При написании программ на JavaScript используется набор символов Юникода. Юникод является надмножеством кодировок ASCII и Latin-І и поддерживает практически все письменные языки, имеющиеся на планете. Стандарт ЕСМА-Script 3 требует, чтобы реализации JavaScript обеспечивали поддержку стандарта Юникода версии 2.1 или выше, а стандарт ECMAScript 5 требует, чтобы реализации обеспечивали поддержку стандарта Юникода версии 3 или выше. Более подробно о Юникоде и JavaScript говорится во врезке в разделе 3.2.

 

2.1.1. Чувствительность к регистру

JavaScript - это язык, чувствительный к регистру символов. Это значит, что ключевые слова, имена переменных и функций и любые другие идентификаторы языка должны всегда содержать одинаковые наборы прописных и строчных букв. Например, ключевое слово while должно набираться как «while», а не «While» или «WHILE». Аналогично online, Online, OnLine и ONLINE - это имена четырех разных переменных.

Заметим, однако, что язык разметки HTML (в отличие от XHTML) не чувствителен к регистру. Так как HTML и клиентский JavaScript тесно связаны, это различие может привести к путанице. Многие JavaScript-объекты и их свойства имеют те же имена, что и теги и атрибуты языка HTML, которые они обозначают. Однако если в HTML эти теги и атрибуты могут набираться в любом регистре, то в JavaScript они обычно должны набираться строчными буквами. Например, атрибут onclick обработчика события чаще всего задается в HTML как onClick, однако в JavaScript-коде (или в XHTML-документе) он должен быть обозначен как onclick .

 

2.1.2. Пробелы, переводы строк и символы управления форматом

JavaScript игнорирует пробелы, которые могут присутствовать между лексемами в программе. Кроме того, JavaScript также по большей части игнорирует символы перевода строки (за одним исключением, о котором рассказывается в разделе 2.5). Поэтому пробелы и символы перевода строки могут без ограничений использоваться в исходных текстах программ для форматирования и придания им удобочитаемого внешнего вида.

Помимо обычного символа пробела (\u0020 ) JavaScript дополнительно распознает как пробельные следующие символы: табуляция (\u0009 ), вертикальная табуляция (\u000В ), перевод формата (\u000C ), неразрывный пробел (\u00А0 ), маркер порядка следования байтов (\uFEFF ), а также все символы Юникода, относящиеся к категории Zs. Следующие символы распознаются интерпретаторами JavaScript как символы конца строки: перевод строки (\u000А ), возврат каретки (\u000D ), разделитель строк (\u2028 ) и разделитель абзацев (\u2029 ). Последовательность из символов возврата каретки и перевода строки интерпретируется как единственный символ завершения строки.

Символы Юникода, управляющие форматом (категория Cf), такие как RIGHT-TO-LEFT MARK (\u200F ) и LEFT-TO-RIGHT MARK (\u200E ), управляют визуальным представлением текста, в котором они присутствуют. Они имеют большое значение для корректного отображения текста на некоторых языках и являются допустимыми в комментариях JavaScript, строковых литералах и в литералах регулярных выражений, но не в идентификаторах (таких как имена переменных), определяемых в программах JavaScript. Исключение составляют ZERO WIDTH JOINER (\u200D ) и ZERO WIDTH NON-JOINER (\u200C ), которые можно использовать в идентификаторах при условии, что они не являются первыми символами идентификаторов. Как отмечалось выше, символ управления порядком следования байтов (\uFEFF ) интерпретируется как пробельный символ.

 

2.1.3. Экранированные последовательности Юникода

Некоторые компьютеры и программное обеспечение не могут отображать или обеспечивать ввод полного набора символов Юникода. Для поддержки программистов, использующих подобную устаревшую технику, JavaScript определяет специальные последовательности, состоящие из шести символов ASCII, представляющие 16-битные кодовые пункты Юникода. Эти экранированные последовательности Юникода начинаются с символов \и, за которыми следуют точно четыре шестнадцатеричные цифры (при этом символы A-F могут быть и строчными, и прописными). Экранированные последовательности Юникода могут появляться в строковых литералах JavaScript, в литералах регулярных выражений и в идентификаторах (но не в ключевых словах языка). Экранированная последовательность Юникода для символа e, например, имеет вид \u00E9, и с точки зрения JavaScript следующие две строки являются идентичными:

"cafe" === "caf\u00e9" // => true

Экранированные последовательности Юникода могут также появляться в комментариях, но поскольку комментарии игнорируются, в данном контексте они воспринимаются как последовательность символов ASCII и не интерпретируются как символы Юникода.

 

2.1.4. Нормализация

Юникод позволяет закодировать один и тот же символ несколькими способами. Строка «e», например, может быть закодирована как единственный символ Юникода \u00E9 или как обычный ASCII-символ е, со следующим за ним диакритическим знаком \u0301. Эти два способа представления обеспечивают одинаковое отображение в текстовом редакторе, но имеют различные двоичные коды и с точки зрения компьютера считаются различными. Стандарт Юникода определяет предпочтительные способы кодирования для всех символов и задает процедуру нормализации для приведения текста к канонической форме, пригодной для сравнения. Интерпретаторы JavaScript полагают, что интерпретируемый программный код уже был нормализован, и не предпринимают никаких попыток нормализовать идентификаторы, строки или регулярные выражения.

 

Идентификатор - это просто имя. В JavaScript идентификаторы выступают в качестве имен переменных и функций, а также меток некоторых циклов. Идентификаторы в JavaScript должны начинаться с буквы, с символа подчеркивания (_) или знака доллара ($). Далее могут следовать любые буквы, цифры, символы подчеркивания или знаки доллара. (Цифра не может быть первым символом, так как тогда интерпретатору трудно будет отличать идентификаторы от чисел.) Примеры допустимых идентификаторов:

і

my_variable_name

v13

_dummy

$str

Для совместимости и простоты редактирования для составления идентификаторов обычно используются только символы ASCII и цифры. Однако JavaScript допускает возможность использования в идентификаторах букв и цифр из полного набора символов Юникода. (Технически стандарт ECMAScript также допускает наличие в идентификаторах символов Юникода из категорий Мп, Мс и Рс при условии, что они не являются первыми символами идентификаторов.) Это позволяет программистам давать переменным имена на своих родных языках и использовать в них математические символы:

var si = true; var pi=3.14;

Подобно другим языкам программирования, JavaScript резервирует некоторые идентификаторы. Эти «зарезервированные слова» не могут использоваться в качестве обычных идентификаторов. Они перечислены ниже.

 

2.4.1. Зарезервированные слова

JavaScript резервирует ряд идентификаторов, которые играют роль ключевых слов самого языка. Эти ключевые слова не могут служить идентификаторами в программах:

JavaScript также резервирует некоторые ключевые слова, которые в настоящее время не являются частью языка, но которые могут войти в его состав в будущих версиях. Стандарт ECMAScript 5 резервирует следующие слова:

class const enum export extends import super

Ниже приводится дополнительный список слов, которые допустимы в обычном программном коде JavaScript и являются зарезервированными в строгом режиме:

implements let private public yield

interface package protected static

В строгом режиме также вводится ограничение на использование следующих идентификаторов. Они не являются зарезервированными словами в полном понимании, но они не могут использоваться в качестве имен переменных, функций или параметров:

arguments eval

Стандарт ECMAScript 3 резервирует все ключевые слова языка Java, и, хотя это требование было ослаблено в стандарте ECMAScript 5, тем не менее следует избегать использования этих идентификаторов, если необходимо обеспечить работоспособность JavaScript-кода при использовании реализаций JavaScript, соответствующих стандарту ECMAScript 3:

В языке JavaScript имеется множество предопределенных глобальных переменных и функций, имена которых не следует использовать для создания своих собственных переменных и функций:

Имейте в виду, что конкретные реализации JavaScript могут содержать свои предопределенные глобальные переменные и функции. Кроме того, каждая конкретная платформа JavaScript (клиентская, серверная и прочие) может иметь свой собственный список глобальных свойств. В описании объекта Window в четвертой части книги приводится список глобальных переменных и функций, определяемых реализацией клиентского JavaScript.

 

В отличие от многих языков программирования, в JavaScript не делается различий между целыми и вещественными значениями. Все числа в JavaScript представляются вещественными значениями (с плавающей точкой). Для представления чисел в JavaScript используется 64-битный формат, определяемый стандартом IEEE 754. Этот формат способен представлять числа в диапазоне от ±1,7976931348623157 х 10308 до ±5 х 10-324.

Формат представления вещественных чисел в JavaScript позволяет точно представлять все целые числа от -9007199254740992 (-253) до 9007199254740992 (253) включительно. Для целых значений вне этого диапазона может теряться точность в младших разрядах. Следует отметить, что некоторые операции в JavaScript (такие как обращение к элементам массива по индексам и битовые операции, описываемые в главе 4) выполняются с 32-разрядными целыми значениями.

Число, находящееся непосредственно в программе на языке JavaScript, называется числовым литералом. JavaScript поддерживает числовые литералы нескольких форматов, описанных в последующих разделах. Обратите внимание, что любому числовому литералу может предшествовать знак «минус» (-), делающий числа отрицательными. Однако фактически минус представляет собой унарный оператор смены знака (см. главу 4), не являющийся частью синтаксиса числовых литералов.

 

3.1.1. Целые литералы

В JavaScript целые десятичные числа записываются как последовательность цифр. Например:

0

3

10000000

Помимо десятичных целых литералов JavaScript распознает шестнадцатеричные значения (по основанию 16). Шестнадцатеричные литералы начинаются с последовательности символов «0х» или «0Х», за которой следует строка шестнадцатеричных цифр. Шестнадцатеричная цифра - это одна из цифр от 0 до 9 или букв от а (или А) до f (или F), представляющих значения от 10 до 15. Ниже приводятся примеры шестнадцатеричных целых литералов:

Oxff           // 15*16 + 15 = 255 (по основанию 10)

0xCAFE911

Хотя стандарт ECMAScript не поддерживает представление целых литералов в восьмеричном формате (по основанию 8), некоторые реализации JavaScript допускают подобную возможность. Восьмеричный литерал начинается с цифры 0, за которой могут следовать цифры от 0 до 7. Например:

0377 // 3*64 + 7*8 + 7 = 255 (по основанию 10)

Поскольку некоторые реализации поддерживают восьмеричные литералы, а некоторые нет, никогда не следует писать целый литерал с ведущим нулем, ибо нельзя сказать наверняка, как он будет интерпретирован данной реализацией - как восьмеричное число или как десятичное. В строгом (strict) режиме, определяемом стандартом ECMAScript 5 (раздел 5.7.3), восьмеричные литералы явно запрещены.

 

3.1.2. Литералы вещественных чисел

Литералы вещественных чисел должны иметь десятичную точку - при определении таких литералов используется традиционный синтаксис вещественных чисел. Вещественное значение представляется как целая часть числа, за которой следуют десятичная точка и дробная часть числа.

Литералы вещественных чисел могут также представляться в экспоненциальной нотации: вещественное число, за которым следует буква е (или Е), а затем необязательный знак плюс или минус и целая экспонента. Такая форма записи обозначает вещественное число, умноженное на 10 в степени, определяемой значением экспоненты.

Ниже приводится более лаконичное определение синтаксиса:

[цифры][.цифры][(Е|е)[(+|-)]цифры]

Например:

3.14

2345.789

.333333333333333333

6.02е23 // 6.02 х 10 23

1.4738223Е-32 // 1.4738223 х 10 -32

 

3.1.3. Арифметические операции в JavaScript

Обработка чисел в языке JavaScript выполняется с помощью арифметических операторов. В число таких операторов входят: оператор сложения + , оператор вычитания - , оператор умножения * , оператор деления / и оператор деления по модулю % (возвращает остаток от деления). Полное описание этих и других операторов можно найти в главе 4.

Помимо этих простых арифметических операторов JavaScript поддерживает более сложные математические операции, с помощью функций и констант, доступных в виде свойств объекта Math:

Math.pow(2,53) // => 9007199254740992: 2 в степени 53

Math.round(.6) // => 1.0: округление до ближайшего целого

Math.ceil(.6)  // => 1.0: округление вверх

Math.floor(.6) // => 0.0: округление вниз

Math.abs(-5)   // => 5: абсолютное значение

Math.max(x,y,z)// Возвращает наибольший аргумент

Math.min(x,y,z)// Возвращает наименьший аргумент

Math.random()  // Псевдослучайное число х, где 0 <= х < 1.0

Math.PI        // пи: длина окружности / диаметр

Math.E         // е: Основание натурального логарифма

Math.sqrt(3)   // Корень квадратный из 3

Math.pow(3, 1/3) // Корень кубический из 3

Math.sin(0)    // Тригонометрия: имеются также Math.cos, Math.atan и другие.

Math.log(10)   // Натуральный логарифм 10

Math.log(100)/Math.LN10 // Логарифм 100 по основанию 10 (десятичный)

Math.log(512)/Math.LN2  // Логарифм 512 по основанию 2

Math.exp(3)    // Math.E в кубе

Полный перечень всех математических функций, поддерживаемых языком JavaScript, можно найти в справочном разделе с описанием объекта Math.

Арифметические операции в JavaScript не возбуждают ошибку в случае переполнения, потери значащих разрядов или деления на ноль. Если результат арифметической операции окажется больше самого большого представимого значения (переполнение), возвращается специальное значение «бесконечность», которое в JavaScript обозначается какInfinity . Аналогично, если абсолютное значение отрицательного результата окажется больше самого большого представимого значения, возвращается значение «отрицательная бесконечность», которое обозначается как -Infinity . Эти специальные значения, обозначающие бесконечность, ведут себя именно так, как и следовало ожидать: сложение, вычитание, умножение или деление бесконечности на любое значение дают в результате бесконечность (возможно, с обратным знаком).

Потеря значащих разрядов происходит, когда результат арифметической операции оказывается ближе к нулю, чем минимально возможное значение. В этом случае возвращается число 0. Если потеря значащих разрядов происходит в отрицательном результате, возвращается специальное значение, известное как «отрицательный ноль». Это специальное значение практически ничем не отличается от обычного нуля, и у программистов на JavaScript редко возникает необходимость выделять его.

Деление на ноль не считается ошибкой в JavaScript: в этом случае просто возвращается бесконечность или отрицательная бесконечность. Однако есть одно исключение: операция деления нуля на ноль не имеет четко определенного значения, поэтому в качестве результата такой операции возвращается специальное значение «не число» (not-a-number), которое обозначается как NaN . Значение NaN возвращается также при попытке разделить бесконечность на бесконечность, извлечь квадратный корень из отрицательного числа или выполнить арифметическую операцию с нечисловыми операндами, которые не могут быть преобразованы в числа.

В JavaScript имеются предопределенные глобальные переменные Infinity и NaN , хранящие значения положительной бесконечности и «не число». В стандарте ECMAScript 3 эти переменные доступны для чтения/записи и могут изменяться в программах. Стандарт ECMAScript 5 исправляет эту оплошность и требует, чтобы эти переменные были доступны только для чтения. Объект Number предоставляет альтернативные представления некоторых значений, доступные только для чтения даже в ECMAScript 3. Например:

Infinity                   // Переменная, доступная для чтения/записи,

                           // инициализированная значением Infinity.

Number.POSITIVE_INFINITY   // То же значение, доступное только для чтения.

1/0                        // То же самое значение.

Number.MAX_VALUE + 1       // Это выражение также возвращает Infinity.

Number.NEGATIVE_INFINITY   // Возвращают отрицательную бесконечность.

-Infinity

-1/0

-Number.MAX_VALUE - 1

NaN                        // Переменная, доступная для чтения/записи,

                           // инициализированная значением NaN.

Number.NaN                 // Свойство, доступное только для чтения, с тем же значением.

0/0                        // Возвращает NaN.

Number.MIN_VALUE/2         // Потеря значащих разрядов: возвращает 0

-Number.MIN_VALUE/2        // Отрицательный ноль

-1/Infinity                 // Также отрицательный ноль

-0

Значение «не число» в JavaScript обладает одной необычной особенностью: операция проверки на равенство всегда возвращает отрицательный результат, даже если сравнить его с самим собой. Это означает, что нельзя использовать проверку х == NaN , чтобы определить, является значение переменной х значением NaN . Вместо этого следует выполнять проверкух != х . Эта проверка вернет true тогда и только тогда, когда х имеет значение NaN . Аналогичную проверку можно выполнить с помощью функции isNaN() . Она возвращает true , если аргумент имеет значение NaN или если аргумент является нечисловым значением, таким как строка или объект. Родственная функция isFinite() возвращает true , если аргумент является числом, отличным от NaN , Infinity или -Infinity .

Отрицательный ноль также имеет свои характерные особенности. В операциях сравнения (даже в операции строгой проверки на равенство) он признается равным положительному нулю, что делает эти два значения практически неотличимыми, за исключением случаев, когда они выступают в роли делителей:

var zero = 0;     // Обычный ноль

var negz = -0;    // Отрицательный ноль

zero === negz     // => true: ноль и отрицательный ноль равны

1/zero === 1/negz // => false: Infinity и -Infinity не равны

 

3.1.4. Двоичное представление вещественных чисел и ошибки округления

Вещественных чисел существует бесконечно много, но формат представления вещественных чисел в JavaScript позволяет точно выразить лишь ограниченное их количество (точнее, 18437736874454810627). Это значит, что при работе с вещественными числами в JavaScript представление числа часто будет являться округлением фактического числа.

Стандарт представления вещественных чисел IEEE-754, используемый в JavaScript (и практически во всех других современных языках программирования), определяет двоичный формат их представления, который может обеспечить точное представление таких дробных значений, как 1/2, 1/8 и 1/1024. К сожалению, чаще всего мы пользуемся десятичными дробями (особенно при выполнении финансовых расчетов), такими как 1/10,1/100 и т. д. Двоичное представление вещественных чисел неспособно обеспечить точное представление таких простых чисел, как 0.1.

Точность представления вещественных чисел в JavaScript достаточно высока и позволяет обеспечить очень близкое представление числа 0.1. Но тот факт, что это число не может быть представлено точно, может приводить к проблемам. Взгляните на следующий фрагмент:

var х = .3 - .2; // тридцать копеек минус двадцать копеек

var у = .2 - .1; // двадцать копеек минус 10 копеек

x == y; // => false: получились два разных значения

X == .1 // => false: .3-.2 не равно .1

У == .1 // => true: .2-.1 равно .1

Из-за ошибок округления разность между аппроксимациями чисел .3 и .2 оказалась не равной разности между аппроксимациями чисел .2 и .1. Важно понимать, что эта проблема не является чем-то характерным для JavaScript: она проявляется во всех языках программирования, где используется двоичное представление вещественных чисел. Кроме того, обратите внимание, что значения х и у в примере выше очень близки друг к другу и к истинному значению. Точность округления вполне приемлема для большинства применений: проблема возникает лишь при попытках проверить значения на равенство.

В будущих версиях JavaScript может появиться поддержка десятичных чисел' лишенная описанных недостатков, связанных с округлением. Но до тех пор для важных финансовых расчетов предпочтительнее будет использовать масштабируемые целые числа. Например, финансовые расчеты можно производить в копейках, а не в долях рублей.

 

3.1.5. Дата и время

В базовом языке JavaScript имеется конструктор Date() для создания объектов, представляющих дату и время. Эти объекты Date обладают методами для выполнения простых вычислений с участием дат. Объект Date не является фундаментальным типом данных, как числа. Этот раздел представляет собой краткое пособие по работе с датами. Полное описание можно найти в справочном разделе:

var then = new Date(2010, 0, 1); // Первый день первого месяца 2010 года

var later = new Date(2010, 0, 1, 17, 10, 30);// Та же дата, в 17:10:30 локального времени

var now = new Date();// Текущие дата и время

var elapsed = now - then; // Разность дат: интервал в миллисекундах

later.getFullYear()// => 2010

later.getMonth() // => 0: счет месяцев начинается с нуля

later.getDate()  // => 1: счет дней начинается с единицы

later.getDay() // => 5: день недели. 0 - воскр., 5 - пяти.

later.getHours()   // => 17: 17 часов локального времени

later.getUTCHours() // часы по UTC; зависит от часового пояса

later.toStrlng()

// => "Fri Jan 01 2010 17:10:30 GMT+0300"

later.toUTCString() // => "Fri, 01 Jan 2010 14:10:30 GMT"

later.toLocaleDateString() // => "1 Январь 2010 г."

later.toLocaleTimeString() // => "17:10:30"

later.toIS0String()  // => "2010-01-01T14:10:30.000Z"

 

Строка - это неизменяемая, упорядоченная последовательность 16-битных значений, каждое из которых обычно представляет символ Юникода. Строки в JavaScript являются типом данных, используемым для представления текста. Длина строки - это количество 16-битных значений, содержащихся в ней. Нумерация символов в строках (и элементов в массивах) в языке JavaScript начинается с нуля: первое 16-битное значение находится в позиции 0, второе - в позиции 1 и т. д. Пустая строка - это строка, длина которой равна 0. В языке JavaScript нет специального типа для представления единственного элемента строки. Для представления единственного 16-битного значения просто используется строка с длиной, равной 1.

 

3.2.1. Строковые литералы

Чтобы включить литерал строки в JavaScript-программу, достаточно просто заключить символы строки в парные одинарные или двойные кавычки (' или "). Символы двойных кавычек могут содержаться в строках, ограниченных символами одинарных кавычек, а символы одинарных кавычек - в строках, ограниченных символами двойных кавычек. Ниже приводятся несколько примеров строковых литералов:

// Это пустая строка: в ней ноль символов

'testing'

"3.14"

'name="myform"'

"Вы предпочитаете книги издательства O'Reilly, не правда ли?"

"В этом строковом литерале\nдве строки”

"пи - это отношение длины окружности к ее диаметру"

В ECMAScript 3 строковые литералы должны записываться в одной строке программы и не могут разбиваться на две строки. Однако в ECMAScript 5 строковые литералы можно разбивать на несколько строк, заканчивая каждую строку, кроме последней, символом обратного слэша (\). Ни один из символов обратного слэша, как и следующие за ними символы перевода строки, не будут включены в строковый литерал. Чтобы включить в строковый литерал символ перевода строки, следует использовать последовательность символов \п (описывается ниже):

"две\пстроки" // Строковый литерал, представляющий две строки

"одна\        // Одна строка, записанная в трех строках. Только в ECMAScript 5

длинная\

строка"

Символы, кодовые пункты и строки JavaScript

Для представления символов Юникода в языке JavaScript используется кодировка UTF-16, а строки JavaScript являются последовательностями 16-битных значений без знака. Большинство наиболее часто используемых символов Юникода (из «основной многоязыковой матрицы») имеют кодовые пункты, умещающиеся в 16 бит, и могут быть представлены единственным элементом строки. Символы Юникода, кодовые пункты которых не умещаются в 16 бит, кодируются в соответствии с правилами кодировки UTF-16 как последовательности (известные как «суррогатные пары») из двух 16-битных значений. Это означает, что строка JavaScript, имеющая длину, равную 2 (два 16-битных значения), может представлять единственный символ Юникода:

var Р = "71": // 71 - это 1 символ с 16-битным кодовым пунктом 0х0Зс0

var е = " е ";  //  е - это 1 символ с 17-битным кодовым пунктом 0x1d452

р.length      // => 1: р содержит единственный 16-битный элемент

е.length      // => 2: в кодировке UTF-16 символ е определяется двумя

              // 16-битными значениями: "\ud835\udc52"

Различные строковые методы, имеющиеся в языке JavaScript, манипулируют 16-битными значениями, а не символами. Они не предусматривают возможность специальной интерпретации суррогатных пар, не выполняют нормализацию строк и даже не проверяют, является ли строка последовательностью символов в кодировке UTF-16.

*********************************************

Обратите внимание, что, ограничивая строку одинарными кавычками, необходимо проявлять осторожность в обращении с апострофами, употребляемыми в английском языке для обозначения притяжательного падежа и в сокращениях; как, например, в словах «can’t» и «O’Reilly’s». Поскольку апостроф и одиночная кавычка - это одно и то же, необходимо при помощи символа обратного слэша (\) «экранировать» апострофы, расположенные внутри одиночных кавычек (подробнее об этом - в следующем разделе).

Программы на клиентском JavaScript часто содержат строки HTML-кода, а HTML-код, в свою очередь, часто содержит строки JavaScript-кода. Как и в JavaScript, в языке HTML для ограничения строк применяются либо одинарные, либо двойные кавычки. Поэтому при объединении JavaScript- и HTML-кода есть смысл придерживаться одного «стиля» кавычек для JavaScript, а другого - для HTML. В следующем примере строка «Спасибо» в JavaScript-выражении заключена в одинарные кавычки, а само выражение, в свою очередь, заключено в двойные кавычки как значение HTML-атрибута обработчика событий:

Щелкни на мнe

 

3.2.2. Управляющие последовательности в строковых литералах

Символ обратного слэша (\ ) имеет специальное назначение в JavaScript-строках. Вместе с символами, следующими за ним, он обозначает символ, не представимый внутри строки другими способами. Например, \n - это управляющая последовательность (escape sequence), обозначающая символ перевода строки.

Другой пример, упомянутый выше, - это последовательность \' , обозначающая символ одинарной кавычки. Эта управляющая последовательность необходима для включения символа одинарной кавычки в строковый литерал, заключенный в одинарные кавычки. Теперь становится понятно, почему мы называем эти последовательности управляющими - здесь символ обратного слэша позволяет управлять интерпретацией символа одинарной кавычки. Вместо того чтобы отмечать ею конец строки, мы используем ее как апостроф:

'You\'re right, it can\'t be a quote'

В табл. 3.1 перечислены управляющие последовательности JavaScript и обозначаемые ими символы. Две управляющие последовательности являются обобщенными; они могут применяться для представления любого символа путем указания кода символа из набора Latin-І или Unicode в виде шестнадцатеричного числа. Например, последовательность \хА9 обозначает символ копирайта, который в кодировке Latin-І имеет шестнадцатеричный код А9. Аналогично управляющая последовательность, начинающаяся с символов \и, обозначает произвольный символ Юникода, заданный четырьмя шестнадцатеричными цифрами. Например, \u03c0 обозначает символ л.

