_INTEGER) // true
Number.isSafeInteger(Number.MAX_SAFE_INTEGER + 1) // false

这个函数的实现就是跟安全整数的两个边界值比较一下。

Number.isSafeInteger = function (n) {
  return (typeof n === 'number' &&
    Math.round(n) === n &&
    Number.MIN_SAFE_INTEGER <= n &&
    n <= Number.MAX_SAFE_INTEGER);
}

使用这个函数时，需要注意验证运算是否落在安全整数的范围内，不要只验证运算结果，而要同时验证参与运算的每个值。

Number.isSafeInteger(9007199254740993)
// false
Number.isSafeInteger(990)
// true
Number.isSafeInteger(9007199254740993 - 990)
// true
9007199254740993 - 990
// 返回结果 9007199254740002
// 正确答案应该是 9007199254740003

上面代码中，9007199254740993不是一个安全整数，但是 Number.isSafeInteger会返回结果，显示计算结果是安全的。这是因为，这个数超出了精度范围，导致在计算机内部，以9007199254740992的形式储存。

9007199254740993 === 9007199254740992
// true

所以，如果只验证运算结果是否为安全整数，很可能得到错误结果。下面的函数可以同时验证两个运算数和运算结果。

function trusty (left, right, result) {
  if (
    Number.isSafeInteger(left) &&
    Number.isSafeInteger(right) &&
    Number.isSafeInteger(result)
  ) {
    return result;
  }
  throw new RangeError('Operation cannot be trusted!');
}

trusty(9007199254740993, 990, 9007199254740993 - 990)
// RangeError: Operation cannot be trusted!

trusty(1, 2, 3)
// 3

Math 对象的扩展

ES6 在 Math 对象上新增了 17 个与数学相关的方法，所有这些方法都是静态方法，只能在 Math 对象上调用。

Math.trunc()

Math.trunc方法用于去除一个数的小数部分，返回整数部分。

Math.trunc(4.1) // 4
Math.trunc(4.9) // 4
Math.trunc(-4.1) // -4
Math.trunc(-4.9) // -4
Math.trunc(-0.1234) // -0

对于非数值，Math.trunc内部使用Number方法将其先转为数值。

Math.trunc('123.456') // 123
Math.trunc(true) //1
Math.trunc(false) // 0
Math.trunc(null) // 0

对于空值和无法截取整数的值，返回NaN。

Math.trunc(NaN);      // NaN
Math.trunc('foo');    // NaN
Math.trunc();         // NaN
Math.trunc(undefined) // NaN

对于没有部署这个方法的环境，可以用下面的代码模拟。

Math.trunc = Math.trunc || function(x) {
  return x < 0 ? Math.ceil(x) : Math.floor(x);
};

Math.sign()

Math.sign方法用来判断一个数到底是正数、负数、还是零。对于非数值，会先将其转换为数值。

它会返回五种值：

• 参数为正数，返回+1
• 参数为负数，返回-1
• 参数为 0，返回0
• 参数为-0，返回-0
• 其他值，返回NaN

Math.sign(-5) // -1
Math.sign(5) // +1
Math.sign(0) // +0
Math.sign(-0) // -0
Math.sign(NaN) // NaN

如果参数是非数值，会自动转为数值。对于那些无法转为数值的值，会返回NaN。

Math.sign('')  // 0
Math.sign(true)  // +1
Math.sign(false)  // 0
Math.sign(null)  // 0
Math.sign('9')  // +1
Math.sign('foo')  // NaN
Math.sign()  // NaN
Math.sign(undefined)  // NaN

对于没有部署这个方法的环境，可以用下面的代码模拟。

Math.sign = Math.sign || function(x) {
  x = +x; // convert to a number
  if (x === 0 || isNaN(x)) {
    return x;
  }
  return x > 0 ? 1 : -1;
};

Math.cbrt()

Math.cbrt方法用于计算一个数的立方根。

Math.cbrt(-1) // -1
Math.cbrt(0)  // 0
Math.cbrt(1)  // 1
Math.cbrt(2)  // 1.2599210498948734