Если символ «\» предшествует любому символу, отличному от приведенных в табл. 3.1, обратный слэш просто игнорируется (хотя будущие версии могут, конечно, определять новые управляющие последовательности). Например, \# - это то же самое, что и #. Наконец, как отмечалось выше, стандарт ECMAScript 5 позволяет добавлять в многострочные строковые литералы символ обратного слэша перед разрывом строки.

 

3.2.3. Работа со строками

Одной из встроенных возможностей JavaScript является способность конкатенировать строки. Если оператор + применяется к числам, они складываются, а если к строкам - они объединяются, при этом вторая строка добавляется в конец первой. Например:

msg = "Hello, " + "world"; // Получается строка "Hello, world"

greeting = "Добро пожаловать на мою домашнюю страницу," + " " + name;

Для определения длины строки - количества содержащихся в ней 16-битных значений - используется свойство строки length . Например, длину строки s можно получить следующим образом:

s.length

Кроме того, в дополнение к свойству length строки имеют множество методов (как обычно, более полную информацию ищите в справочном разделе):

var s = "hello, world"    // Начнем с того же текста.

s.charAt(0)               // => "h": первый символ.

s.charAt(s.length-1)      // => "d": последний символ.

s.substring(1,4)          // => "ell": 2-й, 3-й и 4-й символы.

s.slice(1,4)              // => "ell": то же самое

s.slice(-3)               // => "rld": последние 3 символа

s.indexOf("l")            // => 2: позиция первого символа l.

s.lastlndexOf('l')        // => 10: позиция последнего символа l.

s.indexOf("l", 3)         // => 3: позиция первого символа ”1", следующего

                          // за 3 символом в строке

s.split(",")              // => ["hello", "world"] разбивает на подстроки

s.replace("h", "H")       // => "Hello, world": замещает все вхождения подстроки

s.toUpperCase()           // => "HELLO, WORLD"

Не забывайте, что строки в JavaScript являются неизменяемыми. Такие методы, как герlасе() и toUpperCase() возвращают новые строки: они не изменяют строку, относительно которой были вызваны.

В стандарте ECMAScript 5 строки могут интерпретироваться как массивы, доступные только для чтения, и вместо использования метода charAt() к отдельным символам (16-битным значениям) строки можно обращаться с помощью индексов в квадратных скобках:

s = "hello, world";

s[0]             // => "h"

s[s.length-1]    // => "d"

Веб-броузеры, основанные на движке Mozilla, такие как Firefox, уже давно предоставляют такую возможность. Большинство современных броузеров (заметным исключением из которых является IE) последовали за Mozilla еще до того, как эта особенность была утверждена в стандарте ECMAScript 5.

 

3.2.4. Сопоставление с шаблонами

В языке JavaScript определен конструктор RegExp(), предназначенный для создания объектов, представляющих текстовые шаблоны. Эти шаблоны описываются с помощью регулярных выражений, синтаксис которых был заимствован языком JavaScript из языка Perl. И строки, и объекты RegExp имеют методы, позволяющие выполнять операции сопоставления с шаблоном и поиска с заменой при помощи регулярных выражений.

RegExp не относится к числу фундаментальных типов данных языка JavaScript. Подобно объектам Date , они просто являются специализированной разновидностью объектов с удобным прикладным интерфейсом. Грамматика регулярных выражений и прикладной интерфейс отличаются повышенной сложностью. Они подробно описываются в главе 10. Однако поскольку объекты RegExp обладают широкими возможностями и часто используются на практике, мы коротко познакомимся с ними в этом разделе.

Несмотря на то что объекты RegExp не относятся к фундаментальным типам данных языка, они имеют синтаксис литералов и могут вставляться непосредственно в текст программы на языке JavaScript. Текст, заключенный в пару символов слэша, интерпретируется как литерал регулярного выражения. За вторым символом слэша из этой пары может следовать один или более символов, которые модифицируют поведение шаблона. Например:

/"HTML/            // Соответствует символам Н Т М L в начале строки

/[ 1-9][0-9]*/     // Соответствует цифре, кроме нуля, за которой следует любое число цифр

/\bjavascript\b/i  // Соответствует подстроке "javascript”

                   // как отдельному слову, учитывает регистр символов

Объекты RegExp обладают множеством полезных методов. Кроме того, строки также обладают методами, которые принимают объекты RegExp в виде аргументов. Например:

var text = "testing: 1, 2, 3”; // Образец текста

var pattern = /\d+/g       // Соответствует всем вхождениям одной или более цифр

pattern.test(text)         // => true: имеется совпадение

text.search(pattern)       // => 9: позиция первого совпадения

text.match(pattern)        // => ["1", "2", "3"]: массив всех совпадений

text.replace(pattern,'#');  // => "testing: tf, tf. #"

text.split(/\D+/);         // => "1","2","3"]: разбить по нецифровым символам

 

JavaScript может гибко преобразовывать один тип в другой. Мы уже могли убедиться в этом на примере логических значений: везде, где интерпретатор JavaScript ожидает получить логическое значение, можно указать значение любого типа и JavaScript автоматически выполнит необходимое преобразование. Одни значения («истинные» значения) преобразуются в значение true , а другие («ложные») - в false . То же относится и к другим типам: если интерпретатор ожидает получить строку, он автоматически преобразует любое другое значение в строку. Если интерпретатор ожидает получить число, он попробует преобразовать имеющееся значение в число (в случае невозможности такого преобразования будет получено значение NaN ). Например:

10 + " objects" // => "10 objects". Число 10 преобразуется в строку

"7" * "4" // => 28: обе строки преобразуются в числа

var n = 1 - "x"; // => NaN: строка "x" не может быть преобразована в число

n + " objects" // => "NaN objects": NaN преобразуется в строку "NaN"

В табл. 3.2 описывается, как в JavaScript выполняется преобразование значений из одного типа в другой. Жирным шрифтом в таблице выделены значения, соответствующие преобразованиям, которые могут преподносить сюрпризы. Пустые ячейки соответствуют ситуациям, когда преобразование не требуется и не выполняется.

Преобразования одного простого типа в другой, показанные в табл. 3.2, выполняются относительно просто. Преобразование в логический тип уже обсуждалось в разделе 3.3. Преобразование всех простых типов в строку четко определено. Преобразование в число выполняется немного сложнее. Строки, которые могут быть преобразованы в числа, преобразуются в числа. В строке допускается наличие пробельных символов в начале и в конце, но присутствие других непробельных символов, которые не могут быть частью числа, при преобразовании строки в число приводят к возврату значения NaN . Некоторые особенности преобразования значений в числа могут показаться странными: значение true преобразуется в число 1, а значение false и пустая строка "" преобразуются в 0.

Преобразование простых типов в объекты также выполняется достаточно просто: значения простых типов преобразуются в соответствующие объекты-обертки (раздел 3.6), как если бы вызывался конструктор String(), Number() или Boolean() .

Преобразование объектов в простые типы выполняется значительно сложнее и является темой обсуждения раздела 3.8.3.

 

3.8.1. Преобразования и равенство

Благодаря гибкости преобразований типов в JavaScript оператор равенства == также гибко определяет равенство значений. Например, все следующие сравнения возвращают true:

null == undefined // Эти два значения считаются равными.

"0" == 0          // Перед сравнением строка преобразуется в число.

0 == false        // Перед сравнением логич. значение преобразуется в число.

"0" == false      // Перед сравнением оба операнда преобразуются в числа.

В разделе 4.9.1 четко описывается, какие преобразования выполняет оператор == , чтобы определить, являются ли два значения равными, и в этом же разделе описывается оператор идентичности === , который не выполняет никаких преобразований перед сравнением.

Имейте в виду, что возможность преобразования одного значения в другое не означает равенства этих двух значений. Если, например, в логическом контексте используется значение undefined , оно будет преобразовано в значение false . Но это не означает, что undefined == false . Операторы и инструкции JavaScript ожидают получить значения определенных типов и выполняют преобразования в эти типы. Инструкцияif преобразует значение undefined в false , но оператор == никогда не пытается преобразовать свои операнды в логические значения.

 

3.8.2. Явные преобразования

Несмотря на то что многие преобразования типов JavaScript выполняет автоматически, иногда может оказаться необходимым выполнить преобразование явно или окажется предпочтительным выполнить явное преобразование, чтобы обеспечить ясность программного кода.

Простейший способ выполнить преобразование типа явно заключается в использовании функций Boolean(), Number(), String() и Object(). Мы уже видели, как эти функции используются в роли конструкторов объектов-оберток (раздел 3.6). При вызове без оператора new они действуют как функции преобразования и выполняют преобразования, перечисленные в табл. 3.2:

Number("3") // => 3

String(false) // => "false" или можно использовать false.toString()

Boolean([]) // => true

Object(3) // => new Number(3)

Обратите внимание, что все значения, кроме null или undefined , имеют метод toString() , результатом которого обычно является то же значение, которое возвращается функцией String() . Кроме того, обратите внимание, что в табл. 3.2 отмечается, что при попытке преобразовать значение null или undefined в объект возбуждается ошибка ТуреЕrror . Функция Object() в этом случае не возбуждает исключение, вместо этого она просто возвращает новый пустой объект.

Определенные операторы в языке JavaScript неявно выполняют преобразования и иногда могут использоваться для преобразования типов. Если один из операндов оператора + является строкой, то другой операнд также преобразуется в строку. Унарный оператор + преобразует свой операнд в число. А унарный оператор ! преобразует операнд в логическое значение и инвертирует его. Все это стало причиной появления следующих своеобразных способов преобразования типов, которые можно встретить на практике:

x + "" // То же, что и String(х)

+x // То же, что и Number(x). Можно также встретить x-0

!!x //То же, что и Boolean(x). Обратите внимание на два знака !

Форматирование и парсинг чисел являются наиболее типичными задачами, решаемыми компьютерными программами, и потому в JavaScript имеются специализированные функции и методы, обеспечивающие более полный контроль над преобразованиями чисел в строки и строк в числа.

Метод toString() класса Number принимает необязательный аргумент, определяющий основание системы счисления для преобразования. Если этот аргумент не определен, преобразование выполняется в десятичной системе счисления. Но вы можете производить преобразование в любой системе счисления (с основанием от 2 до 36). Например:

var n = 17;

binary_string = n.toString(2); // Вернет "10001"

octal_string = "0" + n.toString(8); // Вернет "021"

hex_string = "Ox" + n.toString(16); // Вернет "0x11"

При выполнении финансовых или научных расчетов может потребоваться обеспечить преобразование чисел в строки с точностью до определенного числа десятичных знаков или до определенного количества значащих разрядов или получать представление чисел в экспоненциальной форме. Для подобных преобразований чисел в строки класс Number определяет три метода. Метод toFixed() преобразует число в строку, позволяя указывать количество десятичных цифр после запятой. Он никогда не возвращает строки с экспоненциальным представлением чисел. Метод toExponential() преобразует число в строку в экспоненциальном представлении, когда перед запятой находится единственный знак, а после запятой следует указанное количество цифр (т. е. количество значащих цифр в строке получается на одну больше, чем было указано при вызове метода). Метод toPrecision() преобразует число в строку, учитывая количество заданных значащих разрядов. Если заданное количество значащих разрядов оказывается недостаточным для отображения всей целой части числа, преобразование выполняется в экспоненциальной форме. Обратите внимание, что все три метода округляют последние цифры или добавляют нули, если это необходимо. Взгляните на следующие примеры:

var п = 123456.789;

n.toFixed(0); // ”123457"

n.toFixed(2); // "123456.79"

n.toFixed(5); // "123456.78900"

n.toExponential(1); // "1.2e+5"

n.toExponential(3); // "1.235Є+5"

n.toPrecision(4); // "1.235e+5"

 n.toPrecision(7); // "123456.8"

n.toPrecision(IO);// "123456.7890"

 

Если передать строку функции преобразования Number() , она попытается разобрать эту строку как литерал целого или вещественного числа. Эта функция работает только с десятичными целыми числами и не допускает наличие в строке завершающих символов, не являющихся частью литерала числа. Функции parseInt() иparseFloat() (это глобальные функции, а не методы какого-либо класса) являются более гибкими. Функция parseInt() анализирует только целые числа, тогда как функция parseFloat() позволяет анализировать строки, представляющие и целые, и вещественные числа. Если строка начинается с последовательности «Ох» или «ОХ», функция parseInt() интерпретирует ее как представление шестнадцатеричного числа. Обе функции, parseInt() и parseFloat() , пропускают начальные пробельные символы, пытаются разобрать максимально возможное количество символов числа и игнорируют все, что следует за ними. Если первый непробельный символ строки не является частью допустимого числового литерала, эти функции возвращают значение NaN :

parseInt("3 blind mice") // => 3

parseFloat("3.14 meters") // => 3.14

parseInt("-12.34") // => -12

parseInt("0xff") // => 255

parseInt("0xFF") // => 255

parseInt("-0xFF") // => -255

parseFloat(".1") // => 0.1

parseInt("0.1") // => 0

parseInt(".1") // => NaN: целые числа не могут начинаться с "."

parseFloat("$72.47"); // => NaN: числа не могут начинаться с "$"

Функция parseInt() принимает второй необязательный аргумент, определяющий основание системы счисления для разбираемого числа. Допустимыми являются значения от 2 до 36. Например:

parselnt("11", 2);  // => 3 (1*2 + 1)

parselnt("ff”, 16); // => 255 (15*16 + 15)

parselnt("zz", 36); // => 1295 (35*36 + 35)

parselnt("077", 8); // => 63 (7*8 + 7)

parselnt("077", 10) // => 77 (7*10 + 7)

 

3.8.3. Преобразование объектов в простые значения

Преобразование объектов в логические значения выполняется очень просто: все объекты (включая массивы и функции) преобразуются в значение true. Это справедливо и для объектов-оберток: результатом вызова new Boolean (false) является объект, а не простое значение, поэтому он также преобразуется в значение true.

Преобразование объекта в строку и преобразование объекта в число выполняется вызовом соответствующего метода объекта. Все осложняется тем, что объекты в языке JavaScript имеют два разных метода для выполнения преобразований, а также наличием нескольких специальных случаев, описываемых ниже. Обратите внимание, что правила преобразования объектов в строки и числа, описываемые здесь, применяются только к объектам самого языка JavaScript. Объекты среды выполнения (например, определяемые веб-броузерами) могут предусматривать собственные алгоритмы преобразования в числа и строки.

Все объекты наследуют два метода преобразования. Первый из них называется toString(), он возвращает строковое представление объекта. По умолчанию метод toString() не возвращает ничего особенно интересного (хотя эта информация иногда может оказаться полезной, как будет показано в примере 6.4):

({x:1, y:2}).toString() // => "[object Object]"

Многие классы определяют более специализированные версии метода toString() . Например, метод toString() класса Array преобразует все элементы массива в строки и объединяет результаты в одну строку, вставляя запятые между ними. Метод toString() класса Function возвращает строковое представление функции, зависящее от реализации. На практике обычно реализации преобразуют пользовательские функции в строки с исходным программным кодом на языке JavaScript.

Класс Date определяет метод toString(), возвращающий строку с датой и временем в удобочитаемом формате (который может быть разобран средствами JavaScript). Класс RegExp определяет метод toString(), преобразующий объект RegExp в строку, которая выглядит как литерал регулярного выражения:

[1,2.3].toString() // => "1.2,3"

(function(x) { f(x); }).toString() // => "function(x) {\n f(x);\n}"

/\d+/g.toString() // => "/\\d+/g"

new Date(2010,0,1).toString() // => "Fri Jan 01 2010 00:00:00 GMT+0300"

Другая функция преобразования объектов называется valueOf(). Задача этого метода определена не так четко: предполагается, что он должен преобразовать объект в представляющее его простое значение, если такое значение существует. Объекты по своей природе являются составными значениями, и большинство объектов не могут быть представлены в виде единственного простого значения, поэтому по умолчанию метод valueOf() возвращает не простое значение, а сам объект. Классы-обертки определяют методы valueOf(), возвращающие обернутые простые значения. Массивы, функции и регулярные выражения наследуют метод по умолчанию. Вызов метода valueOf() экземпляров этих типов возвращает сам объект. Класс Date определяет метод valueOf() , возвращающий дату во внутреннем представлении: количество миллисекунд, прошедших с 1 января 1970 года:

var d = new Date(2010, 0, 1); // 1 января 2010 года, (время Московское)

d.valueOf() // => 1262293200000

Теперь, разобравшись с методами toString() и valueOf(), можно перейти к обсуждению особенностей преобразования объектов в строки и в числа. Учтите, что существует несколько специальных случаев, когда JavaScript выполняет преобразование объектов в простые значения несколько иначе. Эти особые случаи рассматриваются в конце данного раздела.

Преобразование объектов в строку интерпретатор JavaScript выполняет в два этапа:

• Если объект имеет метод toString(), интерпретатор вызывает его. Если он возвращает простое значение, интерпретатор преобразует значение в строку (если оно не является строкой) и возвращает результат преобразования. Обратите внимание, что правила преобразований простых значений в строку четко определены для всех типов и перечислены в табл. 3.2.

• Если объект не имеет метода toString() или этот метод не возвращает простое значение, то интерпретатор проверяет наличие метода valueOf(). Если этот метод определен, интерпретатор вызывает его. Если он возвращает простое значение, интерпретатор преобразует это значение в строку (если оно не является строкой) и возвращает результат преобразования.

• В противном случае интерпретатор делает вывод, что ни toString(), ни valueOf() не позволяют получить простое значение и возбуждает исключение TypeError.

При преобразовании объекта в число интерпретатор выполняет те же действия, но первым пытается применить метод valueOf():

• Если объект имеет метод valueOf(), возвращающий простое значение, интерпретатор преобразует (при необходимости) это значение в число и возвращает результат.

• Иначе, если объект имеет метод toString(), возвращающий простое значение, интерпретатор выполняет преобразование и возвращает полученное значение.

• В противном случае возбуждается исключение ТуреError.

Описанный алгоритм преобразования объекта в число объясняет, почему пустой массив преобразуется в число 0, а массив с единственным элементом может быть преобразован в обычное число. Массивы наследуют по умолчанию метод valueOf(), который возвращает сам объект, а не простое значение, поэтому при преобразовании массива в число интерпретатор опирается на метод toString(). Пустые массивы преобразуются в пустую строку. А пустая строка преобразуется в число 0. Массив с единственным элементом преобразуется в ту же строку, что и единственный элемент массива. Если массив содержит единственное число, это число преобразуется в строку, а затем опять в число.

Оператор + в языке JavaScript выполняет сложение чисел и конкатенацию строк. Если какой-либо из его операндов является объектом, JavaScript преобразует объект, используя специальное преобразование объекта в простое значение вместо преобразования объекта в число, используемого другими арифметическими операторами. То же относится и к оператору равенства == . Если выполняется сравнение объекта с простым значением, оператор выполнит преобразование объекта с использованием правил преобразования в простое значение.

Преобразование объектов в простые значения, используемое операторами + и == , предусматривает особый подход для объектов Date . Класс Date является единственным типом данных в базовом JavaScript, который определяет осмысленные преобразования и в строку, и в число. Преобразование любого объекта, не являющегося датой, в простое значение основано на преобразовании в число (когда первым применяется метод valueOf() ), тогда как для объектов типа Date используется преобразование в строку (первым применяется метод toString() ). Однако преобразование выполняется не совсем так, как было описано выше: простое значение, возвращаемое методом valueOf() или toString(), используется непосредственно, без дополнительного преобразования в число или в строку.

Оператор < и другие операторы отношений выполняют преобразование объектов в простые значения подобно оператору == , но не выделяя объекты Date: для любого объекта сначала предпринимается попытка применить метод valueOf() , а затем метод toString() . Любое простое значение, полученное таким способом, используется непосредственно, без дальнейшего преобразования в число или в строку.

+, ==, != и операторы отношений являются единственными, выполняющими специальное преобразование строки в простое значение. Другие операторы выполняют более явные преобразования в заданный тип и не предусматривают специальной обработки объектов Date . Оператор - , например, преобразует свои операнды в числа. Следующий фрагмент демонстрирует поведение операторов +, -, == и > при работе с объектами Date :

var now = new Date(); // Создать объект Date

typeof (now +1) // => "строка": + преобразует дату в строку

typeof (now - 1) // => "число": - выполнит преобразование объекта в число

now == now.toString() // => true: неявное и явное преобразование в строку

now > (now -1) // => true: > преобразует объект Date в число

 

Прежде чем использовать переменную в JavaScript, ее необходимо объявить. Переменные объявляются с помощью ключевого слова var следующим образом:

var і;

var sum;

Один раз использовав ключевое слово var, можно объявить несколько переменных:

var і, sum;

Объявление переменных можно совмещать с их инициализацией:

var message = "hello";

var i = 0, j = 0. k = 0;

Если начальное значение в инструкции var не задано, то переменная объявляется, но ее начальное значение остается неопределенным (undefined ), пока не будет изменено программой.

Обратите внимание, что инструкция var также может включаться в циклы for и for/in (о которых рассказывается в главе 5), что позволяет объявлять переменную цикла непосредственно в самом цикле. Например:

for(var і = 0; і < 10; i++) console.log(i);

for(var і = 0, j=10; і < 10; i++,J —) console.log(i*j);

for(var p in o) console.log(p);

Если вы имеете опыт использования языков программирования со статическими типами данных, таких как С или Java, то можете заметить, что в объявлениях переменных в языке JavaScript отсутствует объявление типа. Переменные в языке JavaScript могут хранить значения любых типов. Например, в JavaScript допускается присвоить некоторой переменной число, а затем этой же переменной присвоить строку:

var і = 10;

 і = "ten";

 

3.9.1 Повторные и опущенные объявления

С помощью инструкции var МОЖНО объявить одну и ту же переменную несколько раз. Если повторное объявление содержит инициализатор, то оно действует как обычная инструкция присваивания.

Если попытаться прочитать значение необъявленной переменной, JavaScript сгенерирует ошибку. В строгом режиме, предусмотренном стандартом ECMAScript 5 (раздел 5.7.3), ошибка также возбуждается при попытке присвоить значение необъявленной переменной. Однако исторически и при выполнении не в строгом режиме, если присвоить значение переменной, не объявленной с помощью инструкции var , то JavaScript создаст эту переменную как свойство глобального объекта, и она будет действовать практически так же (но с некоторыми отличиями, описываемыми в разделе 3.10.2), как корректно объявленная переменная. Это означает, что глобальные переменные можно не объявлять. Однако это считается дурной привычкой и может явиться источником ошибок, поэтому всегда старайтесь объявлять свои переменные с помощью var .

 

Область видимости (scope ) переменной - это та часть программы, для которой эта переменная определена. Глобальная переменная имеет глобальную область видимости - она определена для всей JavaScript-программы. В то же время переменные, объявленные внутри функции, определены только в ее теле. Они называются локальными и имеют локальную область видимости. Параметры функций также считаются локальными переменными, определенными только в теле этой функции.

Внутри тела функции локальная переменная имеет преимущество перед глобальной переменной с тем же именем. Если объявить локальную переменную или параметр функции с тем же именем, что у глобальной переменной, то фактически глобальная переменная будет скрыта:

var scope = "global"; // Объявление глобальной переменной

function checkscope() {

  var scope = "local"; // Объявление локальной переменной с тем же именем

  return scope; // Вернет локальное значение, а не глобальное

}

checkscope()   // => "local"

Объявляя переменные с глобальной областью видимости, инструкцию var можно опустить, но при объявлении локальных переменных всегда следует использовать инструкцию var . Посмотрите, что получается, если этого не сделать:

scope = "global";// Объявление глобальной переменной, даже без var.

function checkscope2() {

scope = "local"; // Ой! Мы изменили глобальную переменную.

myscope = "local"; // Неявно объявляется новая глоб. переменная.

return [scope, myscope];// Вернуть два значения.

checkscope2() // => ["local", "local"]: имеется побочный эффект!

scope // => "local": глобальная переменная изменилась.

myscope // => "local": нарушен порядок в глобальном пространстве имен.

Определения функций могут быть вложенными. Каждая функция имеет собственную локальную область видимости, поэтому может быть несколько вложенных уровней локальных областей видимости. Например:

var scope = "global scope"; // Глобальная переменная

function checkscopeO {

  var scope = "local scope”; // Локальная переменная

  function nestedO {

    var scope = "nested scope"; // Вложенная область видимости локальных переменных

    return scope; // Вернет значение этой переменной scope

  }

  return nested();

}

 

3.10.1. Область видимости функции и подъем

В некоторых С-подобных языках программирования каждый блок программного кода внутри фигурных скобок имеет свою собственную область видимости, а переменные, объявленные внутри этих блоков, невидимы за их пределами. Эта особенность называется областью видимости блока, но она не поддерживается в языке JavaScript. Вместо этого в JavaScript используется такое понятие, как область видимости функции: переменные, объявленные внутри функции, доступны внутри функции, где они объявлены, а также внутри всех функций, вложенных в эту функцию.

В следующем фрагменте переменные i, j и к объявляются в разных местах, но все они имеют одну и ту же область видимости - все три переменные доступны из любого места в теле функции:

function test(o) {

  var і = 0; // і определена в теле всей функции

  if (typeof о == "object") {

    var j = 0; // j определена везде, не только в блоке

    for(var k=0; k < 10; k++) { // к определена везде, не только в цикле

      console.log(k); // выведет числа от 0 до 9

    }

    console.log(k); // к по-прежнему определена: выведет 10

  }

  console.log(j); // j определена, но может быть неинициализирована

}

Область видимости функции в языке JavaScript подразумевает, что все переменные, объявленные внутри функции, видимы везде в теле функции. Самое интересное, что переменные оказываются видимыми еще до того, как будут объявлены. Эта особенность JavaScript неофициально называется подъемом: программный код JavaScript ведет себя так, как если бы все объявления переменных внутри функции (без присваивания инициализирующих значений) «поднимались» в начало функции. Рассмотрим следующий фрагмент:

var scope = "global";

function f() {

  console.log(scope); // Выведет "undefined", а не "global"

  var scope = "local"; // Инициализируется здесь, а определена везде

  console.log(scope); // Выведет "local"

}

Можно было бы подумать, что первая инструкция внутри функции должна вывести слово «global», потому что инструкция var с объявлением локальной переменной еще не была выполнена. Однако вследствие действия правил области видимости функции выводится совсем другое значение. Локальная переменная определена во всем теле функции, а это означает, что глобальная переменная с тем же именем оказывается скрытой для всей функции. Хотя локальная переменная определена во всем теле функции, она остается неинициализированной до выполнения инструкции var . То есть функция выше эквивалентна реализации, приведенной ниже, в которой объявление переменной «поднято» в начало функции, а инициализация переменной выполняется там же, где и раньше:

function f() {

  var scope; // Объявление локальной переменной в начале функции

  console.log(scope); // Здесь она доступна, но имеет значение "undefined"

  scope = "local";  // Здесь она инициализируется и получает свое значение

  console.log(scope); // А здесь она имеет ожидаемое значение

}

В языках программирования, где поддерживаются области видимости блоков, рекомендуется объявлять переменные как можно ближе к тому месту, где они используются, а область видимости делать как можно более узкой. Поскольку в JavaScript не поддерживаются области видимости блоков, некоторые программисты стремятся объявлять все переменные в начале функции, а не рядом с местом, где они используются. Такой подход позволяет более точно отражать истинную область видимости переменных в программном коде.

 

3.10.2. Переменные как свойства

При объявлении глобальной переменной в JavaScript в действительности создается свойство глобального объекта (раздел 3.5). Если глобальная переменная объявляется с помощью инструкции var , создается ненастраиваемое свойство (раздел 6.7), т. е. свойство, которое невозможно удалить с помощью оператора delete . Как уже отмечалось выше, если не используется строгий режим и необъявленной переменной присваивается некоторое значение, интерпретатор JavaScript автоматически создает глобальную переменную. Переменные, созданные таким способом, становятся обычными, настраиваемыми свойствами глобального объекта и могут быть удалены:

var truevar = 1; // Правильно объявленная глобальная переменная, неудаляемая.

fakevar = 2;  // Создается удаляемое свойство глобального объекта.

this.fakevar2 = 3; // То же самое.

delete truevar // => false: переменная не была удалена

delete fakevar  // => true: переменная удалена

delete this.fakevar2 // => true: переменная удалена

Глобальные переменные в языке JavaScript являются свойствами глобального объекта, и такое положение вещей закреплено в спецификации ECMAScript. Это не относится к локальным переменным, однако локальные переменные можно представить как свойства объекта, ассоциированного с каждым вызовом функции. В спецификации ECMAScript 3 этот объект называется «объектом вызова» (call object ), а в спецификации ECMAScript 5 он называется «записью с описанием окружения» (declarative environment record ). Интерпретатор JavaScript позволяет ссылаться на глобальный объект с помощью ключевого слова this, но он не дает никакой возможности сослаться на объект, в котором хранятся локальные переменные. Истинная природа объектов, в которых хранятся локальные переменные, зависит от конкретной реализации и не должна заботить нас. Однако сам факт наличия объектов с локальными переменными имеет большое значение, и эта тема будет рассматриваться в следующем разделе.

 

3.10.3 Цепочки областей видимости

JavaScript - это язык программирования с лексической областью видимости: область видимости переменной распространяется на строки с исходным программным кодом, для которых определена переменная. Глобальные переменные определены для всей программы в целом. Локальные переменные определены для всей функции, в которой они объявлены, а также для любых функций, вложенных в эту функцию.

Если считать локальные переменные свойствами некоторого объекта, зависящего от реализации, то появляется возможность взглянуть на области видимости переменных с другой стороны. Каждый фрагмент программного кода на JavaScript (глобальный программный код или тело функции) имеет цепочку областей видимости, ассоциированную с ним. Эта цепочка областей видимости представляет собой список, или цепочку объектов, определяющих переменные, которые находятся «в области видимости» данного фрагмента программного кода. Когда интерпретатору требуется отыскать значение переменной x (этот процесс называется разрешением переменной), он начинает поиск с первого объекта в цепочке. Если этот объект имеет свойство с именем x, используется значение этого свойства. Если первый объект не имеет свойства с именем x, интерпретатор JavaScript продолжает поиск в следующем объекте в цепочке. Если второй объект не имеет свойства с именем x, интерпретатор переходит к следующему объекту и т. д. Если ни один из объектов в цепочке областей видимости не имеет свойства с именем x, то интерпретатор считает, что переменная x находится вне области видимости данного программного кода и возбуждает ошибку ReferenceError.

Для программного кода верхнего уровня (т. е. для программного кода за пределами каких-либо функций) цепочка областей видимости состоит из единственного, глобального объекта. Для невложенных функций цепочка областей видимости состоит из двух объектов. Первым является объект, определяющий параметры и локальные переменные функции, а вторым - глобальный объект. Для вложенных функций цепочка областей видимости может содержать три и более объектов. Важно понимать, как создаются цепочки этих объектов. Определение функции фактически сохраняет ее область видимости в цепочке. Когда эта функция вызывается, интерпретатор создает новый объект, хранящий локальные переменные, и добавляет его к имеющейся цепочке, образуя новую, более длинную цепочку, представляющую область видимости вызываемой функции. Ситуация становится еще более интересной для вложенных функций, потому что каждый раз, когда вызывается внешняя функция, внутренняя функция объявляется заново. Поскольку для каждого вызова внешней функции создается новая цепочка, вложенные функции будут немного отличаться при каждом определении - при каждом вызове внешней функции программный код вложенной функции будет одним и тем же, но цепочка областей видимости, ассоциированная с этим программным кодом, будет отличаться.

Такой взгляд на цепочку областей видимости будет полезен для понимания инструкции with (раздел 5.7.1) и чрезвычайно важен для понимания замыканий (раздел 8.6).

 

В языке JavaScript операторы используются в арифметических выражениях, выражениях сравнения, логических выражениях, выражениях присваивания и т. д. Перечень операторов приводится в табл. 4.1, которую можно использовать как справочник.

Обратите внимание, что большинство операторов обозначаются символами пунктуации, такими как + и = , а некоторые - ключевыми словами, например delete и instanceof . И ключевые слова, и знаки пунктуации обозначают обычные операторы, просто первые имеют менее лаконичный синтаксис.

Операторы в табл. 4.1  перечисленны в порядке их приоритетов. Операторы перечисленные первыми имеют более высокий приоритет. Операторы отделенные горизонтальной линией, имеют разные приоритеты. Столбец «А» в этой таблице содержит ассоциативность оператора (либо L - слева направо, либо R - справа налево), а столбец «N» определяет количество операндов. В столбце «Типы значений» указаны ожидаемые типы операндов и (после символа —») тип результата, возвращаемого оператором. В подразделах, следующих за таблицей, описываются концепции приоритетов, ассоциативности и типов операндов. Вслед за этим приводится обсуждение самих операторов.

 

4.7.1. Количество операндов

Операторы могут быть разбиты на категории по количеству требуемых им операндов. Большинство JavaScript-операторов, таких как оператор умножения *, являются двухместными. Такие операторы объединяют два выражения в одно, более сложное. То есть эти операторы работают с двумя операндами. JavaScript поддерживает также несколько унарных операторов, которые преобразуют одно выражение в другое, более сложное. Оператор - в выражении -х является унарным оператором, выполняющим смену знака операнда х. И, наконец, JavaScript поддерживает один тернарный условный оператор ?:, который объединяет три выражения в одно.

 

4.7.2. Типы данных операндов и результата

Некоторые операторы могут работать со значениями любых типов, но большинство из них требуют, чтобы операнды имели значения определенного типа, и большинство операторов возвращают значение определенного типа. Колонка «Типы значений» в табл. 4.1 определяет типы операндов (перед стрелкой) и тип результата (после стрелки) для операторов.

Операторы в языке JavaScript обычно преобразуют типы своих операндов (как описывается в разделе 3.8) по мере необходимости. Оператор умножения * ожидает получить числовые операнды, однако выражение "3" * "5" считается вполне допустимым благодаря тому, что интерпретатор выполнит преобразование строковых операндов в числа. Значением этого выражения будет число 15, а не строка "15". Не забывайте также, что любое значение в JavaScript может быть «истинным» или «ложным», поэтому операторы, ожидающие получить логические операнды, будут работать с операндами любого типа.

Некоторые операторы ведут себя по-разному в зависимости от типа операндов. Самый яркий пример - оператор +, который складывает числовые операнды и выполняет конкатенацию строк. Аналогично операторы сравнения, такие как <, сравнивают значения как числа или как строки, в зависимости от типов операндов. О зависимостях от типов операндов и о выполняемых преобразованиях будет рассказываться в описаниях отдельных операторов.

 

4.7.3. Левосторонние выражения

Обратите внимание, что операторы присваивания, как и некоторые другие, перечисленные в табл. 4.1, ожидают получить в качестве операндов левосторонние выражения (lvalue). Левостороннее выражение - это исторический термин, обозначающий «выражение, которое может присутствовать слева от оператора присваивания». В JavaScript левосторонними выражениями являются переменные, свойства объектов и элементы массивов. Спецификация ECMAScript разрешает встроенным функциям возвращать левосторонние выражения, но не определяет никаких встроенных функций, ведущих себя подобным образом.

 

4.7.4. Побочные эффекты операторов

Вычисление простого выражения, такого как 2*3, никак не отразится на состоянии программы и никак не затронет последующие вычисления, выполняемые программой. Однако некоторые выражения могут иметь побочные эффекты, и их вычисление может оказывать влияние на результаты последующих вычислений. Наиболее очевидным примером являются операторы присваивания: если переменной или свойству присвоить некоторое значение, это повлияет на результат любого выражения, в котором используется эта переменная или свойство. Аналогичный побочный эффект имеют операторы инкремента ++ и декремента поскольку они неявно выполняют присваивание. Оператор delete также имеет побочный эффект: операция удаления свойства напоминает (хотя и недостаточно близко) присваивание свойству значения undefined.

Никакие другие операторы в языке JavaScript не имеют побочных эффектов, но выражения вызова функции и создания объекта обязательно будут иметь побочные эффекты, если в теле функции или конструктора будут использованы операторы, имеющие побочные эффекты.

 

4.7.5. Приоритет операторов

Операторы перечислены в табл. 4.1 в порядке уменьшения приоритета, и горизонтальные линии отделяют группы операторов с разным уровнем приоритета. Приоритет оператора управляет порядком, в котором выполняются операции. Операторы с более высоким приоритетом (ближе к началу таблицы) выполняются раньше операторов с более низким приоритетом (ближе к концу таблицы).

Рассмотрим следующее выражение:

w = х + у * z;

Оператор умножения * имеет более высокий приоритет по сравнению с оператором сложения + , поэтому умножение выполняется раньше сложения. Оператор присваивания = имеет наименьший приоритет, поэтому присваивание выполняется после завершения всех операций в правой части.

Приоритет операторов может быть переопределен с помощью скобок. Чтобы сложение в предыдущем примере выполнялось раньше, надо написать:

w = (х + у)* z;

Следует учитывать, что выражения вызова и обращения к свойству имеют более высокий приоритет, чем любой из операторов, перечисленных в табл. 4.1. Взгляните на следующее выражение:

typeof my.functions[x](y)

Несмотря на то что typeof является одним из самых высокоприоритетных операторов, операция typeof будет выполняться над результатом операций обращения к свойству и вызова функции.

На практике, если вы не уверены в приоритетах применения операторов, проще всего явно задать порядок вычислений с помощью скобок. Важно четко знать следующие правила: умножение и деление выполняются раньше сложения и вычитания, а присваивание имеет очень низкий приоритет и почти всегда выполняется последним.

 

4.7.6. Ассоциативность операторов

В табл. 4.1 в столбце «А» указана ассоциативность операторов. Значение L указывает на ассоциативность слева направо, а значение R- на ассоциативность справа налево. Ассоциативность оператора определяет порядок выполнения операций с одинаковым приоритетом. Ассоциативность слева направо означает, что операции выполняются слева направо. Например, оператор вычитания имеет ассоциативность слева направо, поэтому следующие два выражения эквивалентны:

w = х - у - z;

w = ((х - у) - z);

С другой стороны, выражения

X = ~-у;

w = х = у = z;

q = a?b:c?d:e?f:g;

эквивалентны следующим выражениям:

x = ~(-у);

w = (х = (у = z));

q = a?b:(c?d:(e?f:g));

Причина в том, что унарные операторы, операторы присваивания и условные тернарные операторы имеют ассоциативность справа налево.

 

4.7.7. Порядок вычисления

Приоритет и ассоциативность операторов определяют порядок их выполнения в комплексных выражениях, но они не оказывают влияния на порядок вычислений в подвыражениях. Выражения в языке JavaScript всегда вычисляются слева направо. Например, в выражении w=x+y*z первым будет вычислено подвыражение w, затем х, у и z. После этого будет выполнено умножение значений у и z, затем сложение со значением х и результат будет присвоен переменной или свойству, определяемому выражением w. Добавляя в выражения круглые скобки, можно изменить относительный порядок выполнения операций умножения, сложения и присваивания, но нельзя изменить общий порядок вычислений слева направо.

Порядок вычисления имеет значение, только когда выражение имеет побочные эффекты, оказывающие влияние на значения других выражений. Если выражение х увеличивает значение переменной, используемой в выражении z, тогда тот факт, что х вычисляется раньше, чем z, имеет большое значение.

 

деления и вычитания, поэтому они будут рассмотрены первыми. Оператор сложения будет описан в собственном подразделе, потому что он также выполняет операцию конкатенации строк и использует некоторые необычные правила преобразования типов. Унарные и поразрядные операторы также будут рассматриваться в отдельных подразделах.

Основными арифметическими операторами являются * (умножение), / (деление), % (деление по модулю: остаток от деления), + (сложение) и - (вычитание). Как уже отмечалось, оператор + будет рассматриваться в отдельном разделе. Другие основные четыре оператора просто определяют значения своих операндов, преобразуют их значения в числа, если это необходимо, и вычисляют произведение, частное, остаток или разность значений. Нечисловые операнды, которые не могут быть преобразованы в числа, преобразуются в значение NaN. Если какой-либо из операндов имеет (или преобразуется в) значение NaN, результатом операции также будет значение NaN.

Оператор / делит первый операнд на второй. Если вам приходилось работать с языками программирования, в которых целые и вещественные числа относятся к разным типам, вы могли бы ожидать получить целый результат от деления одного целого числа на другое целое число. Однако в языке JavaScript все числа являются вещественными, поэтому все операции деления возвращают вещественный результат: выражение 5/2 вернет 2.5, а не 2. Деление на ноль возвращает положительную или отрицательную бесконечность, тогда как выражение 0/0 возвращает NaN; ни в одном из этих случаев не возбуждается исключение.

Оператор % производит деление по модулю первого операнда на второй. Иными словами, он возвращает остаток от целочисленного деления первого операнда на второй. Знак результата определяется знаком первого операнда. Например, выражение 5 % 2 вернет 1, а выражение -5 % 2 вернет -1.

Несмотря на то что оператор по модулю обычно применяется к целым числам, он также может оперировать вещественными значениями. Например, выражение 6.5 % 2.1 вернет 0,2.

 

4.8.1. Оператор +

Двухместный оператор + складывает числовые операнды или выполняет конкатенацию строковых операндов:

1 + 2                        // => З

"hello" + " " + "there"      // => "hello there"

"1" + "2"                    // => "12"

Когда значениями обоих операндов являются числа или строки, результат действия оператора + очевиден. Однако в других случаях возникает необходимость преобразования типов, а выполняемая операция зависит от результатов преобразований. В соответствии с правилами преобразований оператор + отдает предпочтение операции конкатенации строк: если один из операндов является строкой или объектом, который может быть преобразован в строку, другой операнд также преобразуется в строку, после чего выполняется операция конкатенации строк. Операция сложения выполняется, только если ни один из операндов не является строкой.

Формально оператор + использует следующий алгоритм работы:

• Если значением любого из операндов является объект, он преобразуется в простое значение с использованием алгоритма преобразования объекта в простое значение, описанного в разделе 3.8.3: объекты Date преобразуются с помощью их метода toString(), а все остальные объекты преобразуются с помощью метода valueOf(), если он возвращает простое значение. Однако большинство объектов не имеют метода valueOf(), поэтому они также преобразуются с помощью метода toString().

• Если после преобразования объекта в простое значение любой из операндов оказывается строкой, другой операнд также преобразуется в строку и выполняется операция конкатенации.

• В противном случае оба операнда преобразуются в числа (или в NaN) и выполняется операция сложения.

Например:

1 + 2     // => 3: сложение

"1" + "2" // => "12": конкатенация

"1" + 2   // => "12": конкатенация после преобразования числа в строку

1 + {}    // => ”1[object Object]": конкатенация после

          // преобразования объекта в строку

true + true // => 2: сложение после преобразования логического значения в число

2 + null  // => 2: сложение после преобразования null в 0

2 + undefined // => NaN: сложение после преобразования undefined в NaN

Наконец, важно отметить, что, когда оператор + применяется к строкам и числам, он может нарушать ассоциативность. То есть результат может зависеть от порядка, в каком выполняются операции. Например:

1 + 2 + "blind mice":   // => "3 blind mice"

1 + (2 + "blind mice"); // => ”12 blind mice"

В первом выражении отсутствуют скобки и оператор + имеет ассоциативность слева направо, благодаря чему сначала выполняется сложение двух чисел, а их сумма объединяется со строкой. Во втором выражении порядок выполнения операций изменен с помощью скобок: число 2 объединяется со строкой, давая в результате новую строку. А затем число 1 объединяется с новой строкой, что дает окончательный результат.

 

4.8.2. Унарные арифметические операторы

Унарные операторы изменяют значение единственного операнда и создают новое значение. Все унарные операторы в JavaScript имеют наивысший приоритет, и все они являются правоассоциативными. Все унарные арифметические операторы, описываемые в этом разделе (+, -, ++ и -- ), при необходимости преобразуют свой единственный операнд в число. Обратите внимание, что знаки пунктуации + и - используются как унарные и как двухместные операторы.

Ниже перечислены унарные арифметические операторы:

Унарный плюс (+)

Унарный минус (-)

Когда - используется как унарный оператор, он преобразует свой операнд в число, если это необходимо, и затем изменяет знак результата.

Инкремент (++)

Оператор ++ инкрементирует (т. е. увеличивает на единицу) свой единственный операнд, который должен быть левосторонним выражением (переменной, элементом массива или свойством объекта). Оператор преобразует свой операнд в число, добавляет к этому числу 1 и присваивает результат сложения обратно переменной, элементу массива или свойству.

Значение, возвращаемое оператором ++ , зависит от его положения по отношению к операнду. Если поставить его перед операндом (префиксный оператор инкремента), то к операнду прибавляется 1, а результатом является увеличенное значение операнда. Если же он размещается после операнда (постфиксный оператор инкремента), то к операнду прибавляется 1, однако результатом является первоначальное, неувеличенное значение операнда. Взгляните на различия в следующих двух выражениях:

var і = 1, j = ++i; // і и j содержат значение 2

var і = 1, j = і++; // і содержит значение 2, j содержит значение 1

Обратите внимание, что выражение ++х не всегда возвращает тот же результат, что и выражение х=х+1. Оператор ++ никогда не выполняет операцию конкатенации строк: он всегда преобразует свой операнд в число и увеличивает его. Если х является строкой «1», выражение ++х вернет число 2, тогда как выражение х+1 вернет строку «11».

Отметьте также, что из-за автоматического добавления точки с запятой в языке JavaScript нельзя вставлять перевод строки между постфиксным оператором инкремента и его операндом. Если это сделать, интерпретатор JavaScript будет рассматривать операнд как полноценную инструкцию и вставит после него точку с запятой.

Данный оператор в обеих своих формах (префиксной и постфиксной) чаще всего применяется для увеличения счетчика, управляющего циклом for (раздел 5.5.3).

Декремент (--)

Оператор — ожидает получить в качестве операнда левостороннее выражение. Он преобразует значение операнда в число, вычитает 1 и присваивает уменьшенное значение обратно операнду. Подобно оператору ++ , точное поведение оператора -- зависит от его положения относительно операнда. Если он стоит перед операндом, то уменьшает операнд и возвращает уменьшенное значение; если оператор стоит после операнда, он уменьшает операнд, но возвращает первоначальное, неуменьшенное значение. При использовании постфиксной формы операнда не допускается вставлять перевод строки между оператором и операндом.

 

4.8.3. Поразрядные операторы

Поразрядные операторы выполняют низкоуровневые манипуляции с битами в двоичных представлениях чисел. Несмотря на то что они не выполняют арифметические операции в традиционном понимании, тем не менее они относятся к категории арифметических операторов, потому что оперируют числовыми операндами и возвращают числовое значение. Эти операторы редко используются в программировании на языке JavaScript, и если вы не знакомы с двоичным представлением целых чисел, то можете пропустить этот раздел. Четыре из этих операторов выполняют поразрядные операции булевой алгебры над отдельными битами операндов и действуют так, как если бы каждый бит каждого операнда был представлен логическим значением (1= true, 0=false). Три других поразрядных оператора применяются для сдвига битов влево и вправо.

Поразрядные операторы работают с целочисленными операндами и действуют так, как если бы эти значения были представлены 32-битными целыми, а не 64-битными вещественными значениями. При необходимости эти операторы преобразуют свои операнды в числа и затем приводят числовые значения к 32-битным целым, отбрасывая дробные части и любые биты старше 32-го. Операторы сдвига требуют, чтобы значение правого операнда было целым числом от 0 до 31. После преобразования этого операнда в 32-битное беззнаковое целое они отбрасывают любые биты старше 5-го, получая число в соответствующем диапазоне. Самое интересное, что эти операторы преобразуют значения NaN, Infinity и -Infinity в 0.

Поразрядное И (&)

Оператор & выполняет операцию «логическое И» над каждым битом своих целочисленных аргументов. Бит результата устанавливается, если соответствующий бит установлен в обоих операндах. Например, выражение 0x1234 & OxOOFF даст в результате число 0x0034.

Поразрядное ИЛИ (|)

Оператор | выполняет операцию «логическое ИЛИ» над каждым битом своих целочисленных аргументов. Бит результата устанавливается, если соответствующий бит установлен хотя бы в одном операнде. Например, выражение 0x1234 | 0x00FF даст в результате 0x12FF.

Поразрядное исключающее ИЛИ (^)

Оператор ~ выполняет логическую операцию «исключающее ИЛИ» над каждым битом своих целочисленных аргументов. Исключающее ИЛИ означает, что должен быть истинен либо первый операнд, либо второй, но не оба сразу. Бит результата устанавливается, если соответствующий бит установлен в одном (но не в обоих) из двух операндов. Например, выражение OxFFOO ~ 0xF0F0 даст в результате 0x0FF0.

Поразрядное НЕ (~)

Оператор ~ представляет собой унарный оператор, указываемый перед своим единственным целым операндом. Он выполняет инверсию всех битов операнда. Из-за способа представления целых со знаком в JavaScript применение оператора ~ к значению эквивалентно изменению его знака и вычитанию 1. Например, выражение “0x0f даст в результате 0xFFFFFFF0, или -16.

Сдвиг влево (<<)

Оператор << сдвигает все биты в первом операнде влево на количество позиций, указанное во втором операнде, который должен быть целым числом в диапазоне от 0 до 31. Например, в операции а « 1 первый бит в а становится вторым битом, второй бит становится третьим и т. д. Новым первым битом становится ноль, значение 32-го бита теряется. Сдвиг значения влево на одну позицию эквивалентен умножению на 2, на две позиции - умножению на 4 и т. д. Например, выражение 7 << 2 даст в результате 28.

Сдвиг вправо с сохранением знака (>>)

Оператор >> сдвигает все биты своего первого операнда вправо на количество позиций, указанное во втором операнде (целое между 0 и 31). Биты, сдвинутые за правый край, теряются. Самый старший бит не изменяется, чтобы сохранить знак результата. Если первый операнд положителен, старшие биты результата заполняются нулями; если первый операнд отрицателен, старшие биты результата заполняются единицами. Сдвиг значения вправо на одну позицию эквивалентен делению на 2 (с отбрасыванием остатка), сдвиг вправо на две позиции эквивалентен делению на 4 и т. д. Например, выражение 7 >> 1 даст в результате 3, а выражение -7 >> 1 даст в результате -4.

Сдвиг вправо с заполнением нулями (>>>)

Оператор >>> аналогичен оператору », за исключением того, что при сдвиге старшие разряды заполняются нулями, независимо от знака первого операнда. Например, выражение -1 >>> 4 даст в результате -1, а выражение -1 >>> 4 даст в результате 0x0FFFFFFF.

 

В этом разделе описаны операторы отношения в языке JavaScript. Это операторы проверяют отношение между двумя значениями (такое как «равно», «меньше» или «является ли свойством») и возвращают true или false в зависимости от того, как соотносятся операнды. Выражения отношений всегда возвращают логические значения, и эти значения чаще всего применяются в инструкциях if, while и for для управления ходом исполнения программы (глава 5). В следующих подразделах описываются операторы равенства и неравенства, операторы сравнения и два других оператора отношений, in и instanceof .

 

4.9.1. Операторы равенства и неравенства

Операторы == и === проверяют два значения на совпадение, используя два разных определения совпадения. Оба оператора принимают операнды любого типа и возвращают true , если их операнды совпадают, и false , если они различны. Оператор === , известный как оператор идентичности, проверяет два операнда на «идентичность», руководствуясь строгим определением совпадения. Оператор == , оператор равенства, проверяет, равны ли два его операнда в соответствии с менее строгим определением совпадения, допускающим преобразования типов.

В языке JavaScript поддерживаются операторы = , == и === . Убедитесь, что вы понимаете разницу между операторами присваивания, равенства и идентичности. Будьте внимательны и применяйте правильные операторы при разработке своих программ! Очень заманчиво назвать все три оператора «равно», но во избежание путаницы лучше читать оператор = как «получается», или «присваивается», оператор == читать как «равно», а словом «идентично» обозначать оператор === .

Операторы != и !== выполняют проверки в точности противоположные операторам == и === . Оператор неравнства != возвращает значение false если два значения равны друг другу в том смысле, в каком они считаются равными оператором == , и true в противном случае. Как будет рассказываться в разделе 4.10, оператор ! выполняет логическую операцию НЕ. Отсюда легко будет запомнить, что операторы!= и ! == означают «не равно» и «не идентично».

Как отмечалось в разделе 3.7, объекты в языке JavaScript сравниваются по ссылке, а не по значению. Это значит, что объект равен только сам себе и не равен никакому другому объекту. Даже если два различных объекта обладают одним и тем же набором свойств, с теми же именами и значениями, они все равно будут считаться неравными. Два массива никогда не могут быть равными, даже если они содержат одинаковые элементы, следующие в одном порядке.