对于非数值，Math.cbrt方法内部也是先使用Number方法将其转为数值。

Math.cbrt('8') // 2
Math.cbrt('hello') // NaN

对于没有部署这个方法的环境，可以用下面的代码模拟。

Math.cbrt = Math.cbrt || function(x) {
  var y = Math.pow(Math.abs(x), 1/3);
  return x < 0 ? -y : y;
};

Math.clz32()

Math.clz32()方法将参数转为 32 位无符号整数的形式，然后返回这个 32 位值里面有多少个前导 0。

Math.clz32(0) // 32
Math.clz32(1) // 31
Math.clz32(1000) // 22
Math.clz32(0b01000000000000000000000000000000) // 1
Math.clz32(0b00100000000000000000000000000000) // 2

上面代码中，0 的二进制形式全为 0，所以有 32 个前导 0；1 的二进制形式是 0b1，只占 1 位，所以 32 位之中有 31 个前导 0；1000 的二进制形式是 0b1111101000，一共有 10 位，所以 32 位之中有 22 个前导 0。

clz32这个函数名就来自”count leading zero bits in 32-bit binary representation of a number“（计算一个数的 32 位二进制形式的前导 0 的个数）的缩写。

左移运算符（<<）与Math.clz32方法直接相关。

Math.clz32(0) // 32
Math.clz32(1) // 31
Math.clz32(1 << 1) // 30
Math.clz32(1 << 2) // 29
Math.clz32(1 << 29) // 2

对于小数，Math.clz32方法只考虑整数部分。

Math.clz32(3.2) // 30
Math.clz32(3.9) // 30

对于空值或其他类型的值，Math.clz32方法会将它们先转为数值，然后再计算。

Math.clz32() // 32
Math.clz32(NaN) // 32
Math.clz32(Infinity) // 32
Math.clz32(null) // 32
Math.clz32('foo') // 32
Math.clz32([]) // 32
Math.clz32({}) // 32
Math.clz32(true) // 31

Math.imul()

Math.imul方法返回两个数以 32 位带符号整数形式相乘的结果，返回的也是一个 32 位的带符号整数。

Math.imul(2, 4)   // 8
Math.imul(-1, 8)  // -8
Math.imul(-2, -2) // 4

如果只考虑最后 32 位，大多数情况下，Math.imul(a, b)与a * b的结果是相同的，即该方法等同于(a * b)|0的效果（超过 32 位的部分溢出）。之所以需要部署这个方法，是因为 JavaScript 有精度限制，超过 2 的 53 次方的值无法精确表示。这就是说，对于那些很大的数的乘法，低位数值往往都是不精确的，Math.imul方法可以返回正确的低位数值。

(0x7fffffff * 0x7fffffff)|0 // 0
Math.imul(0x7fffffff, 0x7fffffff) // 1

上面这个乘法算式，返回结果为 0。但是由于这两个二进制数的最低位都是 1，所以这个结果肯定是不正确的，因为根据二进制乘法，计算结果的二进制最低位应该也是 1。这个错误就是因为它们的乘积超过了 2 的 53 次方，JavaScript 无法保存额外的精度，就把低位的值都变成了 0。Math.imul方法可以返回正确的值 1。

Math.fround()

Math.fround方法返回一个数的32位单精度浮点数形式。

对于32位单精度格式来说，数值精度是24个二进制位（1 位隐藏位与 23 位有效位），所以对于 -2²⁴ 至 2²⁴ 之间的整数（不含两个端点），返回结果与参数本身一致。

Math.fround(0)   // 0
Math.fround(1)   // 1
Math.fround(2 ** 24 - 1)   // 16777215

如果参数的绝对值大于 2²⁴，返回的结果便开始丢失精度。

Math.fround(2 ** 24)       // 16777216
Math.fround(2 ** 24 + 1)   // 16777216

Math.fround方法的主要作用，是将64位双精度浮点数转为32位单精度浮点数。如果小数的精度超过24个二进制位，返回值就会不同于原值，否则返回值不变（即与64位双精度值一致）。

// 未丢失有效精度
Math.fround(1.125) // 1.125
Math.fround(7.25)  // 7.25

// 丢失精度
Math.fround(0.3)   // 0.30000001192092896
Math.fround(0.7)   // 0.699999988079071
Math.fround(1.0000000123) // 1