Оператор идентичности === вычисляет значения своих операндов, а затем сравнивает два значения, без преобразования типов, руководствуется следующими правилами:

• Если два значения имеют различные типы, они не идентичны.

• Если оба операнда являются значением null или undefined , они идентичны.

• Если оба операнда являются логическим значением true или оба являются логическим значением false , они идентичны.

• Если одно или оба значения являются значением NaN , они не идентичны. Значение NaN никогда не бывает идентичным никакому значению, даже самому себе! Чтобы проверить, является ли значение х значением NaN , следует использовать выражение х !== х . ЗначениеNaN - единственное, для которого такая проверка вернет true .

• Если оба значения являются числами с одним и тем же значением, они идентичны. Если один операнд имеет значение 0, а другой -0, они также идентичны.

• Если оба значения являются строками и содержат одни и те же 16-битные значения (подробности во врезке в разделе 3.2) в одинаковых позициях, они идентичны. Если строки отличаются длиной или содержимым, они не идентичны. Две строки могут иметь один и тот же смысл и одинаково выглядеть на экране, но содержать отличающиеся последовательности 16-битных значений. Интерпретатор JavaScript не выполняет нормализацию символов Юникода, поэтому подобные пары строк не считаются операторами === и == ни равными, ни идентичными. Другой способ сравнения строк обсуждается в части III книги, в описании метода String.localeCompare().

• Если оба значения ссылаются на один и тот же объект, массив или функцию, то они идентичны. Если они ссылаются на различные объекты (массивы или функции), они не идентичны, даже если оба объекта имеют идентичные свойства.

Оператор равенства == похож на оператор идентичности, но он использует менее строгие правила. Если значения операндов имеют разные типы, он выполняет преобразование типов и пытается выполнить сравнение:

• Если два значения имеют одинаковый тип, они проверяются на идентичность, как было описано выше. Если значения идентичны, они равны; если они не идентичны, они не равны.

• Если два значения не относятся к одному и тому же типу, оператор == все же может счесть их равными. При этом используются следующие правила и преобразования типов:

• Если одно значение null , а другое -undefined , то они равны.

• Если одно значение является числом, а другое - строкой, то строка преобразуется в число и выполняется сравнение с преобразованным значением!

• Если какое-либо значение равно true , оно преобразуется в 1 и сравнение выполняется снова. Если какое-либо значение равно false , оно преобразуется в 0 и сравнение выполняется снова.

• Если одно из значений является объектом, а другое - числом или строкой, объект преобразуется в простой тип (как описывалось в разделе 3.8.3) и сравнение выполняется снова. Объект преобразуется в значение простого типа либо с помощью своего метода toString() , либо с помощью своего метода valueOf() . Встроенные классы базового языка JavaScript сначала пытаются выполнить преобразование valueOf() , а затем toString() , кроме класса Date , который всегда выполняет преобразование toString() . Объекты, не являющиеся частью базового JavaScript, могут преобразовывать себя в значения простых типов способом, определенным их реализацией.

• Любые другие комбинации значений не являются равными.

В качестве примера проверки на равенство рассмотрим сравнение:

"1" == true

Результат этого выражения равен true , т. е. эти по-разному выглядящие значения фактически равны. Логическое значение true преобразуется в число 1, и сравнение выполняется снова. Затем строка 1” преобразуется в число 1. Поскольку оба числа теперь совпадают, оператор сравнения возвращает true .

 

4.9.2. Операторы сравнения

Операторы сравнения определяют относительный порядок двух величин (числовых или строковых):

Меньше (<)

Оператор < возвращает true , если первый операнд меньше, чем второй операнд; в противном случае он возвращает false .

Больше (>)

Оператор > возвращает true , если его первый операнд больше, чем второй операнд; в противном случае он возвращает false .

Меньше или равно (<=)

Оператор <= возвращает true , если первый операнд меньше или равен второму операнду; в противном случае он возвращает false .

Больше или равно (>=)

Оператор >= возвращает true , если его первый операнд больше второго или равен ему; в противном случае он возвращает false .

Эти операторы позволяют сравнивать операнды любого типа. Однако сравнение может выполняться только для чисел и строк, поэтому операнды, не являющиеся числами или строками, преобразуются. Сравнение и преобразование выполняются следующим образом:

• Если какой-либо операнд является объектом, этот объект преобразуется в простое значение, как было описано в конце раздела 3.8.3: если метод valueOf()  объекта возвращает простое значение, используется это значение. В противном случае используется значение, возвращаемое методом toString() .

• Если после преобразований объектов в простые значения оба операнда оказываются строками, они сравниваются как строки в соответствии с алфавитным порядком, где под «алфавитным порядком» понимается числовой порядок 16-битных значений кодовых пунктов Юникода, составляющих строки.

• Если после преобразований объектов в простые значения хотя бы один операнд не является строкой, оба операнда преобразуются в числа и сравниваются как числа. Значения 0 и -0 считаются равными. Значение Infinity считается больше любого другого числа, а значение -Infinity - меньше любого другого числа. Если какой-либо из операндов преобразуется в значение NaN , то оператор сравнения всегда возвращает false.

Не забывайте, что строки в JavaScript являются последовательностями 16-бит-ных целочисленных значений, и сравнение строк фактически сводится к числовому сравнению этих значений в строках. Порядок кодирования символов, определяемый стандартом Юникода, может не совпадать с традиционным алфавитным порядком, используемым в конкретных языках или регионах. Обратите внимание, что сравнение строк производится с учетом регистра символов и все прописные буквы в кодировке ASCII «меньше» соответствующих им строчных букв ASCII. Это правило может приводить к непонятным результатам. Например, согласно оператору < строка "Zoo” меньше строки "aardvark”.

При сравнении строк более надежные результаты позволяет получить метод String.localeCompare(), который учитывает национальные определения «алфавитного порядка». Для сравнения без учета регистра необходимо сначала преобразовать строки в нижний или верхний регистр с помощью метода String.toLowerCase() или String.toUpperCase().

Оператор + и операторы сравнения по-разному обрабатывают числовые и строковые операнды. Оператор + отдает предпочтение строкам: если хотя бы один из операндов является строкой, он выполняет конкатенацию строк. Операторы сравнения отдают предпочтение числам и выполняют строковое сравнение, только когда оба операнда являются строками:

1+2 // Сложение. Результат: 3.

"1" + "2" // Конкатенация. Результат: "12".

"1" +2 // Конкатенация. 2 преобразуется в "2". Результат: "12".

11 < 3 // Числовое сравнение. Результат: false.

"11" < "3" // Строковое сравнение. Результат: true.

”11" < 3 // Числовое сравнение. "11" преобразуется в 11. Результат: false

"one" < 3 // Числовое сравнение, "one" преобразуется в NaN. Результат: false.

Наконец, обратите внимание, что операторы <= (меньше или равно) и >= (больше или равно) для определения «равенства» двух значений не используют операторы равенства или идентичности. Оператор «меньше или равно» определяется просто как «не больше», а оператор «больше или равно» - как «не меньше». Единственное исключение имеет место, когда один из операндов представляет собой значение NaN (или преобразуется в него). В этом случае все четыре оператора сравнения возвращают false .

 

4.9.3. Оператор in

Оператор in требует, чтобы левый операнд был строкой или мог быть преобразован в строку. Правым операндом должен быть объект. Результатом оператора будет значение true , если левое значение представляет собой имя свойства объекта, указанного справа. Например:

var point = { х:1, у:1 }; // Определить объект

"х" in point // => true: объект имеет свойство с именем "х"

"z" in point // => false: объект не имеет свойства с именем "z"

"toString” in point // => true: объект наследует метод toString

var data = [7,8,9]; // Массив с элементами 0, 1 и 2

"0" in data  // => true: массив содержит элемент "0"

1 in data    // => true: числа преобразуются в строки

3 in data     // => false: нет элемента 3

 

4.9.4. Оператор instanceof

Оператор instanceof требует, чтобы левым операндом был объект, а правым - имя класса объектов. Результатом оператора будет значение true , если объект, указанный слева, является экземпляром класса, указанного справа. В противном случае результатом будет false . В главе 9 рассказывается, что классы объектов в языке JavaScript определяются инициализировавшей их функцией-конструктором. Следовательно, правый операнд оператора instanceof должен быть именем функции-конструктора. Например:

var d = new Date(); // Создать новый объект с помощью конструктора Date()

d instanceof Date; // Вернет true; объект d был создан с функцией Date()

d instanceof Object; // Вернет true; все объекты являются экземплярами Object

d instanceof Number; // Вернет false; d не является объектом Number

var a = [1, 2, 3]; // Создать массив с помощью литерала массива

a instanceof Array; // Вернет true; а - это массив

a instanceof Object; // Вернет true; все массивы являются объектами

a instanceof RegExp;// Вернет false; массивы не являются регулярными выражениями

Обратите внимание, что все объекты являются экземплярами класса Object . Определяя, является ли объект экземпляром класса, оператор instanceof принимает во внимание и «суперклассы». Если левый операнд instanceof не является объектом, instanceof возвращает false . Если правый операнд не является функцией, возбуждается исключение ТуреЕггог .

Чтобы понять, как действует оператор instanceof , необходимо познакомиться с таким понятием, как «цепочка прототипов». Это - механизм наследования в JavaScript; он описывается в разделе 6.2.2. Чтобы вычислить значение выражения о instanceof f , интерпретатор JavaScript определяет значение f.prototype и затем пытается отыскать это значение в цепочке прототипов объекта о . В случае успеха объект о считается экземпляром класса f (или суперкласса класса f ), и оператор возвращает true . Если значение f.prototype отсутствует в цепочке прототипов объекта о , то объект о не является экземпляром класса f и оператор instanceof возвращает false .

 

Логические операторы &&, || и ! используются для выполнения операций булевой алгебры и часто применяются в сочетании с операторами отношений для объединения двух выражений отношений в одно более сложное выражение. Эти операторы описываются в подразделах, следующих ниже. Чтобы понять, как они действуют, вам может потребоваться еще раз прочитать о концепции «истинности» и «ложности» значений в разделе 3.3.

 

4.10.1. Логическое И (&&)

Условно говоря, оператор && действует на трех уровнях. На самом простом уровне, когда в операции участвуют логические операнды, оператор && выполняет операцию «логическое И» над двумя значениями: он возвращает true тогда и только тогда, когда оба операнда имеют значение true . Если один или оба операнда имеют значение false , оператор возвращает false .

Оператор && часто используется для объединения двух выражений отношений:

х == 0 && у == 0 // true тогда и только тогда, когда х и у равны 0

Выражения отношений всегда возвращают значение true или false , поэтому в подобных ситуациях сам оператор && всегда возвращает true или false . Операторы отношений имеют более высокий приоритет, чем оператор && (и || ), поэтому такие выражения можно записывать без использования скобок.

Но оператор && не требует, чтобы его операнды были логическими значениями. Напомню, что все значения в языке JavaScript являются либо «истинными», либо «ложными». (Подробности в разделе 3.3. Ложными значениями являются false, null, undefined, 0, -0, NaN и "". Все другие значения, включая все объекты, являются истинными.) На втором уровне оператор && действует как логическое И для истинных и ложных значений. Если оба операнда являются истинными, оператор возвращает истинное значение. В противном случае, когда один или оба операнда являются ложными, возвращается ложное значение. В языке JavaScript все выражения и инструкции, использующие логические значения, будут также работать с истинными или ложными значениями, поэтому тот факт, что оператор && не всегда возвращает true или false, на практике не вызывает никаких проблем.

Обратите внимание, что в предыдущем абзаце говорилось, что оператор возвращает «истинное значение» или «ложное значение», но при этом не уточнялось, какое именно значение возвращается. Для этого нам необходимо перейти на третий, заключительный уровень оператора && . Свою работу оператор начинает с вычисления первого операнда - выражения слева. Если выражение слева возвращает ложное значение, значением всего выражения также должно быть ложное значение, поэтому оператор && просто возвращает значение слева и не вычисляет выражение справа.

В противном случае, если значение слева является истинным, тогда результат всего выражения определяется значением справа. Если значение справа является истинным, значением всего выражения также должно быть истинное значение, а если значение справа является ложным, значением всего выражения должно быть ложное значение. Поэтому, когда значение слева является истинным, оператор && вычисляет и возвращает значение справа:

var о = { х : 1 };

var р = null;

о && о.х // => 1: о - истинное значение, поэтому возвращается о.х

р && р.х // => null: р - ложное значение, поэтому возвращается р,

         // а выражение р.х не вычисляется

Важно понимать, что оператор && может не вычислять выражение правого операнда. В примере выше переменная р имеет значение null , поэтому попытка вычислить выражение р.х привела бы к ошибке ТуреЕггог. Но здесь задействован оператор &&, благодаря чему выражение р.х вычисляется, только если р будет содержать истинное значение - не null или undefined.

Такое поведение оператора && иногда называют «короткой схемой вычислений», и иногда можно встретить программный код, в котором такое поведение оператора && используется специально для выполнения инструкций по условию. Например, следующие две строки дают одинаковый результат:

if (а == b) stop(); // Функция stop() вызывается, только если а == b

(а == b) && stop(); // То же самое

В целом следует с осторожностью использовать выражения с побочными эффектами (присваивания, инкременты, декременты или вызовы функций) справа от оператора && , потому что эти побочные эффекты будут проявляться в зависимости от значения слева.

Несмотря на довольно запутанный алгоритм работы этого оператора, проще всего и абсолютно безопасно рассматривать его как оператор булевой алгебры, который манипулирует истинными и ложными значениями.

 

4.10.2. Логическое ИЛИ (||)

Оператор || выполняет операцию «логическое ИЛИ» над двумя операндами. Если один или оба операнда имеют истинное значение, он возвращает истинное значение. Если оба операнда имеют ложные значения, он возвращает ложное значение.

Хотя оператор || чаще всего применяется просто как оператор «логическое ИЛИ», он, как и оператор && , ведет себя более сложным образом. Его работа начинается с вычисления первого операнда, выражения слева. Если значение этого операнда является истинным, возвращается истинное значение. В противном случае оператор вычисляет второй операнд, выражение справа, и возвращает значение этого выражения.

Как и при использовании оператора && , следует избегать правых операндов, имеющих побочные эффекты, если только вы умышленно не хотите воспользоваться тем обстоятельством, что выражение справа может не вычисляться.

Характерное использование этого оператора заключается в том, что он выбирает первое истинное значение из предложенного множества альтернатив:

// Если переменная max_width определена, используется ее значение. В противном случае

// значение извлекается из объекта preferences. Если объект (или его свойство max_with)

// не определен, используется значение константы, жестко определенной в тексте программы,

var max = max_width || preferences.max_width || 500;

Этот прием часто используется в функциях для определения значений по умолчанию параметров:

// Скопировать свойства объекта о в объект р и вернуть р

function сору(о, р) {

  р = р || {}; // Если объект р не был передан, создать новый объект.

  // реализация тела функции

}

 

4.10.3. Логическое НЕ (!)

Оператор ! является унарным оператором, помещаемым перед одиночным операндом. Он используется для инверсии логического значения своего операнда. Например, если переменная х имеет истинное значение, то выражение !х возвращает значение false . Если х имеет ложное значение, то выражение !х возвращает значение false . (true - вообще-то)

В отличие от операторов && и || , оператор ! преобразует свой операнд в логическое значение (используя правила, описанные в главе 3) перед тем, как инвертировать его. Это означает, что оператор ! всегда возвращает true или false что всегда можно преобразовать любое значение х в его логический эквивалент, дважды применив этот оператор: !!х (раздел 3.8.2).

Будучи унарным, оператор ! имеет высокий приоритет и тесно связан с операндом. Если вам потребуется инвертировать значение выражения, такого как р && q , необходимо будет использовать круглые скобки: ! (р && q). В булевой алгебре есть две теоремы, которые можно выразить на языке JavaScript:

// Следующие две проверки на идентичность дают положительный результат

// при любых значениях р и q

!(р && q) === !р || !q !(р || q) === !р && !q

 

Для присваивания значения переменной или свойству в языке JavaScript используется оператор = . Например:

і = 0 // Присвоит переменной і значение 0.

о.х = 1 // Присвоит свойству х объекта о значение 1.

Левым операндом оператора = должно быть левостороннее выражение: переменная, элемент массива или свойство объекта. Правым операндом может быть любое значение любого типа. Значением оператора присваивания является значение правого операнда. Побочный эффект оператора = заключается в присваивании значения правого операнда переменной или свойству, указанному слева, так что при последующих обращениях к переменной или свойству будет получено это значение.

Чаще всего выражения присваивания используются как самостоятельные инструкции; тем не менее иногда можно увидеть, как выражение присваивания включается в более сложные выражения. Например, в одном выражении можно совместить операции присваивания и проверки значения:

(а = b) == 0

обычно бывает необходимо использовать круглые скобки, если выражение присваивания используется в составе более сложного выражения.

Оператор присваивания имеет ассоциативность справа налево, поэтому при наличии в выражении нескольких операторов присваивания они вычисляются справа налево. Благодаря этому можно написать код, присваивающий одно значение нескольким переменным, например:

i = j = к = 0; // Инициализировать 3 переменные значением 0

 

4.11.1. Присваивание с операцией

Помимо обычного оператора присваивания = в языке JavaScript поддерживается несколько других операторов, объединяющих присваивание с некоторой другой операцией. Например, оператор += выполняет сложение и присваивание. Следующее выражение:

total += sales_tax

эквивалентно выражению:

total = total + sales_tax

Как можно было ожидать, оператор += работает и с числами, и со строками. Для числовых операндов он выполняет сложение и присваивание, а для строковых -конкатенацию и присваивание.

Из подобных ему операторов можно назвать -=, *=, &= и др. Все операторы присваивания с операцией перечислены в табл. 4.2.

В большинстве случаев выражение:

а ор= b

где ор означает оператор, эквивалентно выражению:

а = a op b

В первой строке выражение а вычисляется только один раз. Во второй - дважды. Эти выражения отличаются, только если подвыражение а содержит операции, имеющие побочные эффекты, такие как вызов функции или оператор инкремента. Например, следующие два выражения присваивания неэквивалентны:

data[i++] *= 2;

data[i++] = data[i++] * 2;

 

Подобно многим интерпретирующим языкам, JavaScript поддерживает возможность интерпретации строк с программным кодом на языке JavaScript, выполняя их, чтобы получить некоторое значение. В JavaScript эта операция выполняется с помощью глобальной функции eval():

eval("3+2") // => 5

Динамическое выполнение строк с программным кодом является мощной особенностью языка, которая практически никогда не требуется на практике. Если у вас появится желание использовать функцию eval(), задумайтесь - действительно ли это необходимо.

В подразделах ниже описываются основы использования функции eval() и затем рассказывается о двух ее ограниченных версиях, которые оказывают меньше влияния на оптимизатор.

eval() - функция или оператор?

eval() является функцией, но знакомство с ней включено в главу, описывающую операторы, потому что в действительности она должна была бы быть оператором. В самых ранних версиях языка eval() определялась как функция, но с тех пор проектировщики языка и разработчики интерпретаторов наложили на нее столько ограничений, что она стала больше похожа на оператор. Современные интерпретаторы JavaScript детально анализируют программный код и выполняют множество оптимизаций. Проблема функции eval() заключается в том, что программный код, который она выполняет, в целом не доступен для анализа. Вообще говоря, если функция вызывает eval() , интерпретатор не может оптимизировать эту функцию. Проблема с определением eval() как функции заключается в том, что ей можно присвоить другие имена:

var f = eval;

var g = f;

Если допустить такую возможность, интерпретатор не сможет обеспечить безопасность оптимизации любых функций, вызывающих g() . Данной проблемы можно было бы избежать, если бы eval была оператором (и зарезервированным словом). С ограничениями, накладываемыми на функцию eval() , которые делают ее более похожей на оператор, мы познакомимся в разделах ниже (разделы 4.12.2 и 4.12.3).

************************************************************************

 

4.12.1. eval()

Функция eval() принимает единственный аргумент. Если передать ей значение, отличное от строки, она просто вернет это значение. Если передать ей строку, она попытается выполнить синтаксический анализ этой строки как программного кода на языке JavaScript и возбудит исключение SyntaxError в случае неудачи. В случае успеха она выполнит этот программный код и вернет значение последнего выражения или инструкции в строке либо значение undefined , если последнее выражение или инструкция не имеют значения. Если программный код в строке возбудит исключение, функция eval() передаст это исключение дальше.

Ключевой особенностью функции eval() (когда она вызывается таким способом) является то обстоятельство, что она использует окружение программного кода, вызвавшего ее. То есть она будет отыскивать значения переменных и определять новые переменные и функции, как это делает локальный программный код. Если функция определит локальную переменную х и затем вызовет eval("x”), она получит значение локальной переменной. Вызов eval( "x=1") изменит значение локальной переменной. А если выполнить вызов eval("vaг у = 3; ”), будет объявлена новая локальная переменная у . Точно так же можно определять новые локальные функции:

eval("function f() { return x+1; }");

Если вызвать функцию eval() из программного кода верхнего уровня, она, разумеется, будет оперировать глобальными переменными и глобальными функциями.

Обратите внимание, что программный код в строке, передаваемой функции eval(), должен быть синтаксически осмысленным - эту функцию нельзя использовать, чтобы вставить фрагмент программного кода в вызывающую функцию. Например, бессмысленно писать вызов eval("return;"), потому что инструкция return допустима только внутри функций, а тот факт, что программный код в строке использует то же самое окружение, что и вызывающая функция, не делает его частью этой функции. Если программный код в строке может расцениваться как самостоятельный сценарий (пусть и очень короткий, такой как х=0 ), его уже можно будет передавать функции eval(). В противном случае eval() возбудит исключение SyntaxError .

 

4.12.2. Использование eval() в глобальном контексте

Способность функции eval() изменять локальные переменные представляет значительную проблему для оптимизаторов JavaScript. Для ее решения некоторые интерпретаторы просто уменьшают степень оптимизации всех функций, вызывающих eval(). Однако как быть интерпретатору JavaScript, когда в сценарии определяется псевдоним функции eval() и выполняется ее вызов по другому имени? Чтобы облегчить жизнь разработчикам интерпретаторов JavaScript, стандарт ECMAScript 3 требует, чтобы такая возможность в интерпретаторах была запрещена. Если функция eval() вызывается под любым другим именем, отличным от «eval», она должна возбуждать исключение EvalError .

Однако большинство разработчиков используют иные решения. При вызове под любым другим именем функция eval() должна выполнять программный код в глобальном контексте. Выполняемый ею программный код может определять новые глобальные переменные или глобальные функции и изменять значения глобальных переменных, но не может использоваться для модификации локальных переменных в вызывающих функциях, благодаря чему устраняются препятствия для локальной оптимизации.

Стандарт ECMAScript 5 отменяет возбуждение исключения EvalError и стандартизует поведение eval(), сложившееся де-факто. «Прямой вызов» - это вызов функции eval() по ее непосредственному имени «eval» (которое все больше начинает походить на зарезервированное слово). Прямые вызовы eval() используют окружение вызывающего контекста. Любые другие вызовы - косвенные вызовы - в качестве окружения используют глобальный объект и не могут получать, изменять или определять локальные переменные или функции. Это поведение демонстрируется в следующем фрагменте:

var geval = eval;         // Другое имя eval для вызова в глобальном контексте

var х = "global", у = "global"; // Две глобальные переменные

function f() { // Вызывает eval в локальном контексте

  var х = "local"; // Определение локальной переменной

  eval("x += 'changed';"); // Прямой вызов eval изменит локальную переменную

  return х; // Вернет измененную локальную переменную

}

function g() {     // Вызывает eval в глобальном контексте

  var у = "local"; // Локальная переменная

  geval("y += 'changed';") // Косвенный вызов eval изменит глоб. переменную

  return y;        // Вернет неизмененную локальную переменную

}

console.log(f(), х); //Изменилась локальная переменная: выведет "localchanged global":

console.log(g(), у); //Изменилась глобальная переменная: выведет "local globalchanged":

Обратите внимание, что обеспечение возможности вызывать функцию eval() в глобальном контексте - это не просто попытка удовлетворить потребности оптимизатора. Фактически это чрезвычайно полезная особенность: она позволяет выполнять строки с программным кодом, как если бы они были независимыми сценариями. Как уже отмечалось в начале этого раздела, действительная необходимость выполнять строки программного кода на практике возникает очень редко. Но если вы сочтете это необходимым, вам, скорее всего, потребуется вызывать функцию eval() именно в глобальном контексте, а не в локальном.

До появления версии IE9 Internet Explorer отличался от других броузеров: функцияeval(), вызванная под другим именем, выполняла переданный ей программный код не в глобальном контексте. (Однако она не возбуждала исключение EvalError : программный код просто выполнялся ею в локальном контексте.) Но IE определяет глобальную функцию execScript(), которая выполняет строку с программным кодом, переданную в виде аргумента, как если бы она была сценарием верхнего уровня. (Однако, в отличие от eval(), функция execScript() всегда возвращаетnull .)

 

4.12.3. Использование eval() в строгом режиме

Строгий режим (раздел 5.7.3), определяемый стандартом ECMAScript 5, вводит дополнительные ограничения на поведение функции eval() и даже на использование идентификатора «eval». Когда функция eval() вызывается из программного кода, выполняемого в строгом режиме, или когда строка, которая передается функции, начинается с директивы «use strict», то eval() выполняет программный код в частном окружении. Это означает, что в строгом режиме выполняемый программный код может обращаться к локальным переменным и изменять их, но он не может определять новые переменные или функции в локальной области видимости.

Кроме того, строгий режим делает функцию eval() еще более похожей на оператор, фактически превращая «eval» в зарезервированное слово. В этом режиме нельзя переопределить функцию eval() новым значением. А также нельзя объявить переменную, функцию, параметр функции или параметр блока catch с именем «eval».

 

JavaScript поддерживает еще несколько операторов, которые описываются в следующих разделах.

 

4.13.1. Условный оператор (?:)

Условный оператор - это единственный тернарный (с тремя операндами) оператор в JavaScript, и иногда он так и называется - «тернарный оператор». Этот оператор обычно записывается как ?: , хотя в программах он выглядит по-другому. Он имеет три операнда, первый предшествует символу ?, второй - между ? и :, третий - после :. Используется он следующим образом:

х > 0 ? х : -х // Абсолютное значение х

Операнды условного оператора могут быть любого типа. Первый операнд вычисляется и используется как логическое значение. Если первый операнд имеет истинное значение, то вычисляется и возвращается значение выражения во втором операнде. Если первый операнд имеет ложное значение, то вычисляется и возвращается значение выражения в третьем операнде. Вычисляется всегда только какой-то один операнд, второй или третий, и никогда оба.

Тот же результат можно получить с помощью инструкции if , но оператор ?: часто оказывается удобным сокращением. Ниже приводится типичный пример, в котором проверяется, определена ли переменная (и имеет истинное значение), и если да, то берется ее значение, а если нет, берется значение по умолчанию:

greeting = "hello " + (username ? username : "there");

Эта проверка эквивалентна следующей конструкции if, но более компактна:

greeting = "hello";

if (username)

  greeting += username;

else

  greeting += "there";

 

4.13.2. Оператор typeof

Унарный оператор typeof помещается перед единственным операндом, который может иметь любой тип. Его значением является строка, указывающая на тип данных операнда. Следующая таблица определяет значения оператора typeof для всех значений, возможных в языке JavaScript:

Оператор typeof может применяться, например, в таких выражениях:

(typeof value == "string") ? ..... + value + ..... : value

Оператор typeof можно также использовать в инструкции switch (раздел 5.4.3). Обратите внимание, что операнд оператора typeof можно заключить в скобки, что делает оператор typeof более похожим на имя функции, а не на ключевое слово или оператор:

typeof(і)

Обратите внимание, что для значения null оператор typeof возвращает строку «object». Если вам потребуется отличать null от других объектов, добавьте проверку для этого спецслучая. Для объектов, определяемых средой выполнения, оператор typeof может возвращать строку, отличную от «object». Однако на практике большинство таких объектов в клиентском JavaScript имеют тип «object».

Для всех объектных типов и типов массивов результатом оператора typeof является строка «object», поэтому он может быть полезен только для определения принадлежности значения к объектному или к простому типу. Чтобы отличить один класс объектов от другого, следует использовать другие инструменты, такие как оператор instanceof (раздел 4.9.4), атрибут class (раздел 6.8.2) или свойство constructor (разделы 6.8.1 и 9.2.2).

Несмотря на то что функции в JavaScript также являются разновидностью объектов, оператор typeof отличает функции, потому что они имеют собственные возвращаемые значения. В JavaScript имеется тонкое отличие между функциями и «вызываемыми объектами». Функции могут вызываться, но точно так же можно создать вызываемый объект - который может вызываться подобно функции, -не являющийся настоящей функцией. В спецификации ECMAScript 3 говорится, что оператор typeof должен возвращать строку «function» для всех объектов базового языка, которые могут вызываться. Спецификация ECMAScript 5 расширяет это требование и требует, чтобы оператор typeof возвращал строку «function» для всех вызываемых объектов, будь то объекты базового языка или среды выполнения. Большинство производителей броузеров для реализации методов своих объектов среды выполнения используют обычные объекты-функции базового языка JavaScript. Однако корпорация Microsoft для реализации своих клиентских методов всегда использовала собственные вызываемые объекты, вследствие чего в версиях до IE9 оператор typeof возвращает строку «object» для них, хотя они ведут себя как функции. В версии ІЕ9 клиентские методы были реализованы как обычные объекты-функции базового языка. Подробнее об отличиях между истинными функциями и вызываемыми объектами рассказывается в разделе 8.7.7.

 

4.13.3. Оператор delete

Унарный оператор delete выполняет попытку удалить свойство объекта или элемент массива, определяемый операндом. Подобно операторам присваивания, инкремента и декремента, оператор delete обычно используется ради побочного эффекта, выражающегося в удалении свойства, а не ради возвращаемого значения. Ниже приводятся несколько примеров его использования:

var о = {х: 1, у: 2}; // Определить объект

delete о.х;           // Удалить одно из его свойств

"х" in о              // => false: свойство больше не существует

var а = [1,2,3]:      // Создать массив

delete а[2];          // Удалить последний элемент массива

2 in а                // => false: второй элемент больше не существует

a.length              // => 3: обратите внимание, что длина массива при этом не изменилась

Внимание: удаленное свойство или элемент массива не просто получает значениеundefined . После удаления свойства оно прекращает свое существование. Попытка прочитать значение несуществующего свойства возвратит значение undefined , но вы можете проверить фактическое наличие свойства с помощью оператора in (раздел 4.9.3). Операция удаления элемента массива оставляет в массиве «дырку» и не изменяет длину массива. В результате получается разреженный массив.

Оператор delete требует, чтобы его операнд был левосторонним выражением. Если операнд не является левосторонним выражением, оператор не будет выполнять никаких действий и вернет значение true . В противном случае delete попытается удалить указанное левостороннее выражение. В случае успешного удаления значения левостороннего выражения оператор delete вернет значение true . Не все свойства могут быть удалены: некоторые встроенные свойства из базового и клиентского языков JavaScript устойчивы к операции удаления. Точно так же не могут быть удалены пользовательские переменные, объявленные с помощью инструкции var. Кроме того, невозможно удалить функции, объявленные с помощью инструкции function , а также объявленные параметры функций.

В строгом режиме, определяемом стандартом ECMAScript 5, оператор delete возбуждает исключение SyntaxError , если его операндом является неквалифицированный идентификатор, такой как имя переменной, функции или параметра функции: он может оперировать только операндами, которые являются выражениями обращения к свойству (раздел 4.4). Кроме того, строгий режим определяет, что оператор delete должен возбуждать исключение ТуреЕггог , если запрошено удаление ненастраиваемого свойства (раздел 6.7). В обычном режиме в таких случаях исключение не возбуждается, и оператор delete просто возвращаетfalse , чтобы показать, что операнд не был удален.

Ниже приводится несколько примеров использования оператора delete :

var о = {х:1, у:2}; // Определить переменную; инициализировать ее объектом

delete о.х;         // Удалить одно из свойств объекта; вернет true

typeof о.х;         // Свойство не существует; вернет "undefined"

delete о.х;         // Удалить несуществующее свойство; вернет true

delete о;           // Объявленную переменную удалить нельзя; вернет false

                    // В строгом режиме возбудит исключение.

delete 1;    // Аргумент не является левосторонним выражением; вернет true

this.x =1;   // Определить свойство глобального объекта без var

delete х;    // Удалить: вернет true при выполнении в нестрогом режиме; в строгом

             // режиме возбудит исключение. Используйте 'delete this.x' взамен,

х;           // Ошибка времени выполнения: переменная х не определена

С оператором delete мы снова встретимся в разделе 6.3.

 

4.13.4. Оператор void

Унарный оператор void указывается перед своим единственным операндом любого типа. Этот оператор редко используется и имеет необычное действие: он вычисляет значение операнда, затем отбрасывает его и возвращает undefined . Поскольку значение операнда отбрасывается, использовать оператор void имеет смысл только ради побочных эффектов, которые дает вычисление операнда.

Чаще всего этот оператор применяется в клиентском JavaScript, в адресах URL вида JavaScript:, где он позволяет вычислить выражение ради его побочных действий, не отображая в броузере вычисленное значение. Например, оператор void можно использовать в HTML-теге <а>:

<а href="javascript:void window.open();">0ткрыть новое окно

Эта разметка HTML была бы более очевидна, если бы вместо URL javascript: применялся обработчик события onclick , где в использовании оператора void нет никакой необходимости.

 

4.13.5. Оператор «запятая» (,)

Оператор «запятая» (, ) является двухместным оператором и может принимать операнды любого типа. Он вычисляет свой левый операнд, вычисляет свой правый операнд и возвращает значение правого операнда. То есть следующая строка:

i=0, j=1, k=2;

вернет значение 2 и практически эквивалентна строке:

і = 0; j=1; k = 2;

Выражение слева вычисляется всегда, но его значение отбрасывается, поэтому применять оператор запятая имеет смысл только ради побочного эффекта левого операнда. Единственным типичным применением оператора запятая является его использование в циклах for (раздел 5.5.3) с несколькими переменными цикла:

// Первая запятая ниже является частью синтаксиса инструкции var

// Вторая запятая является оператором: она позволяет внедрить 2 выражения (i++ и j--)

// в инструкцию (цикл for), которая ожидает 1 выражение.

for(var i=0,j=10; і < j; i++,j --)

  console.log(i+j);

 

Инструкции var и function являются инструкциями-объявлениями - они объявляют, или определяют, переменные и функции. Эти инструкции определяют идентификаторы (имена переменных и функций), которые могут использоваться повсюду в программе, и присваивают значения этим идентификаторам. Инструкции-объявления сами ничего особенного не делают, но, создавая переменные и функции, они в значительной степени определяют значение других инструкций в программе.

В подразделах, следующих ниже, описываются инструкции var и function , но они не дают исчерпывающего описания переменных и функций. Более подробная информация о переменных приводится в разделах 3.9 и 3.10, а полное описание функций - в главе 8.

 

5.3.1. Инструкция var

Инструкция var позволяет явно объявить одну или несколько переменных. Инструкция имеет следующий синтаксис:

var имя_1 [ = значение_1] [ ..... имя_n [= значение_n]]

За ключевым словом var следует список объявляемых переменных через запятую; каждая переменная в списке может иметь специальное выражение-инициализатор, определяющее ее начальное значение. Например:

var і;         // Одна простая переменная

var j = 0;     // Одна переменная, одно значение

va гр, q;      // Две переменные

var greeting = "hello" + name;        // Сложный инициализатор

var х = 2.34, у = Math.cos(0.75), r, theta; // Множество переменных

var х = 2, у = х*х;             // Вторая переменная использует первую

var х = 2,                      // Множество переменных...

f = function(x) { return х*х }, // каждая определяется

у = f(х);                       //в отдельной строке

Если инструкция var находится внутри тела функции, она определяет локальные переменные, видимые только внутри этой функции. При использовании в программном коде верхнего уровня инструкция var определяет глобальные переменные, видимые из любого места в программе. Как отмечалось в разделе 3.10.2, глобальные переменные являются свойствами глобального объекта. Однако, в отличие от других глобальных свойств, свойства, созданные с помощью инструкции var , нельзя удалить.

Если в инструкции var начальное значение переменной не указано, то переменная определяется, однако ее начальное значение остается неопределенным (undefined ). Как описывалось в разделе 3.10.1, переменные определены во всем сценарии или в функции, где они были объявлены, - их объявления «поднимаются» в начало сценария или функции. Однако инициализация переменной производится в той точке программы, где находится инструкция var , а до этого переменная имеет значение undefined .

Обратите внимание, что инструкция var может также являться частью циклов for и for/in . (Объявления этих переменных так же поднимаются в начало сценария или функции, как и объявления других переменных вне цикла.) Ниже повторно приводятся примеры из раздела 3.9:

for(var і = 0; і < 10; i++) console.log(i);

for(var і = 0, j=10; і < 10; i++,j--) console.log(і *j);

for(var і in o) console.log(i);

Отметьте также, что допускается несколько раз объявлять одну и ту же переменную.

 

5.3.2. Инструкция function

Ключевое слово function в языке JavaScript используется для определения функций. В разделе 4.3 мы уже встречались с выражением определения функции. Но функции можно также определять в форме инструкций. Взгляните на следующие две функции:

var f = function(x) { return x+1; } // Выражение присваивается переменной

function f(x) { return x+1; } // Инструкция включает имя переменной

Объявление функции в форме инструкции имеет следующий синтаксис:

function имя_функции ([арг1 [,арг2 [..., аргn]]]) {

  инструкции

}

Здесь имя_функции - это идентификатор, определяющий имя объявляемой функции. За именем функции следует заключенный в скобки список имен аргументов, разделенных запятыми. Эти идентификаторы могут использоваться в теле функции для ссылки на значения аргументов, переданных при вызове функции.

Тело функции состоит из произвольного числа JavaScript-инструкций, заключенных в фигурные скобки. Эти инструкции не выполняются при определении функции. Они просто связываются с новым объектом функции для выполнения при ее вызове. Обратите внимание, что фигурные скобки являются обязательной частью инструкции function. В отличие от блоков инструкций в циклах while и в других конструкциях, тело функции требует наличия фигурных скобок, даже если оно состоит только из одной инструкции.

Ниже приводится несколько примеров определений функций:

function hypotenuse(x, у) {

  return Math.sqrt(x*x + y*y); // Инструкция return описывается далее

}

function factorial(n) { // Рекурсивная функция

  if (n <= 1) return 1;

  return n * factorial(n - 1);

}

Инструкции объявления функций могут находиться в JavaScript-коде верхнего уровня или быть вложенными в определения других функций только на «верхнем уровне», т. е. объявления функций не могут находиться внутри инструкций if , циклов while или любых других конструкций. Из-за такого ограничения, накладываемого на объявления функций, спецификация ECMAScript не относит объявления функций к истинным инструкциям. Некоторые реализации JavaScript позволяют вставлять объявления функций в любые инструкции, но разные реализации по-разному обрабатывают эти случаи, поэтому включение объявлений функций в другие инструкции снижает переносимость программ.

Инструкция объявления функции отличается от выражения тем, что она включает имя функции. Обе формы создают новый объект функции, но инструкция объявления функции при этом объявляет имя функции - переменную, которой присваивается объект функции. Подобно переменным, объявляемым с помощью инструкции var , объявления функций, созданные с помощью инструкции function , неявно «поднимаются» в начало содержащего их сценария или функции, поэтому они видимы из любого места в сценарии или функции. Однако при использовании инструкции var поднимается только объявление переменной, а инициализация остается там, куда ее поместил программист. В случае же с инструкцией function поднимается не только имя функции, но и ее тело: все функции в сценарии или все функции, вложенные в функцию, будут объявлены до того, как начнется выполнение программного кода. Это означает, что функцию можно вызвать еще до того, как она будет объявлена.

Подобно инструкции var , инструкции объявления функций создают переменные, которые невозможно удалить. Однако эти переменные доступны не только для чтения - им можно присвоить другие значения.

 

Условные инструкции позволяют пропустить или выполнить другие инструкции в зависимости от значения указанного выражения. Эти инструкции являются точками принятия решений в программе, и иногда их также называют инструкциями «ветвления». Если представить, что программа - это дорога, а интерпретатор JavaScript - путешественник, идущий по ней, то условные инструкции можно представить как перекрестки, где программный код разветвляется на две или более дорог, и на таких перекрестках интерпретатор должен выбирать, по какой дороге двигаться дальше.

В подразделах ниже описывается основная условная инструкция языка JavaScript - инструкция if/else , а также более сложная инструкция switch , позволяющая создавать множество ответвлений.

 

5.4.1. Инструкция if

Инструкция if - это базовая управляющая инструкция, позволяющая интерпретатору JavaScript принимать решения или, точнее, выполнять инструкции в зависимости от условий. Инструкция имеет две формы. Первая:

if ( выражение ) инструкция

В этой форме сначала вычисляется выражение. Если полученный результат является истинным, то инструкция выполняется. Если выражение возвращает ложное значение, то инструкция не выполняется. (Определения истинных и ложных значений приводятся в разделе 3.3.) Например:

if (username == null) // Если переменная username равна null или undefined,

   username = "John Doe"; // определить ее

Аналогично:

// Если переменная username равна null, undefined, 0, "" или NaN,

// присвоить ей новое значение,

if (!username) username = "John Doe";

Обратите внимание, что скобки вокруг условного выражения являются обязательной частью синтаксиса инструкции if .

Синтаксис языка JavaScript позволяет вставить только одну инструкцию после инструкции if и выражения в круглых скобках, однако одиночную инструкцию всегда можно заменить блоком инструкций. Поэтому инструкция if может выглядеть так:

if (!address) {

  address = "";

  message = "Пожалуйста, укажите почтовый адрес.";

}

Вторая форма инструкции if вводит конструкцию else , выполняемую в тех случаях, когда выражение возвращает ложное значение. Ее синтаксис:

if (выражение)

  инструкция 1

else

  инструкция2

Эта форма инструкции выполняет инструкцию1 , если выражение возвращает истинное значение, и инструкцию2 , если выражение возвращает ложное значение. Например:

if (п == 1)

  console.log("Получено 1 новое сообщение.");

else

  console.log("Получено " + n + " новых сообщений.");

При наличии вложенных инструкций if с блоками else требуется некоторая осторожность - необходимо гарантировать, что else относится к соответствующей ей инструкции if . Взгляните на следующие строки:

i = j = 1;

k = 2;

if (і == j)

  if (j == k)

    console.log("i равно k");

else

  console.log(”i не равно j”); // НЕПРАВИЛЬНО!!

В этом примере внутренняя инструкция if является единственной инструкцией, вложенной во внешнюю инструкцию if . К сожалению, неясно (если исключить подсказку, которую дают отступы), к какой инструкции if относится блок else . А отступы в этом примере выставлены неправильно, потому что в действительности интерпретатор JavaScript интерпретирует предыдущий пример так:

if (і == j) {

  if (j == k)

    console. log('i равно k");

  else

    console.log('i не равно j"); // Вот как!

}

Согласно правилам JavaScript (и большинства других языков программирования), конструкция else является частью ближайшей к ней инструкции if . Чтобы сделать этот пример менее двусмысленным и более легким для чтения, понимания, сопровождения и отладки, надо поставить фигурные скобки:

if (І == j) {

  if (j == k) {

    console.log('i равно k");

  }

}

else

{ // Вот какая разница возникает из-за добавления фигурных скобок!

  console.log('i не равно j");

}

Хотя этот стиль и не используется в данной книге, тем не менее многие программисты заключают тела инструкций if и else (а также других составных инструкций, таких как циклы while ) в фигурные скобки, даже когда тело состоит только из одной инструкции. Последовательное применение этого правила поможет избежать неприятностей, подобных только что описанной.

 

5.4.2. Инструкция else if

Инструкция if/else вычисляет значение выражения и выполняет тот или иной фрагмент программного кода, а зависимости от результата. Но что если требуется выполнить один из многих фрагментов? Возможный способ сделать это состоит в применении инструкции else if . Формально она не является самостоятельной инструкцией JavaScript; это лишь распространенный стиль программирования, заключающийся в применении повторяющихся инструкций if/else :

if (n == 1) {

  // Выполнить блок 1

}

else if (n == 2) {

  // Выполнить блок 2

}

else if (n == 3) {

  // Выполнить блок З

}

else {

  // Если ни одна из предыдущих инструкций else не была выполнена, выполнить блок 4

}

В этом фрагменте нет ничего особенного. Это просто последовательность инструкций if , где каждая инструкция if является частью конструкции else предыдущей инструкции. Стиль else if предпочтительнее и понятнее записи в синтаксически эквивалентной форме, полностью показывающей вложенность инструкций:

if (n == 1) {

  // Выполнить блок 1

}

else {

  if (n == 2) {

    // Выполнить блок 2

  }

  else {

    if (n == 3) {

      // Выполнить блок З

    }

    else {

      // Если ни одна из предыдущих инструкций else // не была выполнена, выполнить блок 4

    }

  }

}

 

5.4.3. Инструкция switch

Инструкция if создает ветвление в потоке выполнения программы, а многопозиционное ветвление можно реализовать посредством нескольких инструкций else if . Однако это не всегда наилучшее решение, особенно если все ветви зависят от значения одного и того же выражения. В этом случае расточительно повторно вычислять значение одного и того же выражения в нескольких инструкциях if .

Инструкция switch предназначена именно для таких ситуаций. За ключевым словом switch следует выражение в скобках и блок кода в фигурных скобках:

switch(выражение) {

  инструкции

}

Однако полный синтаксис инструкции switch более сложен, чем показано здесь. Различные места в блоке помечены ключевым словом case , за которым следует выражение и символ двоеточия. Ключевое слово case напоминает инструкцию с меткой за исключением того, что оно связывает инструкцию с выражением, а не с именем. Когда выполняется инструкция switch , она вычисляет значение выражения, а затем ищет метку case , соответствующую этому значению (соответствие определяется с помощью оператора идентичности === ). Если метка найдена, выполняется блок кода, начиная с первой инструкции, следующей за меткой case . Если метка case с соответствующим значением не найдена, выполнение начинается с первой инструкции, следующей за специальной меткой default: . Если метка default: отсутствует, блок инструкции switch пропускается целиком.

Работу инструкции switch сложно объяснить на словах, гораздо понятнее выглядит объяснение на примере. Следующая инструкцияswitch эквивалентна повторяющимся инструкциям if/else , показанным в предыдущем разделе:

switch(n) {

case 1: // Выполняется, если п === 1

  // Выполнить блок 1.

  break; // Здесь остановиться

case 2: // Выполняется, если п === 2

  // Выполнить блок 2.

  break; // Здесь остановиться

case 3: // Выполняется, если п === 3

  // Выполнить блок 3.

  break; // Здесь остановиться

default: // Если все остальное не подходит...

  // Выполнить блок 4.

  break; // Здесь остановиться

}

Обратите внимание на ключевое слово break в конце каждого блока case . Инструкция break , описываемая далее в этой главе, приводит к передаче управления в конец инструкции switch и продолжению выполнения инструкций, следующих далее. Конструкции case в инструкции switch задают только начальную точку выполняемого программного кода, но не задают никаких конечных точек. В случае отсутствия инструкций break инструкция switch начнет выполнение блока кода с меткой case , соответствующей значению выражения, и продолжит выполнение инструкций до тех пор, пока не дойдет до конца блока. В редких случаях это полезно для написания программного кода, который переходит от одной метки case к следующей, но в 99% случаев следует аккуратно завершать каждый блок case инструкцией break . (При использовании switch внутри функции вместо break можно использовать инструкцию return . Обе эти инструкции служат для завершения работы инструкции switch и предотвращения перехода к следующей метке case.)

Ниже приводится более практичный пример использования инструкции switch ; он преобразует значение в строку способом, зависящим от типа значения:

// Преобразовать число в шестнадцатеричное целое

// Вернуть строку, заключенную в кавычки

// Любой другой тип преобразуется обычным способом

function convert(x) {

  switch(typeof х) {

  case ’number':

    return x.toString(16);

  case 'string':

    return "" + x + "";

  default:

    return x.toStringO

  }

}

Обратите внимание, что в двух предыдущих примерах за ключевыми словами case следовали числа или строковые литералы. Именно так инструкция switch чаще всего используется на практике, но стандарт ECMAScript позволяет указывать после case произвольные выражения.

Инструкция switch сначала вычисляет выражение после ключевого слова switch , а затем выражения case в том порядке, в котором они указаны, пока не будет найдено совпадающее значение. Факт совпадения определяется с помощью оператора идентичности === , а не с помощью оператора равенства == , поэтому выражения должны совпадать без какого-либо преобразования типов.

Поскольку при каждом выполнении инструкции switch вычисляются не все выражения case , следует избегать использования выражений case , имеющих побочные эффекты, такие как вызовы функций и присваивания. Безопаснее всего ограничиваться в выражениях case константными выражениями.

Как объяснялось ранее, если ни одно из выражений case не соответствует выражению switch , инструкция switch начинает выполнение с инструкции с меткой default: . Если метка default: отсутствует, тело инструкции switch полностью пропускается. Обратите внимание, что в предыдущих примерах метка default: указана в конце тела инструкции switch после всех меток case . Это логичное и обычное место для нее, но на самом деле она может располагаться в любом месте внутри инструкции switch .

 

Чтобы понять действие условных инструкций, мы предлагали представить их в виде разветвлений на дороге, по которой двигается интерпретатор JavaScript. Инструкции циклов можно представить как разворот на дороге, возвращающий обратно, который заставляет интерпретатор многократно проходить через один и тот же участок программного кода. В языке JavaScript имеется четыре инструкции циклов: while, do/while, for и for/in . Каждому из них посвящен один из следующих подразделов. Одно из обычных применений инструкций циклов - обход элементов массива. Эта разновидность циклов подробно обсуждается в разделе 7.6, где также рассматриваются специальные методы итераций класса Array .

 

5.5.1. Инструкция while

Инструкция if является базовой условной инструкцией в языке JavaScript, а базовой инструкцией циклов для JavaScript можно считать инструкцию while . Она имеет следующий синтаксис:

while (выражение) инструкция

Инструкция while начинает работу с вычисления выражения. Если это выражение имеет ложное значение, интерпретатор пропускает инструкцию, составляющую тело цикла, и переходит к следующей инструкции в программе. Если выражение имеет истинное значение, то выполняется инструкция, образующая тело цикла, затем управление передается в начало цикла и выражение вычисляется снова. Иными словами, интерпретатор снова и снова выполняет инструкцию тела цикла, пока (while ) значение выражения остается истинным. Обратите внимание, что имеется возможность организовать бесконечный цикл с помощью синтаксиса while(true).

Обычно не требуется, чтобы интерпретатор JavaScript снова и снова выполнял одну и ту же операцию. Почти в каждом цикле с каждой итерацией цикла одна или несколько переменных изменяют свои значения. Поскольку переменная меняется, действия, которые выполняет инструкция, при каждом проходе тела цикла могут отличаться. Кроме того, если изменяемая переменная (или переменные) присутствует в выражении, значение выражения может меняться при каждом проходе цикла. Это важно, т. к. в противном случае выражение, значение которого было истинным, никогда не изменится и цикл никогда не завершится! Ниже приводится пример цикла while , который выводит числа от 0 до 9:

var count = 0;

while (count < 10) {

  console.log(count);

  count++;

}

Как видите, в начале переменной count присваивается значение 0, а затем ее значение увеличивается каждый раз, когда выполняется тело цикла. После того как цикл будет выполнен 10 раз, выражение вернет false (т.е. переменная count уже не меньше 10), инструкция while завершится и интерпретатор перейдет к следующей инструкции в программе. Большинство циклов имеют переменные-счетчики, аналогичные count . Чаще всего в качестве счетчиков цикла выступают переменные с именами i, j и k, хотя для того чтобы сделать программный код более понятным, следует давать счетчикам более наглядные имена.