对于 NaN 和 Infinity，此方法返回原值。对于其它类型的非数值，Math.fround 方法会先将其转为数值，再返回单精度浮点数。

Math.fround(NaN)      // NaN
Math.fround(Infinity) // Infinity

Math.fround('5')      // 5
Math.fround(true)     // 1
Math.fround(null)     // 0
Math.fround([])       // 0
Math.fround({})       // NaN

对于没有部署这个方法的环境，可以用下面的代码模拟。

Math.fround = Math.fround || function (x) {
  return new Float32Array([x])[0];
};

Math.hypot()

Math.hypot方法返回所有参数的平方和的平方根。

在这里插入代码片Math.hypot(3, 4);        // 5
Math.hypot(3, 4, 5);     // 7.0710678118654755
Math.hypot();            // 0
Math.hypot(NaN);         // NaN
Math.hypot(3, 4, 'foo'); // NaN
Math.hypot(3, 4, '5');   // 7.0710678118654755
Math.hypot(-3);          // 3

上面代码中，3 的平方加上 4 的平方，等于 5 的平方。

如果参数不是数值，Math.hypot方法会将其转为数值。只要有一个参数无法转为数值，就会返回 NaN。

对数方法

ES6 新增了 4 个对数相关方法。

Math.expm1()

Math.expm1(x)返回 ex - 1，即Math.exp(x) - 1。

Math.expm1(-1) // -0.6321205588285577
Math.expm1(0)  // 0
Math.expm1(1)  // 1.718281828459045

对于没有部署这个方法的环境，可以用下面的代码模拟。

Math.expm1 = Math.expm1 || function(x) {
  return Math.exp(x) - 1;
};

Math.log1p()

Math.log1p(x)方法返回1 + x的自然对数，即Math.log(1 + x)。如果x小于-1，返回NaN。

Math.log1p(1)  // 0.6931471805599453
Math.log1p(0)  // 0
Math.log1p(-1) // -Infinity
Math.log1p(-2) // NaN

对于没有部署这个方法的环境，可以用下面的代码模拟。

Math.log1p = Math.log1p || function(x) {
  return Math.log(1 + x);
};

Math.log10()

Math.log10(x)返回以 10 为底的x的对数。如果x小于 0，则返回 NaN。

Math.log10(2)      // 0.3010299956639812
Math.log10(1)      // 0
Math.log10(0)      // -Infinity
Math.log10(-2)     // NaN
Math.log10(100000) // 5

对于没有部署这个方法的环境，可以用下面的代码模拟。

Math.log10 = Math.log10 || function(x) {
  return Math.log(x) / Math.LN10;
};

Math.log2()

Math.log2(x)返回以 2 为底的x的对数。如果x小于 0，则返回 NaN。

Math.log2(3)       // 1.584962500721156
Math.log2(2)       // 1
Math.log2(1)       // 0
Math.log2(0)       // -Infinity
Math.log2(-2)      // NaN
Math.log2(1024)    // 10
Math.log2(1 << 29) // 29

对于没有部署这个方法的环境，可以用下面的代码模拟。

Math.log2 = Math.log2 || function(x) {
  return Math.log(x) / Math.LN2;
};

双曲函数方法

ES6 新增了 6 个双曲函数方法。

• Math.sinh(x) 返回x的双曲正弦（hyperbolic sine）
• Math.cosh(x) 返回x的双曲余弦（hyperbolic cosine）
• Math.tanh(x) 返回x的双曲正切（hyperbolic tangent）
• Math.asinh(x) 返回x的反双曲正弦（inverse hyperbolic sine）
• Math.acosh(x) 返回x的反双曲余弦（inverse hyperbolic cosine）
• Math.atanh(x) 返回x的反双曲正切（inverse hyperbolic tangent）

指数运算符

ES2016 新增了一个指数运算符（**）,这个运算符的一个特点是右结合，而不是常见的左结合。多个指数运算符连用时，是从最右边开始计算的。

2 ** 2 // 4
2 ** 3 // 8


2 ** 3 ** 2
// 相当于 2 ** (3 ** 2)
// 512

上面代码中，首先计算的是第二个指数运算符，而不是第一个。

指数运算符可以与等号结合，形成一个新的赋值运算符（**=）。

let a = 1.5;
a **= 2;
// 等同于 a = a * a;

let b = 4;
b **= 3;
// 等同于 b = b * b * b;