 

5.5.2. Инструкция do/while

Цикл do/while во многом похож на цикл while , за исключением того, что выражение цикла проверяется в конце, а не в начале. Это значит, что тело цикла всегда выполняется как минимум один раз. Эта инструкция имеет следующий синтаксис:

do

  инструкция

while (выражение);

Цикл do/while используется реже, чем родственный ему цикл while . Дело в том, что на практике ситуация, когда вы заранее уверены, что потребуется хотя бы один раз выполнить тело цикла, несколько необычна. Ниже приводится пример использования цикла do/while :

function printArray(a) {

  var len = a.length, і = 0;

  if (len == 0)

    console.log("Пустой массив");

  else {

    do {

      console.log(a[і]);

    } while (++i < len);

  }

}

Между циклом do/while и обычным циклом while имеется два отличия. Во-первых, цикл d o требует как ключевого слова do (для отметки начала цикла), так и ключевого слова while (для отметки конца цикла и указания условия). Во-вторых, в отличие от цикла while , цикл do завершается точкой с запятой. Цикл while необязательно завершать точкой с запятой, если тело цикла заключено в фигурные скобки.

 

5.5.3. Инструкция for

Инструкция for представляет собой конструкцию цикла, которая часто оказывается более удобной, чем инструкция while . Инструкция for упрощает конструирование циклов, следующих шаблону, общему для большинства циклов. Большинство циклов имеют некоторую переменную-счетчик. Эта переменная инициализируется перед началом цикла и проверяется перед каждой итерацией. Наконец, переменная-счетчик инкрементируется или изменяется каким-либо другим образом в конце тела цикла, непосредственно перед повторной проверкой переменной. Инициализация, проверка и обновление - это три ключевых операции, выполняемых с переменной цикла. Инструкция for делает эти три шага явной частью синтаксиса цикла:

for(инициализация; проверка; инкремент) инструкция

Инициализация, проверка и инкремент - это три выражения (разделенных точкой с запятой), которые ответственны за инициализацию, проверку и увеличение переменной цикла. Расположение их в первой строке цикла упрощает понимание того, что делает цикл for , и не позволяет забыть инициализировать или увеличить переменную цикла.

Проще всего объяснить работу цикла for, показав эквивалентный ему цикл while:

)

инициализация;

while(проверка) {

  инструкция

  инкремент:

}

Другими словами, выражение инициализации вычисляется один раз перед началом цикла. Это выражение, как правило, является выражением с побочными эффектами (обычно присваиванием). В JavaScript также допускается, чтобы выражение инициализации было инструкцией объявления переменной var , поэтому можно одновременно объявить и инициализировать счетчик цикла. Выражение проверки вычисляется перед каждой итерацией и определяет, будет ли выполняться тело цикла. Если результатом проверки является истинное значение, выполняется инструкция, являющаяся телом цикла. В конце цикла вычисляется выражение инкремент. Чтобы использование этого выражения имело смысл, оно должно быть выражением с побочными эффектами. Обычно это либо выражение присваивания, либо выражение, использующее оператор ++ или --.

Вывести числа от 0 до 9 можно также с помощью цикла for , как показано ниже. В противовес эквивалентному циклу while , показанному в предыдущем разделе:

for(var count = 0; count < 10; count++)

  console.log(count);

Конечно, циклы могут быть значительно более сложными, чем в этих простых примерах, и иногда в каждой итерации цикла изменяется несколько переменных. Эта ситуация - единственный случай в JavaScript, когда часто применяется оператор «запятая» - он позволяет объединить несколько выражений инициализации и инкрементирования в одно выражение, подходящее для использования в цикле for:

var і, j

for(i =0, j = 10; і < 10; i++, j--)

  sum += і * j;

Во всех наших примерах циклов, представленных до сих пор, переменная цикла содержала число. Это достаточно распространенная, но не обязательная практика. В следующем примере цикл for используется для обхода связанного списка структур данных и получения последнего объекта в списке (например, первого объекта, который не имеет свойства next ):

function tail(о) {                      // Возвращает последний элемент в списке о

  fоr(; о.next; о = о.next) /*пустое*/; // Выполнять обход, пока о.next

  return о;                             // является истинным значением

}

Обратите внимание на отсутствие выражения инициализации в примере выше. Любое из трех выражений цикла for может быть опущено, но две точки с запятой являются обязательными. Если опустить выражение проверки, цикл будет повторяться вечно, и форма записи for(;;) является еще одним способом написать бесконечный цикл, подобно while(true).

 

5.5.4. Инструкция for/in

 

Инструкция цикла for/in использует ключевое слово for , но она в корне отличается от инструкции обычного цикла for . Цикл for/in имеет следующий синтаксис:

for (переменная in объект)

  инструкция

В качестве переменной здесь обычно используется имя переменной, но точно так же можно использовать любое выражение, возвращающее левостороннее выражение (раздел 4.7.3), или инструкцию var , объявляющую единственную переменную, - практически все, что может находиться слева от оператора присваивания. Параметр объект - это выражение, возвращающее объект. И как обычно, инструкция - это инструкция или блок инструкций, образующих тело цикла.

Для обхода элементов массива естественно использовать обычный циклfor :

for(var і = 0; і < a.length; і++) // Присваивать индексы в массиве переменной і

console.log(a[і]); // Вывести значение каждого элемента массива

Инструкция for/in так же естественно позволяет выполнить обход свойств объекта.

for(var р in о) // Присваивать имена свойств объекта о переменной р

console.log(o[p]); // Вывести значение каждого свойства

Чтобы выполнить инструкцию for/in , интерпретатор JavaScript сначала вычисляет выражение объект. Если оно возвращает значение null или undfefined , интерпретатор пропускает цикл и переходит к следующей инструкции. (Реализации, следующие стандарту ECMAScript 3, в этом случае могут возбуждать исключение ТуреЕггог .) Если выражение возвращает простое значение, оно преобразуется в эквивалентный объект-обертку (раздел 3.6). В противном случае выражение возвращает объект. Затем интерпретатор выполняет по одной итерации цикла для каждого перечислимого свойства объекта. Перед каждой итерацией интерпретатор вычисляет значение выражения переменная и присваивает ему имя свойства (строковое значение).

Обратите внимание, что переменная в цикле for/in может быть любым выражением, возвращающим значение, которое можно использовать слева от оператора присваивания. Это выражение вычисляется в каждой итерации цикла, т. е. каждый раз оно может возвращать разные значения. Например, чтобы скопировать имена всех свойств объекта в массив, можно использовать следующий цикл:

var о = {х:1. у:2. z:3};

var а = [];

var і = 0;

for(a[i++] in о) /* пустое тело цикла */;

Массивы в JavaScript - это просто специальный тип объектов, а индексы в массиве - свойства объекта, обход которых можно выполнить с помощью цикла for/in . Например, следующая инструкция перечислит индексы 0, 1 и 2 массива, объявленного выше:

fоr(і in a) console.log(i);

В действительности цикл for/in может совершать обход не по всем свойствам объекта, а только по перечислимым свойствам (раздел 6.7). Многочисленные встроенные методы, определяемые в базовом языке JavaScript, не являются перечислимыми. Например, все объекты имеют метод toString() , но цикл for/in не перечислит свойство toString . Кроме встроенных методов также не являются перечислимыми многие другие свойства встроенных объектов. При этом все свойства и методы, определяемые пользователем, являются перечислимыми. (Но в реализации, следующей стандарту ECMAScript 5, имеется возможность сделать их неперечислимыми, использовав прием, описанный в разделе 6.7.) Унаследованные свойства, которые были определены пользователем (раздел 6.2.2), также перечисляются циклом for/in.

Если в теле цикла for/in удалить свойство, которое еще не было перечислено, это свойство перечислено не будет. Если в теле цикла создать новые свойства, то обычно такие свойстве не будут перечислены. (Однако некоторые реализации могут перечислять унаследованные свойства, добавленные в ходе выполнения цикла.)

 

5.5.4.1. Порядок перечисления свойств

Спецификация ECMAScript не определяет порядок, в каком цикл for/in должен перечислять свойства объекта. Однако на практике реализации JavaScript во всех основных броузерах перечисляют свойства простых объектов в порядке, в каком они были определены, - когда ранее объявленные свойства перечисляются первыми. Если объект был создан с помощью литерала объекта, свойства перечисляются в том же порядке, в каком они следуют в литерале. В Интернете существуют сайты и библиотеки, которые опираются на такой порядок перечисления, поэтому маловероятно, что производители броузеров изменят его.

В абзаце выше описывается описывается порядок перечисления свойств "простых" объектов. Однаков разных реализациях порядок перечисления может отличаться, если:

• объект наследует перечислимые свойства;

• объект имеет свойства, которые являются целочисленными индексами массива;

• использовалась инструкция delete для удаления существующих свойств объекта или

• использовался метод Object.defineProperty() (раздел 6.7) или аналогичный ему для изменения атрибутов свойства объекта.

Обычно (но не во всех реализациях) унаследованные свойства (раздел 6.2.2) перечисляются после всех неунаследованных, «собственных» свойств объекта, но они также перечисляются в порядке их определения. Если объект наследует свойства более чем от одного «прототипа» (раздел 6.1.3) - например, когда в его «цепочке прототипов» имеется более одного объекта, - свойства каждого объекта-прототипа в цепочке перечисляются в порядке их создания перед перечислением свойств следующего объекта. Некоторые (но не все) реализации перечисляют свойства массива в порядке возрастания чисел, а не в порядке их создания, но при наличии в массиве свойств с нечисловыми именами происходит возврат к перечислению в порядке создания свойств, то же самое происходит и в случае разреженных массивов (т. е. когда в массиве отсутствуют некоторые элементы).

 

Еще одной категорией инструкций языка JavaScript являются инструкции перехода. Как следует из названия, эти инструкции заставляют интерпретатор JavaScript переходить в другое место в программном коде. Инструкция break заставляет интерпретатор перейти в конец цикла или другой инструкции. Инструкция continue заставляет интерпретатор пропустить оставшуюся часть тела цикла, перейти обратно в начало цикла и приступить к выполнению новой итерации. В языке JavaScript имеется возможность помечать инструкции именами, благодаря чему в инструкциях break и continue можно явно указывать, к какому циклу или к какой другой инструкции они относятся.

Инструкция return заставляет интерпретатор перейти из вызванной функции обратно в точку ее вызова и вернуть значение вызова. Инструкция throw возбуждает исключение и предназначена для работы в сочетании с инструкцией try/catch/finally , которая определяет блок программного кода для обработки исключения. Это достаточно сложная разновидность инструкции перехода: при появлении исключения интерпретатор переходит к ближайшему объемлющему обработчику исключений, который может находиться в той же функции или выше, в стеке возвратов вызванной функции.

Подробнее все эти инструкции перехода описываются в следующих подразделах.

 

5.6.1. Метки инструкций

Любая инструкция может быть помечена указанным перед ней идентификатором и двоеточием:

идентификатор: инструкция

любую инструкцию, однако помечать имеет смысл только инструкции, имеющие тело, такие как циклы и условные инструкции. Присвоив имя циклу, его затем можно использовать в инструкциях break и continue , внутри цикла для выхода из него или для перехода в начало цикла, к следующей итерации. Инструкции break и continue являются единственными инструкциями в языке JavaScript, в которых можно указывать метки - о них подробнее рассказывается далее в этой главе. Ниже приводится пример инструкции while с меткой и инструкции continue , использующей эту метку:

mainloop: while(token != null) {

  // Программный код опущен...

  continue mainloop; // Переход к следующей итерации именованного цикла

  // Программный код опущен...

}

Идентификатор, используемый в качестве метки инструкции, может быть любым допустимым идентификатором JavaScript, кроме зарезервированного слова. Имена меток отделены от имен переменных и функций, поэтому в качестве меток допускается использовать идентификаторы, совпадающие с именами переменных или функций. Метки инструкций определены только внутри инструкций, к которым они применяются (и, конечно же, внутри вложенных в них инструкций). Вложенные инструкции не могут помечаться теми же идентификаторами, что и вмещающие их инструкции, но две независимые инструкции могут помечаться одинаковыми метками. Помеченные инструкции могут помечаться повторно. То есть любая инструкция может иметь множество меток.

 

5.6.2. Инструкция break

Инструкция break приводит к немедленному выходу из самого внутреннего цикла или инструкции switch . Синтаксис ее прост:

break;

Поскольку инструкция break приводит к выходу из цикла или инструкции switch , такая форма break допустима только внутри этих инструкций.

Выше мы уже видели примеры использования инструкции break внутри инструкции switch . В циклах она обычно используется для немедленного выхода из цикла, когда по каким-либо причинам требуется завершить выполнение цикла. Когда цикл имеет очень сложное условие завершения, зачастую проще бывает реализовать эти условия с помощью инструкций break , чем пытаться выразить их в одном условном выражении цикла. Следующий пример пытается отыскать элемент массива с определенным значением. Цикл завершается обычным образом по достижении конца массива или с помощью инструкции break , как только будет найдено искомое значение:

for(var і = 0; і < a.length; i++) {

  if (a[і] == target) break;

}

В языке JavaScript допускается указывать имя метки за ключевым словом break (идентификатор без двоеточия):

break имя_метки;

Когда инструкция break используется с меткой, она выполняет переход в конец именованной инструкции или прекращение ее выполнения. В случае отсутствия инструкции с указанной меткой попытка использовать такую форму инструкций break порождает синтаксическую ошибку. Именованная инструкция не обязана быть циклом или инструкцией switch : инструкция break с меткой может выполнять «выход» из любой вмещающей ее инструкции. Объемлющая инструкция может даже быть простым блоком инструкций, заключенным в фигурные скобки исключительно с целью пометить его.

Между ключевым словом break и именем метки не допускается вставлять символ перевода строки. Дело в том, что интерпретатор JavaScript автоматически вставляет пропущенные точки с запятой: если разбить строку программного кода между ключевым словом break и следующей за ним меткой, интерпретатор предположит, что имелась в виду простая форма этой инструкции без метки, и добавит точку с запятой (раздел 2.5).

Инструкция break с меткой необходима, только когда требуется прервать выполнение инструкции, не являющейся ближайшим объемлющим циклом или инструкцией switch . Следующий фрагмент демонстрирует это:

var matrix = getData(); // Получить 2-мерный массив чисел откуда-нибудь

// Найти сумму всех чисел в матрице,

var sum = 0,

success = false;

// Пометить инструкцию, выполнение которой требуется прервать в случае ошибки

compute_sum: if (matrix) {

  for(var x = 0; x < matrix.length; x++) {

    var row = matrix[x];

    if (!row) break compute_sum;

    for(var у = 0; у < row.length; y++) {

      var cell = row[y];

      if (isNaN(cell)) break compute_sum;

      sum += cell;

    }

  }

  success = true;

}

// Здесь инструкция break выполняет переход. Если будет выполнено условие

// success == false, значит, что-то не так в полученной матрице.

// В противном случае переменная sum будет содержать сумму всех элементов матрицы.

Наконец, обратите внимание, что инструкция break , с меткой или без нее, не может передавать управление через границы функций. Например, нельзя пометить инструкцию объявления функции и затем использовать эту метку внутри функции.

 

5.6.3. Инструкция continue

Инструкция continue схожа  с инструкцией break . Однако вместо выхода из цикла инструкция continue запускает новую итерацию цикла. Синтаксис инструкции continue столь же прост, как и синтаксис инструкции break :

continue;

Инструкция continue может также использоваться с меткой:

continue имя_метки\

Инструкция continue , как в форме без метки, так и с меткой, может использоваться только в теле цикла. Использование ее в любых других местах приводит к синтаксической ошибке.

Когда выполняется инструкция continue , текущая итерация цикла прерывается и начинается следующая. Для разных типов циклов это означает разное:

• В цикле while указанное в начале цикла выражение проверяется снова, и если оно равно true , тело цикла выполняется с начала.

• В цикле do/while происходит переход в конец цикла, где перед повторным выполнением цикла снова проверяется условие.

• В цикле for вычисляется выражение инкремента и снова вычисляется выражение проверки, чтобы определить, следует ли выполнять следующую итерацию.

• В цикле for/in цикл начинается заново с присвоением указанной переменной имени следующего свойства.

Обратите внимание на различия в поведении инструкции continue в циклах while и for : цикл while возвращается непосредственно к своему условию, а цикл for сначала вычисляет выражение инкремента, а затем возвращается к условию. Ранее при обсуждении цикла for объяснялось поведение цикла for в терминах «эквивалентного» цикла while . Поскольку инструкция continue ведет себя в этих двух циклах по-разному, точно имитировать цикл for с помощью одного цикла while невозможно.

В следующем примере показано использование инструкции continue без метки для выхода из текущей итерации цикла в случае ошибки:

for(i = 0; 1 < data.length; i++) {

  if (!data[і]) continue; // He обрабатывать неопределенные данные

  total += data[i];

}

Инструкция continue , как и break , может применяться во вложенных циклах в форме, включающей метку, и тогда заново запускаемым циклом необязательно будет цикл, непосредственно содержащий инструкцию continue . Кроме того, как и для инструкции break , переводы строк между ключевым словом continue и именем метки не допускаются.

 

5.6.4. Инструкция return

Как вы помните, вызов функции является выражением и подобно всем выражениям имеет значение. Инструкция return внутри функций служит для определения значения, возвращаемого функцией. Инструкция return имеет следующий синтаксис:

return выражение;

Инструкция return может располагаться только в теле функции. Присутствие ее в любом другом месте является синтаксической ошибкой. Когда выполняется инструкция return , функция возвращает значение выражения вызывающей программе. Например:

function square(x) { return х*х; } // Функция с инструкцией return

square(2)                          // Этот вызов вернет 4

Если функция не имеет инструкции return, при ее вызове интерпретатор будет выполнять инструкции в теле функции одну за другой, пока не достигнет конца функции, и затем вернет управление вызвавшей ее программе. В этом случае выражение вызова вернет значение undefined . Инструкция return часто является последней инструкцией в функции, но это совершенно необязательно: функция вернет управление вызывающей программе, как только будет достигнута инструкция return , даже если за ней следуют другие инструкции в теле функции.

Инструкция return может также использоваться без выражения, тогда она просто прерывает выполнение функции и возвращает значение undefined вызывающей программе. Например:

function display_object(o) {

  // Сразу же вернуть управление, если аргумент имеет значение null или undefined

  if (!о) return;

  // Здесь находится оставшаяся часть функции...

}

Из-за того что интерпретатор JavaScript автоматически вставляет точки с запятой, нельзя разделять переводом строки инструкцию return и следующее за ней выражение.

 

5.6.5. Инструкция throw

Исключение - это сигнал, указывающий на возникновение какой-либо исключительной ситуации или ошибки. Возбуждение исключения (throw ) - это способ просигнализировать о такой ошибке или исключительной ситуации. Перехватить исключение (catch ) - значит обработать его, т. е. предпринять действия, необходимые или подходящие для восстановления после исключения. В JavaScript исключения возбуждаются в тех случаях, когда возникает ошибка времени выполнения и когда программа явно возбуждает его с помощью инструкции throw . Исключения перехватываются с помощью инструкции try/catch/finally , которая описана в следующем разделе.

Инструкция throw имеет следующий синтаксис:

throw выражение;

Результатом выражения может быть значение любого типа. Инструкции throw можно передать число, представляющее код ошибки, или строку, содержащую текст сообщения об ошибке. Интерпретатор JavaScript возбуждает исключения, используя экземпляр класса Error одного из его подклассов, и вы также можете использовать подобный подход. Объект Error имеет свойство name , определяющее тип ошибки, и свойство message , содержащее строку, переданную функции-конструктору (смотрите описание класса Error в справочном разделе). Ниже приводится пример функции, которая возбуждает объект Error при вызове с недопустимым аргументом:

function factorial(x) {

  // Если входной аргумент не является допустимым значением, возбуждается исключение!

  if (х < 0) throw new Error("x не может быть отрицательным");

  // В противном случае значение вычисляется и возвращается нормальным образом

  for(var f = 1; х>1; f*=x, х--) /* пустое тело цикла */ ;

  return f;

}

Когда возбуждается исключение, интерпретатор JavaScript немедленно прерывает нормальное выполнение программы и переходит к ближайшему обработчику исключений. В обработчиках исключений используется конструкция catch инструкции try/catch/finally , описание которой приведено в следующем разделе. Если блок программного кода, в котором возникло исключение, не имеет соответствующей конструкции catch , интерпретатор анализирует следующий внешний блок программного кода и проверяет, связан ли с ним обработчик исключений. Это продолжается до тех пор, пока обработчик не будет найден. Если исключение генерируется в функции, не содержащей инструкции try/catch/finally , предназначенной для его обработки, то исключение распространяется выше, в программный код, вызвавший функцию. Таким образом исключения распространяются по лексической структуре методов JavaScript вверх по стеку вызовов. Если обработчик исключения так и не будет найден, исключение рассматривается как ошибка и о ней сообщается пользователю.

 

5.6.6. Инструкция try/catch/finally

Инструкция try/catch/finally реализует механизм обработки исключений в JavaScript. Конструкция try в этой инструкции просто определяет блок кода, в котором обрабатываются исключения. За блоком try следует конструкция catch с блоком инструкций, вызываемых, если где-либо в блоке try возникает исключение. За конструкцией catch следует блок finally , содержащий программный код, выполняющий заключительные операции, который гарантированно выполняется независимо от того, что происходит в блоке try . И блок catch , и блок finally не являются обязательными, однако после блока try должен обязательно присутствовать хотя бы один из них. Блоки try, catch и finally начинаются и заканчиваются фигурными скобками. Это обязательная часть синтаксиса, и она не может быть опущена, даже если между ними содержится только одна инструкция.

Следующий фрагмент иллюстрирует синтаксис и назначение инструкции try/catch/finally :

try {

  // Обычно этот код без сбоев работает от начала до конца.

  // Но в какой-то момент в нем может быть сгенерировано исключение

  // либо непосредственно с помощью инструкции throw, либо косвенно -

  // вызовом метода, генерирующего исключение.

}

catch (е) {

  // Инструкции в этом блоке выполняются тогда и только тогда, когда в блоке try

  // возникает исключение. Эти инструкции могут использовать локальную переменную е,

  // ссылающуюся на объект Error или на другое значение, указанное в инструкции throw.

  // Этот блок может либо некоторым образом обработать исключение, либо

  // проигнорировать его, делая что-то другое, либо заново сгенерировать

  // исключение с помощью инструкции throw.

}

finally {

  // Этот блок содержит инструкции, которые выполняются всегда, независимо от того,

  // что произошло в блоке try. Они выполняются, если блок try завершился:

  // 1) как обычно, достигнув конца блока

  // 2) из-за инструкции break, continue или return

  // 3) с исключением, обработанным приведенным в блоке catch выше

  // 4) с неперехваченным исключением, которое продолжает свое

  // распространение на более высокие уровни

}

Обратите внимание, что за ключевым словом catch следует идентификатор в скобках. Этот идентификатор похож на параметр функции. Когда будет перехвачено исключение, этому параметру будет присвоено исключение (например, объект Error ). В отличие от обычной переменной идентификатор, ассоциированный с конструкцией catch , существует только в теле блока catch .

Далее приводится более реалистичный пример инструкции try/catch . В нем вызываются метод factorial(), определенный в предыдущем разделе, и методы prompt() и alert() клиентского JavaScript для организации ввода и вывода:

try {

  // Запросить число у пользователя

  var n = Number(prompt("Введите положительное число",""));

  // Вычислить факториал числа, предполагая, что входные данные корректны

  var f = factorial(n);

  // Вывести результат

  alert(n + "! = " + f);

}

catch (ex) { // Если данные некорректны, управление будет передано сюда

  alert(ех); // Сообщить пользователю об ошибке

}

Это пример инструкции try/catch без конструкции finally . Хотя finally используется не так часто, как catch , тем не менее иногда эта конструкция оказывается полезной. Однако ее поведение требует дополнительных объяснений. Блок finally гарантированно исполняется, если исполнялась хотя бы какая-то часть блока try , независимо от того, каким образом завершилось выполнение программного кода в блоке try . Эта возможность обычно используется для выполнения заключительных операций после выполнения программного кода в предложении try .

В обычной ситуации управление доходит до конца блока try , а затем переходит к блоку finally , который выполняет необходимые заключительные операции. Если управление вышло из блока try как результат выполнения инструкций return , continue или break , перед передачей управления в другое место выполняется блок finally .

Если в блоке try возникает исключение и имеется соответствующий блок catch для его обработки, управление сначала передается в блок catch , а затем - в блок finally . Если отсутствует локальный блок catch , то управление сначала передается в блок finally , а затем переходит на ближайший внешний блок catch , который может обработать исключение.

Если сам блок finally передает управление с помощью инструкции return , continue , break или throw или путем вызова метода, генерирующего исключение, незаконченная команда на передачу управления отменяется и выполняется новая. Например, если блок finally сгенерирует исключение, это исключение заменит любое ранее сгенерированное исключение. Если в блоке finally имеется инструкция return , произойдет нормальный выход из метода, даже если генерировалось исключение, которое не было обработано.

Конструкции try и finally могут использоваться вместе без конструкции сatch . В этом случае блок finally - это просто набор инструкций, выполняющих заключительные операции, который будет гарантированно выполнен независимо от наличия в блоке try инструкции break , continue или return . Напомню, из-за различий в работе инструкции continue в разных циклах невозможно написать цикл while , полностью имитирующий работу цикла for . Однако если добавить инструкцию try/finally , можно написать цикл while , который будет действовать точно так же, как цикл for , и корректно обрабатывать инструкцию continue :

// Имитация цикла for( инициализация ; проверка ; инкремент ) тело цикла;

инициализация ;

while( проверка ) {

  try { тело цикла ; }

  finally { инкремент ; }

}

Обратите однако внимание, что тело цикла while , содержащее инструкцию break , будет вести себя несколько иначе (из-за выполнения лишней операции инкремента перед выходом), чем тело цикла for , поэтому даже используя конструкцию finally , невозможно точно сымитировать цикл for с помощью цикла while .

 

В этом разделе описываются три остальные инструкции языка JavaScript - with , debugger и use strict .

 

5.7.1. Инструкция with

В разделе 3.10.3 мы обсуждали область видимости переменных и цепочки областей видимости - список объектов, в которых выполняется поиск при разрешении имен переменных. Инструкция with используется для временного изменения цепочки областей видимости. Она имеет следующий синтаксис:

with (объект) инструкция

Эта инструкция добавляет объект в начало цепочки областей видимости, выполняет инструкцию, а затем восстанавливает первоначальное состояние цепочки.

Инструкция with не может использоваться в строгом режиме (раздел 5.7.3) и не рекомендуется к использованию в нестрогом режиме: избегайте ее использования по мере возможности. Программный код JavaScript, в котором используется инструкция with , сложнее поддается оптимизации и наверняка будет работать медленнее, чем эквивалентный программный код без инструкции with .

На практике инструкция with упрощает работу с глубоко вложенными иерархиями объектов. В клиентском JavaScript вам наверняка придется вводить выражения, как показано ниже, чтобы обратиться к элементам HTML-формы:

document.forms[0].address.value

Если подобные выражения потребуется записать много раз, можно воспользоваться инструкцией with , чтобы добавить объект формы в цепочку областей видимости:

with(document.forms[0]) {

  // Далее следуют обращения к элементам формы непосредственно, например:

  name.value = "";

  address.value = "";

  email.value = "";

}

Этот прием сокращает объем текста программы - больше не надо указывать фрагмент document.forms[0] перед каждым именем свойства. Этот объект представляет собой временную часть цепочки областей видимости и автоматически участвует в поиске, когда JavaScript требуется разрешить идентификаторы, такие как address. Избежать применения инструкции with достаточно просто, если записать предыдущий пример, как показано ниже:

var f = document.fоrms[0];

f. name, value = "";

f.address.value = "";

f.email.value =" ";

Имейте в виду, что цепочка областей видимости используется только для поиска идентификаторов и не используется при их создании. Взгляните на следующий пример:

with(o) х = 1;

Если объект о имеет свойство х, то данный программный код присвоит значение 1 этому свойству. Но если х не является свойством объекта о, данный программный код выполнит то же действие, что и инструкция х = 1 без инструкции with. Он присвоит значение локальной или глобальной переменной с именем х или создаст новое свойство глобального объекта. Инструкция with обеспечивает более короткую форму записи операций чтения свойств объекта о, но не создания новых свойств этого объекта.

 

5.7.2. Инструкция debugger

Инструкция debugger обычно ничего не делает. Однако если имеется и запущена программа-отладчик, реализация JavaScript может (но не обязана) выполнять некоторые отладочные операции. Обычно эта инструкция действует подобно точке останова: интерпретатор JavaScript приостанавливает выполнение программного кода, и вы можете с помощью отладчика вывести значения переменных, ознакомиться с содержимым стека вызовов и т. д. Допустим, к примеру, что ваша функция f() порождает исключение, потому что она вызывается с неопределенным аргументом, а вы никак не можете определить, из какой точки программы производится этот вызов. Чтобы решить эту проблему, можно было бы изменить определение функции f (), чтобы она начиналась строкой, как показано ниже:

function f(o) {

if (о === undefined) debugger; // Временная строка для отладки

// Далее продолжается тело функции.

Теперь, когда f() будет вызвана без аргумента, ее выполнение будет приостановлено, и вы сможете воспользоваться отладчиком и просмотреть стек вызовов, чтобы отыскать место, откуда был выполнен некорректный вызов.

Официально инструкция debugger была добавлена в язык стандартом ЕСМА-Script 5, но производители основных броузеров реализовали ее уже достаточно давно. Обратите внимание, что недостаточно иметь отладчик: инструкция debugger не запускает отладчик автоматически. Однако, если отладчик уже запущен, эта инструкция будет действовать как точка останова. Если, к примеру, воспользоваться расширением Firebug для Firefox, это расширение должно быть активировано для веб-страницы, которую требуется отладить, и только в этом случае инструкция debugger будет работать.

 

5.7.3. "use strict"

"use strict ” - это директива, введенная стандартом ECMAScript 5. Директивы не являются инструкциями (но достаточно близки, чтобы включить описание "use strict ” в эту главу). Между обычными инструкциями и директивой "use strict " существует два важных отличия:

• Она не включает никаких зарезервированных слов языка: директива - это лишь выражение, содержащее специальный строковый литерал (в одиночных или двойных кавычках). Интерпретаторы JavaScript, не соответствующие стандарту ECMAScript 5, будут интерпретировать ее как простое выражение без побочных эффектов и ничего не будут делать. В будущих версиях стандарта ECMAScript, как ожидается, слово use будет переведено в разряд ключевых слов, что позволит опустить кавычки.

• Она может появляться только в начале сценария или в начале тела функции, перед любыми другими инструкциями. Однако она не обязательно должна находиться в самой первой строке сценария или функции: директиве "use strict" могут предшествовать или следовать за ней другие строковые выражения-литералы, а различные реализации JavaScript могут интерпретировать эти строковые литералы как директивы, определяемые этими реализациями. Строковые литералы, следующие за первой обычной инструкцией в сценарии или функции, интерпретируются как обычные выражения - они могут не восприниматься как директивы и не оказывать никакого эффекта.

Назначение директивы "use strict" состоит в том, чтобы показать, что следующий за ней программный код (в сценарии или функции) является строгим кодом. Строгим считается программный код верхнего уровня (не внутри функций), если в сценарии имеется директива "use strict". Строгим считается тело функции, если она определяется внутри строгого программного кода или если она содержит директиву "use strict ". Строгим считается программный код, передаваемый методу eval(), если вызов eval() выполняется из строгого программного кода или если строка с кодом содержит директиву "use strict".

Строгий программный код выполняется в строгом режиме. Согласно стандарту ECMAScript 5, строгий режим определяет ограниченное подмножество языка, благодаря чему исправляет некоторые недостатки языка, а также обеспечивает более строгую проверку на наличие ошибок и повышенный уровень безопасности. Ниже перечислены различия между строгим и нестрогим режимами (первые три имеют особенно большое значение):

• В строгом режиме не допускается использование инструкции with .

• В строгом режиме все переменные должны объявляться: если попытаться присвоить значение идентификатору, который не является объявленной переменной, функцией, параметром функции, параметром конструкции catch или свойством глобального объекта, возбуждается исключение ReferenceError . (В нестрогом режиме такая попытка просто создаст новую глобальную переменную и добавит ее в виде свойства в глобальный объект.)

• В строгом режиме функции, которые вызываются как функции (а не как методы), получают в ссылке this значение undefined . (В нестрогом режиме функции, которые вызываются как функции, всегда получают в ссылке this глобальный объект.) Это отличие можно использовать, чтобы определить, поддерживает ли та или иная реализация строгий режим:

var hasStrictMode = (function() { "use strict"; return this===undefined}());

Кроме того, когда функция вызывается в строгом режиме с помощью саll() или аррlу(), значение ссылки this в точности соответствует значению, переданному в первом аргументе функции саll() или аррlу() . (В нестрогом режиме значения null и undefined замещаются ссылкой на глобальный объект, а простые значения преобразуются в объекты.)

• В строгом режиме попытки присвоить значения свойствам, недоступным для записи, или создать новые свойства в нерасширяемых объектах порождают исключение TypeError . (В нестрогом режиме эти попытки просто игнорируются.)

• В строгом режиме программный код, передаваемый функции eval(), не может объявлять переменные или функции в области видимости вызывающего программного кода, как это возможно в нестрогом режиме. Вместо этого переменные и функции помещаются в новую область видимости, создаваемую для функции eval(). Эта область видимости исчезает, как только eval() вернет управление.

• В строгом режиме объект arguments (раздел 8.3.2) в функции хранит статическую копию значений, переданных функции. В нестрогом режиме объект arguments ведет себя иначе - элементы массива arguments и именованные параметры функции ссылаются на одни и те же значения.

• В строгом режиме возбуждается исключение SyntaxError , если оператору delete передать неквалифицированный идентификатор, такой как имя переменной, функции или параметра функции. (В нестрогом режиме такое выражение delete не выполнит никаких действий и вернет false .)

• В строгом режиме попытка удалить ненастраиваемое свойство приведет к исключению ТуреЕггог . (В нестрогом режиме эта попытка просто завершится неудачей и выражение delete вернет false .)

• В строгом режиме попытка определить в литерале объекта два или более свойств с одинаковыми именами считается синтаксической ошибкой. (В нестрогом режиме ошибка не возникает.)

• В строгом режиме определение двух или более параметров с одинаковыми именами в объявлении функции считается синтаксической ошибкой. (В нестрогом режиме ошибка не возникает.)

• В строгом режиме не допускается использовать литералы восьмеричных целых чисел (начинающихся с 0, за которым не следует символ х). (В нестрогом режиме некоторые реализации позволяют использовать восьмеричные литералы.)

• В строгом режиме идентификаторы eval и arguments интерпретируются как ключевые слова, и вы не можете изменить их значения. Вы сможете присвоить значения этим идентификаторам, объявив их как переменные, использовав их в качестве имен функций, имен параметров функций или идентификаторов блока catch.

• В строгом режиме ограничивается возможность просмотра стека вызовов. Попытки обратиться к свойствам arguments.caller и arguments.callee в строгом режиме возбуждают исключение ТуреЕrror . Попытки прочитать свойства caller и arguments функций в строгом режиме также возбуждают исключение ТуреЕггог . (Некоторые реализации определяют эти свойства в нестрогих функциях.)

 

Объекты можно создавать с помощью литералов объектов, ключевого слова new и (в ECMAScript 5) функции Object.create(). Все эти приемы описываются в следующих разделах.

 

6.1.1. Литералы объектов

Самый простой способ создать объект заключается во включении в программу литерала объекта. Литерал объекта - это заключенный в фигурные скобки список свойств (пар имя/значение), разделенных запятыми. Именем свойства может быть идентификатор или строковый литерал (допускается использовать пустую строку). Значением свойства может быть любое выражение, допустимое в JavaScript, - значение выражения (это может быть простое значение или объект) станет значением свойства. Ниже приводится несколько примеров создания объектов:

var empty = {};                         // Объект без свойств

var point = { x:0, y:0 };               // Два свойства

var point2 = { x:point.x, y:point.y+1 };// Более сложные значения

var book = {

"main title": "JavaScript",             // Имена свойств с пробелами

'sub-title': "The Definitive Guide",    // и дефисами, поэтому используются

                                        // строковые литералы

"for": "all audiences",                 // for - зарезервированное слово,

                                        // поэтому в кавычках

author: {                               // Значением этого свойства является

firstname: "David”,                     // объект. Обратите внимание, что

surname: "Flanagan"                     // имена этих свойств без кавычек.

  }

}

В ECMAScript 5 (и в некоторых реализациях ECMAScript 3) допускается использовать зарезервированные слова в качестве имен свойств без кавычек. Однако в целом имена свойств, совпадающие с зарезервированными словами, в ECMAScript 3 должны заключаться в кавычки. В ECMAScript 5 последняя запятая, следующая за последним свойством в литерале объекта, игнорируется. В большинстве реализаций ECMAScript 3 завершающие запятые также игнорируются, но IE интерпретирует их наличие как ошибку.

Литерал объекта - это выражение, которое создает и инициализирует новый объект всякий раз, когда производится вычисление этого выражения. Значение каждого свойства вычисляется заново, когда вычисляется значение литерала. Это означает, что с помощью единственного литерала объекта можно создать множество новых объектов, если этот литерал поместить в тело цикла или функции, которая будет вызываться многократно, и что значения свойств этих объектов могут отличаться друг от друга.

 

6.1.2. Создание объектов с помощью оператора new

Оператор new создает и инициализирует новый объект. За этим оператором должно следовать имя функции. Функция, используемая таким способом, называется конструктором и служит для инициализации вновь созданного объекта. Базовый JavaScript включает множество встроенных конструкторов для создания объектов базового языка. Например:

var о = new Object(); // Создать новый пустой объект: то же, что и {}.

var а = new Аггау();  // Создать пустой массив: то же, что и [].

var d = new Date();  // Создать объект Date, представляющий текущее время

var г = new RegExp("js"); // Создать объект RegExp для операций

                          // сопоставления с шаблоном.

Помимо этих встроенных конструкторов имеется возможность определять свои собственные функции-конструкторы для инициализации вновь создаваемых объектов. О том, как это делается, рассказывается в главе 9.

 

6.1.3. Прототипы

Прежде чем перейти к третьему способу создания объектов, необходимо сделать паузу, чтобы познакомиться с прототипами. Каждый объект в языке JavaScript имеет второй объект (или null , но значительно реже), ассоциированный с ним. Этот второй объект называется прототипом, и первый объект наследует от прототипа его свойства.

Все объекты, созданные с помощью литералов объектов, имеют один и тот же объект-прототип, на который в программе JavaScript можно сослаться так: Object.prototype . Объекты, созданные с помощью ключевого слова new и вызова конструктора, в качестве прототипа получают значение свойства prototype функции-конструктора. Поэтому объект, созданный выражением new Object() , наследует свойства объекта Object.prototype , как если бы он был создан с помощью литерала в фигурных скобках {} . Аналогично прототипом объекта, созданного выражением new Array(), является Array.prototype , а прототипом объекта, созданного выражением new Date(), являетсяDate.prototype .

Object.prototype - один из немногих объектов, которые не имеют прототипа: у него нет унаследованных свойств. Другие объекты-прототипы являются самыми обычными объектами, имеющими собственные прототипы. Все встроенные конструкторы (и большинство пользовательских конструкторов) наследуют прототип Object.prototype . Например, Date. prototype наследует свойства от Object.prototype , поэтому объект Date , созданный выражением new Date(), наследует свойства от обоих прототипов, Date.prototype и Object.prototype . Такая связанная последовательность объектов-прототипов называется цепочкой прототипов.

Описание механизма наследования свойств приводится в разделе 6.2.2. Как получить ссылку на прототип объекта, рассказывается в разделе 6.8.1. А в главе 9 более детально будет обсуждаться связь между прототипами и конструкторами: там будет показано, как определять новые «классы» объектов посредством объявления функций-конструкторов и как записывать ссылку на объект-прототип в их свойство prototype для последующего использования «экземплярами», созданными с помощью этого конструктора.

 

6.1.4. Object.create()

Стандарт ECMAScript 5 определяет метод Object.create(), который создает новый объект и использует свой первый аргумент в качестве прототипа этого объекта. Дополнительно Object.create() может принимать второй необязательный аргумент, описывающий свойства нового объекта. Описание этого второго аргумента приводится в разделе 6.7.

Object.create() является статической функцией, а не методом, вызываемым относительно некоторого конкретного объекта. Чтобы вызвать эту функцию, достаточно передать ей желаемый объект-прототип:

var о1 = Object.create({x:1, у:2}); // о1 наследует свойства х и у.

Чтобы создать объект, не имеющий прототипа, можно передать значение null , но в этом случае вновь созданный объект не унаследует ни каких-либо свойств, ни базовых методов, таких как toString() (а это означает, что этот объект нельзя будет использовать в выражениях с оператором +):

var о2 = Object.create(null); // о2 не наследует ни свойств, ни методов .

Если в программе потребуется создать обычный пустой объект (который, например, возвращается литералом {} или выражением new Object() ), передайте в первом аргументеObject.prototype :

var о2 = Object.create(Object.prototype); // о3 подобен объекту, созданному

                                          // с помощью {} или new Object().

Возможность создавать новые объекты с произвольными прототипами (скажем иначе: возможность создавать «наследников» от любых объектов) является мощным инструментом, действие которого можно имитировать в ECMAScript 3 с помощью функции, представленной в примере 6.1.

)

Пример 6.1. Создание нового объекта, наследующего прототип

// inherit() возвращает вновь созданный объект, наследующий свойства

// объекта-прототипа р. Использует функцию Object.create() из ECMAScript 5,

// если она определена, иначе используется более старый прием,

function inherit(р) {

  if (р == null) throw ТуреЕrror(); // р не может быть значением null

  if (Object.create)                // Если Object.create() определена...

    return Object.create(p);        // использовать ее.

  var t = typeof p;                 // Иначе выяснить тип и проверить его

  if (t !== "object" && t !== "function") throw ТуреЕrror();

  function f() {};                  // Определить фиктивный конструктор,

  f.prototype = p;                  // Записать в его свойство prototype

                                    // ссылку на объект р.

  return new f();                   // Использовать f() для создания

                                    // "наследника" объекта р.

}

Реализация функции inherit() приобретет больше смысла, как только мы познакомимся с конструкторами в главе 9. А пока просто считайте, что она возвращает новый объект, наследующий свойства объекта в аргументе. Обратите внимание, что функция inherit() не является полноценной заменой для Object.create() : она не позволяет создавать объекты без прототипа и не принимает второй необязательный аргумент, как Object.сreate(). Тем не менее мы будем использовать функцию inherit() во многих примерах в этой главе и в главе 9.

Функцию inherit() можно использовать, чтобы защитить объекты от непреднамеренного (не с целью нанести вред) изменения их библиотечными функциями, неподконтрольными вам. Вместо того чтобы передавать функции сам объект непосредственно, можно передать его наследника. Если функция прочитает свойства наследника, она получит унаследованные значения. Однако если она изменяет значения свойств, эти изменения коснутся только наследника и никак не отразятся на оригинальном объекте:

var о = { х: "не изменяйте это значение" };

library_function(inherit(o)); // Защита объекта о от непреднамеренного изменения

Чтобы понять принцип действия этого приема, необходимо знать, как производится чтение и запись значений свойств объектов в языке JavaScript. Об этом рассказывается в следующем разделе.

 

Получить значение свойства можно с помощью операторов точки (. ) и квадратных скобок ([ ] ), описанных в разделе 4.4. Слева от оператора должно находиться выражение, возвращающее объект. При использовании оператора точки справа должен находиться простой идентификатор, соответствующий имени свойства. При использовании квадратных скобок в квадратных скобках должно указываться выражение, возвращающее строку, содержащую имя требуемого свойства:

var author = book.author; // Получить свойство "author" объекта book.

var name = author.surname // Получить свойство "surname" объекта author.

var title = book["main title"] // Получить свойство "main title" объекта book.

Чтобы создать новое свойство или изменить значение существующего свойства, также используются операторы точки и квадратные скобки, как в операциях чтения значений свойств, но само выражение помещается уже слева от оператора присваивания:

book.edition = 6; // Создать свойство "edition" объекта book.

book["main title"] = "ECMAScript"; // Изменить значение свойства "main title".

В ECMAScript 3 идентификатор, следующий за точкой, не может быть зарезервированным словом: нельзя записать обращение к свойству о.for или о.class , потому что for является ключевым словом, a class - словом, зарезервированным для использования в будущем. Если объект имеет свойства, имена которых совпадают с зарезервированными словами, для доступа к ним необходимо использовать форму записи с квадратными скобками: o["for"] и o["class"]. Стандарт ECMAScript 5 ослабляет это требование (как это уже сделано в некоторых реализациях ECMAScript 3) и допускает возможность использования зарезервированных слов после оператора точки.

Выше уже говорилось, что при использовании формы записи с квадратными скобками выражение в скобках должно возвращать строку. Если быть более точными, это выражение должно возвращать строку или значение, которое может быть преобразовано в строку. В главе 7, например, мы увидим распространенный прием использования чисел в квадратных скобках.

 

6.2.1. Объекты как ассоциативные массивы

Как отмечалось выше, следующие два выражения возвращают одно и то же значение:

object.property

object["property"]

Первая форма записи, с использованием точки и идентификатора, напоминает синтаксис доступа к статическому полю структуры или объекта в языке С или Java. Вторая форма записи, с использованием квадратных скобок и строки, выглядит как обращение к элементу массива, но массива, который индексируется строками, а не числами. Такого рода массивы называются ассоциативными массивами (а также хешами и словарями). Объекты в языке JavaScript являются ассоциативными массивами, и в этом разделе объясняется, почему это так важно.

В С, C++, Java и других языках программирования со строгим контролем типов объект может иметь только фиксированное число свойств, а имена этих свойств должны определяться заранее. Поскольку JavaScript относится к языкам программирования со слабым контролем типов, данное правило в нем не действует: программы могут создавать любое количество свойств в любых объектах. Однако при использовании для обращения к свойству оператора точка (. ) имя свойства определяется идентификатором. Идентификаторы должны вводиться в тексте программы буквально - это не тип данных, поэтому в программе невозможно реализовать вычисление идентификаторов.

Напротив, когда для обращения к свойствам объекта используется форма записи с квадратными скобками ([] ), имя свойства определяется строкой. Строки в языке JavaScript являются типом данных, поэтому они могут создаваться и изменяться в ходе выполнения программы. Благодаря этому, например, в языке JavaScript имеется возможность писать такой программный код:

var addr = "";

for(i =0; і < 4; і++)

  addr += customer["address" + і] + ‘\n';

Этот фрагмент читает и объединяет в одну строку значения свойств address0, address1, address2 и address3 объекта customer.

Этот короткий пример демонстрирует гибкость использования формы записи с квадратными скобками и строковыми выражениями для доступа к свойствам объекта. Пример выше можно переписать с использованием оператора точки, но иногда встречаются случаи, когда доступ к свойствам можно организовать только с помощью формы записи с квадратными скобками. Представим, например, что необходимо написать программу, использующую сетевые ресурсы для вычисления текущего значения инвестиций пользователя в акции. Программа должна позволять пользователю вводить имя каждой компании, акциями которой он владеет, а также количество акций каждой компании. Для хранения этих данных можно было бы создать объект с именем portfolio . Объект имеет по одному свойству для каждой компании. Имя свойства одновременно является названием компании, а значение свойства определяет количество акций этой компании. То есть если, к примеру, пользователь владеет 50 акциями компании IBM, свойство portfolio.ibm будет иметь значение 50.

Следующая функция, добавляющая информацию об очередном пакете акций, могла бы быть частью такой программы:

function addstock(portfolio, stockname, shares) {

  portfolio[stockname] = shares;

}

Поскольку пользователь вводит имена компаний во время выполнения, нет никакого способа заранее определить эти имена. А так как на момент создания программы имена свойств нам неизвестны, мы не можем использовать оператор точки (. ) для доступа к свойствам объекта portfolio . Однако мы можем задействовать оператор [] , потому что для обращения к свойствам он позволяет использовать строковые значения (которые являются динамическими и могут изменяться во время выполнения) вместо идентификаторов (которые являются статическими и должны жестко определяться в тексте программы).

В главе 5 был представлен цикл for/in (и еще раз мы встретимся с ним чуть ниже, в разделе 6.5). Мощь этой инструкции языка JavaScript становится особенно очевидной, когда она применяется для работы с ассоциативными массивами. Ниже показано, как можно использовать ее для вычисления суммарного объема инвестиций в portfolio :

function getvalue(portfolio) {

  var total = 0.0;

  for(stock in portfolio) { // Для каждой компании в portfolio:

    var shares = portfolio[stock]; // получить количество акций

    var price = getquote(stock); // отыскать стоимость одной акции

    total += shares * price; // прибавить к суммарному значению

  }

  return total; // Вернуть сумму.

}

 

6.2.2. Наследование

Объекты в языке JavaScript обладают множеством «собственных свойств» и могут также наследовать множество свойств от объекта-прототипа. Чтобы разобраться в этом, необходимо внимательно изучить механизм доступа к свойствам. В примерах этого раздела для создания объектов с определенными прототипами используется функция inherit() из примера 6.1.

Предположим, что программа обращается к свойству х объекта о. Если объект о не имеет собственного свойства с таким именем, выполняется попытка отыскать свойство х в прототипе объекта о. Если объект-прототип не имеет собственного свойства с этим именем, но имеет свой прототип, выполняется попытка отыскать свойство в прототипе прототипа. Так продолжается до тех пор, пока не будет найдено свойство х или пока не будет достигнут объект, не имеющий прототипа. Как видите, атрибут prototype объекта создает цепочку, или связанный список объектов, от которых наследуются свойства.

var о = {}          //о наследует методы объекта Object.prototype

o.х = 1;            //и обладает собственным свойством х.

var р = inherit(о); // р наследует свойства объектов о и Object.prototype

p.у = 2;            //и обладает собственным свойством у.

var q = inherit(p); // q наследует свойства объектов р, о и Object.prototype

q.z = 3;            //и обладает собственным свойством z.

var s = q.toString(); // toString наследуется от Object.prototype

q.x+q.y             // => 3: x и у наследуются от о и p

Теперь предположим, что программа присваивает некоторое значение свойству х объекта о. Если объект о уже имеет собственное свойство (не унаследованное) с именем х, то операция присваивания просто изменит значение существующего свойства. В противном случае в объекте о будет создано новое свойство с именем х. Если прежде объект о наследовал свойство х, унаследованное свойство теперь окажется скрыто вновь созданным собственным свойством с тем же именем.

Операция присваивания значения свойству проверит наличие этого свойства в цепочке прототипов, чтобы убедиться в допустимости присваивания. Например, если объект о наследует свойство х, доступное только для чтения, то присваивание выполняться не будет. (Подробнее о том, когда свойство может устанавливаться, рассказывается в разделе 6.2.3.) Однако если присваивание допустимо, всегда создается или изменяется свойство в оригинальном объекте и никогда в цепочке прототипов. Тот факт, что механизм наследования действует при чтении свойств, но не действует при записи новых значений, является ключевой особенностью языка JavaScript, потому что она позволяет выборочно переопределять унаследованные свойства:

var unitcircle = { r:1 };    // Объект, от которого наследуется свойство

var с = inherit(unitcircle); // с наследует свойство г

с.х = 1; с.у = 1;            //с определяет два собственных свойства

с.r = 2;                     //с переопределяет унаследованное свойство

unitcircle.r;                // => 1: объект-прототип не изменился

Существует одно исключение из этого правила, когда операция присваивания значения свойству терпит неудачу или приводит к созданию/изменению свойства оригинального объекта. Если объект о наследует свойство х и доступ к этому свойству осуществляется посредством методов доступа (раздел 6.6), то вместо создания нового свойства х в объекте о производится вызов метода записи нового значения. Однако обратите внимание, что метод записи вызывается относительно объекта о, а не относительно прототипа, в котором определено это свойство, поэтому, если метод записи определяет какие-либо свойства, они будут созданы в объекте о, а цепочка прототипов опять останется неизменной.

 

6.2.3. Ошибки доступа к свойствам

Выражения обращения к свойствам не всегда возвращают или изменяют значение свойства. В этом разделе описываются ситуации, когда операции чтения или записи свойства терпят неудачу.