注意，V8 引擎的指数运算符与Math.pow的实现不相同，对于特别大的运算结果，两者会有细微的差异。

Math.pow(99, 99)
// 3.697296376497263e+197

99 ** 99
// 3.697296376497268e+197

上面代码中，两个运算结果的最后一位有效数字是有差异的。

BigInt 数据类型

简介

JavaScript 所有数字都保存成 64 位浮点数，这给数值的表示带来了两大限制。一是数值的精度只能到 53 个二进制位（相当于 16 个十进制位），大于这个范围的整数，JavaScript 是无法精确表示的，这使得 JavaScript 不适合进行科学和金融方面的精确计算。二是大于或等于2的1024次方的数值，JavaScript 无法表示，会返回Infinity。

// 超过 53 个二进制位的数值，无法保持精度
Math.pow(2, 53) === Math.pow(2, 53) + 1 // true

// 超过 2 的 1024 次方的数值，无法表示
Math.pow(2, 1024) // Infinity

ES2020 引入了一种新的数据类型 BigInt（大整数），来解决这个问题。BigInt 只用来表示整数，没有位数的限制，任何位数的整数都可以精确表示。

const a = 2172141653n;
const b = 15346349309n;

// BigInt 可以保持精度
a * b // 33334444555566667777n

// 普通整数无法保持精度
Number(a) * Number(b) // 33334444555566670000

为了与 Number 类型区别，BigInt 类型的数据必须添加后缀n。

1234 // 普通整数
1234n // BigInt

// BigInt 的运算
1n + 2n // 3n

BigInt 同样可以使用各种进制表示，都要加上后缀n。

0b1101n // 二进制
0o777n // 八进制
0xFFn // 十六进制

BigInt 与普通整数是两种值，它们之间并不相等。

42n === 42 // false

typeof运算符对于 BigInt 类型的数据返回bigint。

typeof 123n // 'bigint'

BigInt 可以使用负号（-），但是不能使用正号（+），因为会与 asm.js 冲突。

-42n // 正确
+42n // 报错

JavaScript 以前不能计算70的阶乘（即70!），因为超出了可以表示的精度，现在支持大整数了，就可以算了，浏览器的开发者工具运行下面代码，就可以了。

//过去
let p = 1;
for (let i = 1; i <= 70; i++) {
  p *= i;
}
console.log(p); // 1.197857166996989e+100

//现在
let p = 1n;
for (let i = 1n; i <= 70n; i++) {
  p *= i;
}
console.log(p); // 11978571...00000000n

BigInt 对象

JavaScript 原生提供BigInt对象，可以用作构造函数生成 BigInt 类型的数值。转换规则基本与Number()一致，将其他类型的值转为 BigInt。

BigInt(123) // 123n
BigInt('123') // 123n
BigInt(false) // 0n
BigInt(true) // 1n

BigInt()构造函数必须有参数，而且参数必须可以正常转为数值，下面的用法都会报错。

new BigInt() // TypeError
BigInt(undefined) //TypeError
BigInt(null) // TypeError
BigInt('123n') // SyntaxError
BigInt('abc') // SyntaxError

上面代码中，尤其值得注意字符串 123n无法解析成 Number 类型，所以会报错。

参数如果是小数，也会报错。

BigInt(1.5) // RangeError
BigInt('1.5') // SyntaxError

BigInt 对象继承了 Object 对象的两个实例方法：

• BigInt.prototype.toString()
• BigInt.prototype.valueOf()

还继承了 Number 对象的一个实例方法：BigInt.prototype.toLocaleString()

此外，还提供了三个静态方法：

• BigInt.asUintN(width, BigInt)： 给定的 BigInt 转为 0 到 2^width - 1 之间对应的值。
• BigInt.asIntN(width, BigInt)：给定的 BigInt 转为 -2^(width- 1)^ 到 2^(width - 1)^ - 1 之间对应的值。
• BigInt.parseInt(string[, radix])：近似于Number.parseInt()，将一个字符串转换成指定进制的 BigInt。

const max = 2n ** (64n - 1n) - 1n;

BigInt.asIntN(64, max)
// 9223372036854775807n
BigInt.asIntN(64, max + 1n)
// -9223372036854775808n
BigInt.asUintN(64, max + 1n)
// 9223372036854775808n

上面代码中，max是64位带符号的 BigInt 所能表示的最大值。如果对这个值加 1n，BigInt.asIntN()将会返回一个负值，因为这时 新增的一位将被解释为符号位。而 BigInt.asUintN()方法由于不存在符号位，所以可以正确返回结果。

如果BigInt.asIntN()和BigInt.asUintN()指定的位数，小于数值本身的位数，那么头部的位将被舍弃。`const max = 2n ** (64n - 1n) - 1n;

BigInt.asIntN(32, max) // -1n
BigInt.asUintN(32, max) // 4294967295n`

上面代码中，max是一个64位的 BigInt，如果转为32位，前面的32位都会被舍弃。

下面是BigInt.parseInt()的例子。

// Number.parseInt() 与 BigInt.parseInt() 的对比
Number.parseInt('9007199254740993', 10)
// 9007199254740992
BigInt.parseInt('9007199254740993', 10)
// 9007199254740993n

上面代码中，由于有效数字超出了最大限度，Number.parseInt方法返回的结果是不精确的，而 BigInt.parseInt方法正确返回了对应的 BigInt。

对于二进制数组，BigInt 新增了两个类型BigUint64Array和BigInt64Array，这两种数据类型返回的都是64位 BigInt。DataView对象的实例方法DataView.prototype.getBigInt64()和DataView.prototype.getBigUint64()，返回的也是 BigInt。

转换规则

可以使用Boolean()、Number()和String()这三个方法，将 BigInt 可以转为布尔值、数值和字符串类型。

Boolean(0n) // false
Boolean(1n) // true
Number(1n)  // 1
String(1n)  // "1"

上面代码中，注意最后一个例子，转为字符串时后缀 n会 消失。

另外，取反运算符（!）也可以将 BigInt 转为布尔值。

!0n // true
!1n // false

数学模型

数学运算方面，BigInt 类型的+、-、*和**这四个二元运算符，与 Number 类型的行为一致。除法运算/会舍去小数部分，返回一个整数。

9n / 5n
// 1n

几乎所有的数值运算符都可以用在 BigInt，但是有两个例外：

• 不带符号的右移位运算符>>>
• 一元的求正运算符+

上面两个运算符用在 BigInt 会报错。前者是因为>>>运算符是不带符号的，但是 BigInt 总是带有符号的，导致该运算无意义，完全等同于右移运算符>>。后者是因为一元运算符+在 asm.js 里面总是返回 Number 类型，为了不破坏 asm.js 就规定+1n会报错。

BigInt 不能与普通数值进行混合运算。

1n + 1.3 // 报错

上面代码报错是因为无论返回的是 BigInt 或 Number，都会导致 丢失精度信息。比如(2n**53n + 1n) + 0.5这个表达式，如果返回 BigInt 类型，0.5这个小数部分会丢失；如果返回 Number 类型，有效精度只能保持 53 位，导致精度下降。

同样的原因，如果一个标准库函数的参数预期是 Number 类型，但是得到的是一个 BigInt，就会报错。

// 错误的写法
Math.sqrt(4n) // 报错

// 正确的写法
Math.sqrt(Number(4n)) // 2

上面代码中，Math.sqrt的参数预期是 Number 类型，如果是 BigInt 就会报错，必须先用Number方法转一下类型，才能进行计算。

asm.js 里面，|0跟在一个数值的后面会返回一个32位整数。根据不能与 Number 类型混合运算的规则，BigInt 如果与|0进行运算会报错。

1n | 0 // 报错

其他运算

BigInt 对应的布尔值，与 Number 类型一致，即0n会转为false，其他值转为true。

if (0n) {
  console.log('if');
} else {
  console.log('else');
}
// else

上面代码中，0n对应 false，所以会进入 else子句。

比较运算符（比如>）和相等运算符（==）允许 BigInt 与其他类型的值混合计算，因为这样做不会损失精度。

0n < 1 // true
0n < true // true
0n == 0 // true
0n == false // true
0n === 0 // false

BigInt 与字符串混合运算时，会先转为字符串，再进行运算。

'' + 123n // "123"