Попытка обращения к несуществующему свойству не считается ошибкой. Если свойство х не будет найдено среди собственных или унаследованных свойств объ¬екта о, выражение обращения к свойству о.х вернет значение undefined. Напомню, что наш объект book имеет свойство с именем «sub-title», но не имеет свойства «subtitle»:

book.subtitle; // => undefined: свойство отсутствует

Однако попытка обратиться к свойству несуществующего объекта считается ошибкой. Значения null и undefined не имеют свойств, и попытки обратиться к свойствам этих значений считаются ошибкой. Продолжим пример, приведенный выше:

// Возбудит исключение ТуреЕrror. Значение undefined не имеет свойства length

var len = book.subtitle.length;

Если нет уверенности, что book и book.subtitle являются объектами (или ведут себя подобно объектам), нельзя использовать выражение book.subtitle.length , так как оно может возбудить исключение. Ниже демонстрируются два способа защиты против исключений подобного рода:

// Более наглядный и прямолинейный способ

var len = undefined;

if (book) {

  if (book.subtitle) len = book.subtitle.length;

}

// Более краткая и характерная для JavaScript альтернатива получения длины

// значения свойства subtitle

var len = book && book.subtitle && book.subtitle.length;

Чтобы понять, почему второе выражение позволяет предотвратить появление исключений ТуреЕrror , можете вернуться к описанию короткой схемы вычислений, используемой оператором && , в разделе 4.10.1. Разумеется, попытка установить значение свойства для значения null или undefined также вызывает исключение ТуреЕrror .

Попытки установить значение свойства для других значений не всегда оканчиваются успехом: некоторые свойства доступны только для чтения и не позволяют изменять их значения. Кроме того, некоторые объекты не позволяют добавлять в них новые свойства. Однако самое интересное, что подобные неудачи, как правило, не приводят к возбуждению исключения:

// Свойства prototype встроенных конструкторов доступны только для чтения.

Object.prototype = 0; // Присваивание не возбудит исключения;

                      // значение Object.prototype не изменится

Этот исторически сложившийся недостаток JavaScript исправлен в строгом режиме, определяемом стандартом ECMAScript 5. Все неудачные попытки изменить значение свойства в строгом режиме приводят к исключению ТуреЕrror .

Правила, позволяющие определить, когда попытка выполнить операцию присваивания завершится успехом, а когда неудачей, просты и понятны, но их сложно выразить в достаточно краткой форме. Попытка присвоить значение свойству р объекта о потерпит неудачу в следующих случаях:

• Объект о имеет собственное свойство р , доступное только для чтения: нельзя изменить значение свойства, доступного только для чтения. (Обратите, однако, внимание на метод defineProperty(), который представляет собой исключение, позволяющее изменять значения настраиваемых свойств, доступных только для чтения.)

• Объект о имеет унаследованное свойство р , доступное только для чтения: унаследованные свойства, доступные только для чтения, невозможно переопределить собственными свойствами с теми же именами.

• Объект о не имеет собственного свойства р ; объект о не наследует свойство р с методами доступа и атрибут extensible (раздел 6.8.3) объекта о имеет значение false . Если свойство р отсутствует в объекте о и для него не определен метод записи, то операция присваивания попытается добавить свойство р в объект о . Но поскольку объект о не допускает возможность расширения, то попытка добавить в него новое свойство потерпит неудачу.

 

Помимо имени и значения свойства обладают атрибутами, определяющими их доступность для записи, перечисления и настройки. В ECMAScript 3 не предусматривается возможность изменения атрибутов: все свойства, создаваемые программами, выполняющимися под управлением реализации ECMAScript 3, доступны для записи, перечисления и настройки, и нет никакой возможности изменить эти атрибуты. Данный раздел описывает прикладной интерфейс (API), определяемый стандартом ECMAScript 5 для получения и изменения атрибутов свойств. Данный API имеет особое значение для разработчиков библиотек, потому что он позволяет:

• добавлять методы в объекты-прототипы и делать их неперечислимыми, подобно встроенным методам;

• «ограничивать» возможности объектов за счет определения свойств, которые не могут изменяться или удаляться.

Для целей данного раздела мы будем рассматривать методы чтения и записи свойств с методами как атрибуты свойств. Следуя этой логике, можно даже сказать, что значение свойства с данными также является атрибутом. Таким образом, свойства имеют имя и четыре атрибута. Четырьмя атрибутами свойств с данными являются: значение (value ), признак доступности для записи (writable ), признак доступности для перечисления (enumerable ) и признак доступности для настройки (configurable ). В свойствах с методами доступа отсутствуют атрибуты value и writable : их доступность для записи определяется наличием или отсутствием метода записи. Поэтому четырьмя атрибутами свойств с методами доступа являются: метод чтения (get ), метод записи (set ), признак доступности для перечисления (enumerable ) и признак доступности для настройки (configurable ).

Методы получения и записи значений атрибутов свойств, предусмотренные стандартом ECMAScript 5, используют объект, называемый дескриптором свойства (property descriptor ), представляющий множество из четырех атрибутов. Объект дескриптора свойства обладает свойствами, имена которых совпадают с именами атрибутов свойства, которое он описывает. То есть объекты-дескрипторы свойств с данными имеют свойства с именами value , writable , enumerable и configurable . А дескрипторы свойств с методами доступа вместо свойств value и writable имеют свойства get и set . Свойства writable , enumerable и configurable являются логическими значениями, а свойства get и set - функциями.

Получить дескриптор свойства требуемого объекта можно вызовом Object.get-OwnPropertyDescriptor():

// Вернет {value: 1, writable:true, enumerable:true, configurable:true}

Object.getOwnPropertyDescriptor({x:1}, "x");

// Теперь получим свойство octet объекта random, объявленного выше.

// Вернет { get: /*func*/. set:undefined, enumerable:true, configurable:true}

Object.getOwnPropertyDescriptor(random, "octet");

// Вернет undefined для унаследованных и несуществующих свойств.

Object.getOwnPropertyDescriptor({}, "х"); // undefined, нет такого свойства

Object.getOwnPropertyDescriptor({}, "toString"); // undefined, унаследованное

Как можно заключить из названия метода, Object.getOwnPropertyDescriptor() работает только с собственными свойствами. Чтобы получить атрибуты унаследованного свойства, необходимо явно выполнить обход цепочки прототипов (смотрите описание Object.getPrototypeOf() в разделе 6.8.1).

Чтобы изменить значение атрибута свойства или создать новое свойство с заданными значениями атрибутов, следует вызвать метод Object.defineProperty() , передав ему объект, в котором требуется выполнить изменения, имя создаваемого или изменяемого свойства и объект дескриптора свойства:

var о = {}; // Создать пустой объект без свойств

// Создать неперечислимое простое свойство х со значением 1.

Object.defineProperty(o, "х", { value : 1,

    writable: true, enumerable: false, configurable: true}):

// Убедиться, что свойство создано и является неперечислимым

о.х;           // => 1

Object.keys(o) // => []

// Теперь сделать свойство х доступным только для чтения

Object.defineProperty(o, "х", { writable: false });

// Попытаться изменить значение свойства

о.х = 2; // Неудача, в строгом режиме возбудит ТуреЕrror

Дескриптор свойства, передаваемый методу Object.defineProperty(), необязательно должен иметь все четыре атрибута. При создании нового свойства отсутствующие атрибуты получат значение false или undefined . При изменении существующего свойства для отсутствующих атрибутов будут сохранены текущие значения. Обратите внимание, что этот метод изменяет существующее собственное свойство или создает новое собственное свойство - он не изменяет унаследованные свойства.

Если возникнет необходимость создать или изменить сразу несколько свойств, можно воспользоваться методом Object.defineProperties(). Первым аргументом ему передается объект, который требуется изменить. Вторым аргументом - объект, отображающий имена создаваемых или модифицируемых свойств в дескрипторы этих свойств. Например:

var р = Object.defineProperties({},{

  х:{

    value: 1,

    writable: true,

    enumerable:true,

    configurable:true

  },

  y:{

    value: 1,

    writable: true,

    enumerable:true,

    configurable:true },

  r:{

    get: function() { return Math.sqrt(this.x*this.x + this.y*this.y) },

    enumerable:true,

    configurable:true

  }

});

В этом примере все начинается с пустого объекта, в который затем добавляются два свойства с данными и одно свойство с методами доступа, доступное только для чтения. Он опирается на тот факт, что Object.defineProperties() возвращает модифицированный объект (подобно методу Object.defineProperty() ).

С методом Object.сreate(), определяемым стандартом ECMAScript 5, мы познакомились в разделе 6.1, где узнали, что первым аргументом этому методу передается объект, который будет служить прототипом для вновь созданного объекта. Этот метод также принимает второй необязательный аргумент, такой же, как и второй аргумент метода Object.defineProperties(). Если методу Object.create() передать множество дескрипторов свойств, они будут использованы для создания свойств нового объекта.

Методы Object.defineProperty() и Object.defineProperties() возбуждают исключение ТуреError , когда создание или изменение свойств запрещено. Например, при попытке добавить новое свойство в нерасширяемый объект (раздел 6.8.3). Другие причины, по которым эти методы могут возбудить исключение ТуреЕrror , имеют непосредственное отношение к атрибутам. Атрибут writable контролирует попытки изменить атрибут value . А атрибут configurable контролирует попытки изменить другие атрибуты (а также определяет возможность удаления свойства). Однако все не так просто. Например, значение свойства, доступного только для чтения, можно изменить, если это свойство доступно для настройки. Кроме того, свойство, доступное только для чтения, можно сделать доступным для записи, даже если это свойство недоступно для настройки. Ниже приводится полный перечень правил. Вызовы Object.defineProperty() или Object.defineProperties(), нарушающие их, возбуждают исключение ТуреЕrror :

• Если объект нерасширяемый, можно изменить существующие собственные свойства этого объекта, но нельзя добавить в него новые свойства.

• Если свойство недоступно для настройки, нельзя изменить его атрибуты configurable и enumerable.

• Если свойство с методами доступа недоступно для настройки, нельзя изменить его методы чтения и записи и нельзя превратить его в простое свойство с данными.

• Если свойство с данными недоступно для настройки, нельзя превратить его в свойство с методами доступа.

• Если свойство с данными недоступно для настройки, нельзя изменить значение его атрибута writable с false на true , но его можно Изменить с true на false .

• Если свойство с данными недоступно для настройки и для записи, нельзя изменить его значение. Однако изменить значение свойства, недоступного для записи можно, если оно доступно для настройки (потому что свойство можно сделать доступным для записи, изменить его значение и затем опять сделать свойство доступным только для чтения).

Пример 6.2 включает функцию extend(), которая копирует свойства из одного объекта в другой. Эта функция просто копирует имена и значения свойств и игнорирует их атрибуты. Кроме того, она не копирует методы чтения и записи из свойств с методами доступа, а просто преобразует их в свойства со статическими данными. В примере 6.3 показана новая версия extend(), которая копирует все атрибуты свойств с помощью Object.getOwnPropertyDescriptor() и Object.defineProperty(). Но на этот раз данная версия оформлена не как функция, а как новый метод объекта и добавляется в Object.prototype как свойство, недоступное для перечисления.

Пример 6.3. Копирование атрибутов свойств

/*

* Добавляет неперечислимый метод extend() в Object.prototype.

* Этот метод расширяет объекты возможностью копирования свойств из объекта,

* переданного в аргументе. Этот метод копирует не только значение свойств,

* но и все их атрибуты. Из объекта в аргументе копируются все собственные

* свойства (даже недоступные для перечисления), за исключением одноименных

* свойств, имеющихся в текущем объекте.

*/

Object.defineProperty(Object.prototype,

  "extend", // Определяется Object.prototype.extend

  {

    writable: true,

    enumerable: false, // Сделать неперечислимым

    configurable: true,

    value: function(o) { // Значением свойства является данная функция

    // Получить все собственные свойства, даже неперечислимые

    var names = Object.getOwnPropertyNames(o);

    // Обойти их в цикле

    for(var і = 0: і < names.length; i++) {

      // Пропустить свойства, уже имеющиеся в данном объекте

      if (names[i] in this) continue;

      // Получить дескриптор свойства из о

      var desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(o,names[i]);

      // Создать с его помощью свойство в данном объекте

      Object.defineProperty(this, names[i], desc);

    }

  }

});

 

6.7.1. Устаревшие приемы работы с методами чтения и записи

Синтаксис определения свойств с методами доступа в литералах объектов, описанный разделе 6.6, позволяет определять свойства с методами в новых объектах, но, он не дает возможности получать методы чтения и записи и добавлять новые свойства с методами доступа к существующим объектам. В ECMAScript 5 для этих целей можно использовать Object.getOwnPropertyDescriptor() и Object.defineProperty() .

Большинство реализаций JavaScript (за исключением веб-броузера IE) поддерживали синтаксис get и set в литералах объектов еще до принятия стандарта ECMAScript 5. Эти реализации поддерживают нестандартный, устаревший API для получения и назначения методов чтения и записи. Этот API состоит из четырех методов, доступных во всех объектах. __lookupGetter__() и __lookupSetter__() возвращают методы чтения и записи для указанного свойства. А методы __defineGetter__() и __defineSetter__() позволяют определить метод чтения или записи:

в первом аргументе они принимают имя свойства, а во втором - метод чтения или записи. Имена всех этих методов начинаются и оканчиваются двумя символами подчеркивания, чтобы показать, что они являются нестандартными методами. Эти нестандартные методы не описываются в справочном разделе.

 

Все объекты имеют атрибуты prototype , class и extensible . Все эти атрибуты описываются в подразделах ниже; в них также рассказывается, как получать и изменять значения атрибутов (если это возможно).

 

6.8.1. Атрибут prototype

Атрибут prototype объекта определяет объект, от которого наследуются свойства. (Дополнительные сведения о прототипах и наследовании прототипов приводятся в разделах 6.1.3 и 6.2.2.) Этот атрибут играет настолько важную роль, что обычно мы будем говорить о нем как о «прототипе объекта о», а не как об «атрибуте prototype объекта о». Кроме того, важно понимать, что когда в программном коде встречается ссылка prototype , она обозначает обычное свойство объекта, а не атрибут prototype .

Атрибут prototype устанавливается в момент создания объекта. В разделе 6.1.3 уже говорилось, что для объектов, созданных с помощью литералов, прототипом является Object.prototype . Прототипом объекта, созданного с помощью оператора new , является значение свойства prototype конструктора. А прототипом объекта, созданного с помощью Object.сreate(), становится первый аргумент этой функции (который может иметь значениеnull ).

Стандартом ECMAScript 5 предусматривается возможность определить прототип любого объекта, если передать его методу Object.getPrototypeOf(). В ECMAScript 3 отсутствует эквивалентная функция, но зачастую определить прототип объекта о можно с помощью выражения о.constructor.prototype . Объекты, созданные с помощью оператора new , обычно наследуют свойство constructor , ссылающееся на функцию-конструктор, использованную для создания объекта. И как уже говорилось выше, функции-конструкторы имеют свойство prototype , которое определяет прототип объектов, созданных с помощью этого конструктора. Подробнее об этом рассказывается в разделе 9.2, где также объясняется, почему этот метод определения прототипа объекта не является достаточно надежным. Обратите внимание, что объекты, созданные с помощью литералов объектов или Object.сгеate(), получают свойство constructor , ссылающееся на конструктор Object(). Таким образом, constructor.prototype ссылается на истинный прототип для литералов объектов, но обычно это не так для объектов, созданных вызовом Object.create().

Чтобы определить, является ли один объект прототипом (или звеном в цепочке прототипов) другого объекта, следует использовать метод isPrototypeOf(). Чтобы узнать, является ли р прототипом о , нужно записать выражение р.isPrototypeOf(о). Например:

var р = {х:1}; // Определить объект-прототип.

var о = Object.сreate(p); // Создать объект с этим прототипом.

р.isPrototypeOf(o) // => true: о наследует р

Object.prototype.isPrototypeOf(р) // => true: р наследует Object.prototype

Обратите внимание, что isPrototypeOf() по своему действию напоминает оператор instanceof (раздел 4.9.4).

В реализации JavaScript компании Mozilla (первоначально созданной в Netscape) значение атрибута prototype доступно через специальное свойство __proto__ , которое можно использовать напрямую для определения и установки прототипа любого объекта. Использование свойства __proto__ ухудшает переносимость: оно отсутствует (и, вероятно, никогда не появится) в реализациях броузеров IE или Opera, хотя в настоящее время оно поддерживается броузерами Safari и Chrome. Версии Firefox, реализующие стандарт ECMAScript 5, все еще поддерживают свойство __proto__ , но не позволяют изменять прототип нерасширяемых объектов.

 

6.8.2. Атрибут class

Атрибут class объекта - это строка, содержащая информацию о типе объекта. Ни в ECMAScript 3, ни в ECMAScript 5 не предусматривается возможность изменения этого атрибута и предоставляются лишь косвенные способы определения его значения. По умолчанию метод toString() (наследуемый от Object.prototype ) возвращает строку вида:

[object class]

Поэтому, чтобы определить класс объекта, можно попробовать вызвать метод toString() этого объекта и извлечь из результата подстроку с восьмого по предпоследний символ. Вся хитрость состоит в том, что многие методы наследуют другие, более полезные реализации метода toString() , и чтобы вызвать нужную версию toString(), необходимо выполнить косвенный вызов с помощью метода Function.саll() (раздел 8.7.3). В примере 6.4 определяется функция, возвращающая класс любого объекта, переданного ей.

Пример 6.4. Функция classoff()

function classof(o) {

  if (о === null) return "Null";

  if (o === undefined) return "Undefined";

  return Object.prototype.toString.call(o).slice(8,-1);

}

Этой функции classof() можно передать любое значение, допустимое в языке JavaScript. Числа, строки и логические значения действуют подобно объектам, когда относительно них вызывается метод toString() , а значения null и undefined обрабатываются особо. (В ECMAScript 5 особая обработка не требуется.) Объекты, созданные с помощью встроенных конструкторов, таких как Array и Date , имеют атрибут class , значение которого совпадает с именами их конструкторов. Объекты среды выполнения обычно также получают осмысленное значение атрибута class , однако это зависит от реализации. Объекты, созданные с помощью литералов или вызовом Object.сreate , получают атрибут class со значением «Object». Если вы определите свой конструктор, все объекты, созданные с его помощью, получат атрибут class со значением «Object»: нет никакого способа установить иное значение в атрибуте class для собственных классов объектов:

classof(null)      // => "Null"

classof(1)         // => "Number"

classof("")        // => "String"

classof(false)     // => "Boolean"

classof({})        // => "Object"

classof([])        // => "Array"

classof(/./)       // => "Regexp"

classof(new DateO) // => "Date"

classof(window)    // => "Window" (объект клиентской среды выполнения)

function f() {};   // Определение собственного конструктора

classof(new f());  // => "Object"

 

6.8.3. Атрибут extensible

Атрибут extensible объекта определяет, допускается ли добавлять в объект новые свойства. В ECMAScript 3 все встроенные и определяемые пользователем объекты неявно допускали возможность расширения, а расширяемость объектов среды выполнения определялась каждой конкретной реализацией. В ECMAScript 5 все встроенные и определяемые пользователем объекты являются расширяемыми, если они не были преобразованы в нерасширяемые объекты, а расширяемость объектов среды выполнения по-прежнему определяется каждой конкретной реализацией.

Стандарт ECMAScript 5 определяет функции для получения и изменения признака расширяемости объекта. Чтобы определить, допускается ли расширять объект, его следует передать методу Object.isExtensible(). Чтобы сделать объект нерасширяемым, его нужно передать методу Object.preventExtensions() . Обратите внимание, что после того как объект будет сделан нерасширяемым, его нельзя снова сделать расширяемым. Отметьте также, что вызов preventExtensions() оказывает влияние только на расширяемость самого объекта. Если новые свойства добавить в прототип нерасширяемого объекта, нерасширяемый объект унаследует эти новые свойства.

Назначение атрибута extensible заключается в том, чтобы дать возможность «фиксировать» объекты в определенном состоянии, запретив внесение изменений. Атрибут объектов extensible часто используется совместно с атрибутами свойств configurable и writable , поэтому в ECMAScript 5 определяются функции, упрощающие одновременную установку этих атрибутов.

Метод Object.seal() действует подобно методу Object.preventExtensions() , но он не только делает объект нерасширяемым, но и делает все свойства этого объекта недоступными для настройки. То есть в объект нельзя будет добавить новые свойства, а существующие свойства нельзя будет удалить или настроить. Однако существующие свойства, доступные для записи, по-прежнему могут быть изменены.

После вызова Object.seal() объект нельзя будет вернуть в прежнее состояние. Чтобы определить, вызывался ли метод Object.seal() для объекта, можно вызвать метод Object.isSealed().

Метод Object.freeze() обеспечивает еще более жесткую фиксацию объектов. Помимо того, что он делает объект нерасширяемым, а его свойства недоступными для настройки, он также делает все собственные свойства с данными доступными только для чтения. (Это не относится к свойствам объекта с методами доступа, обладающими методами записи; эти методы по-прежнему будут вызываться инструкциями присваивания.) Чтобы определить, вызывался ли метод Object.freeze() объекта, можно вызвать метод Object.isFrozen() .

Важно понимать, что Object.seal() и Object.freeze() воздействуют только на объект, который им передается: они не затрагивают прототип этого объекта. Если в программе потребуется полностью зафиксировать объект, вам, вероятно, потребуется зафиксировать также объекты в цепочке прототипов.

Все методы, Object.preventExtensions() , Object.seal() и Object.freeze() , возвращают переданный им объект, а это означает, что их можно использовать во вложенных вызовах:

// Создать нерасширяемый объект с ненастраиваемыми свойствами, с жестко

// зафиксированным прототипом и свойством, недоступным для перечисления

var о = Object.seal(Object.create(Object.freeze({x:1}),

                 {у: {value: 2, writable: true}})):

 

Как описывалось выше, все объекты в языке JavaScript (за исключением тех, что явно созданы без прототипа) наследуют свойства от Object.prototype. Эти наследуемые свойства являются первичными методами и представляют особый интерес для программистов на JavaScript, потому что доступны повсеместно. Мы уже познакомились с методами hasOwnProperty() , propertylsEnumerable() и isPrototy-peOf() . (И мы уже охватили достаточно много статических функций, определяемых конструктором Object , таких как Object.create() и Object.getPrototypeOf() .) В этом разделе описывается несколько универсальных методов объектов, которые определены в Object.prototype и предназначены для переопределения в других, более специализированных классах.

 

6.10.1. Метод toString()

Метод toString() не требует аргументов; он возвращает строку, каким-либо образом представляющую значение объекта, для которого он вызывается. Интерпретатор JavaScript вызывает этот метод объекта во всех тех случаях, когда ему требуется преобразовать объект в строку. Например, это происходит, когда используется оператор + для конкатенации строки с объектом, или при передаче объекта методу, требующему строку.

Метод toString() по умолчанию не очень информативен (однако его удобно использовать для определения класса объекта, как было показано в разделе 6.8.2). Например, следующий фрагмент просто записывает в переменную s строку "[object Object]":

var s = { x:1, у:1 }.toString( );

Этот метод по умолчанию не отображает особенно полезной информации, поэтому многие классы определяют собственные версии метода toString(). Например, когда массив преобразуется в строку, мы получаем список элементов массива, каждый из которых преобразуется в строку, а когда в строку преобразуется функция, мы получаем исходный программный код этой функции. Эти специализированные версии метода toString() описываются в справочном руководстве. Смотрите, например, описание методов Array.toString(), Date.toString() и Function.toString() .

В разделе 9.6.3 описывается, как можно переопределить метод toString() для своих собственных классов.

 

6.10.2. Метод toLocaleString()

В дополнение к методу toString() все объекты имеют метод toLocaleString(). Назначение последнего состоит в получении локализованного строкового представления объекта. По умолчанию метод toLocaleString() , определяемый классом Object , никакой локализации не выполняет; он просто вызывает метод toString() и возвращает полученное от него значение. Классы Date и Number определяют собственные версии метода toLocaleString() , возвращающие строковые представления чисел и дат в соответствии с региональными настройками. Класс Array определяет версию метода toLocaleString() , действующую подобно методу toString() за исключением того, что он форматирует элементы массива вызовом их метода toLocaleString() , а не toString() .

 

6.10.3. Метод toJSON()

В действительности Object.prototype не определяет метод toJSON() , но метод JS0N.stringify() (раздел 6.9) пытается отыскать и использовать метод toJSON() любого объекта, который требуется сериализовать. Если объект обладает этим методом, он вызывается и сериализации подвергается возвращаемое значение, а не исходный объект. Примером может служить метод Date.toJSON() .

 

6.10.4. Метод valueOf()

Метод valueOf() во многом похож на метод toString(), но вызывается, когда интерпретатору JavaScript требуется преобразовать объект в значение какого-либо простого типа, отличного от строки, - обычно в число. Интерпретатор JavaScript вызывает этот метод автоматически, если объект используется в контексте значения простого типа. Метод valueOf() по умолчанию не выполняет ничего, что представляло бы интерес, но некоторые встроенные классы объектов переопределяют метод valueOf() (например, Date.valueOf() ). В разделе 9.6.3 описывается, как можно переопределить метод valueOf() в собственных типах объектов.

 

Стандарт ECMAScript 3 определяет в составе Array.prototype множество удобных функций для работы с массивами, которые доступны как методы любого массива. Эти методы будут представлены в следующих подразделах. Более полную информацию можно найти в разделе Array в справочной части по базовому языку JavaScript. Стандарт ECMAScript 5 определяет дополнительные методы для выполнения итераций по массивам - эти методы рассматриваются в разделе 7.9.

 

7.8.1. Метод join()

Метод Array.join() преобразует все элементы массива в строки, объединяет их и возвращает получившуюся строку. В необязательном аргументе методу можно передать строку, которая будет использоваться для отделения элементов в строке результата. Если строка-разделитель не указана, используется запятая. Например, следующий фрагмент дает в результате строку «1,2,3»:

var а = [1, 2, 3]; // Создать новый массив с указанными тремя элементами

a.join(); // => "1,2,3"

a.join(" "); // => "1 2 З"

a. join(""); // => "123"

var b = new Аггау(10); // Массив с длиной, равной 10, и без элементов

b. join("-') // => "---------" строка из 9 дефисов

Метод Array.join() является обратным по отношению к методу String.split() , создающему массив путем разбиения строки на фрагменты.

 

7.8.2. Метод reverse()

Метод Array.reverse() меняет порядок следования элементов в массиве на обратный и возвращает переупорядоченный массив. Перестановка выполняется непосредственно в исходном массиве, т. е. этот метод не создает новый массив с переупорядоченными элементами, а переупорядочивает их в уже существующем массиве. Например, следующий фрагмент, где используются методы reverse() и join(), дает в результате строку "3,2,1":

var а = [1,2,3];

a.reverse().join(); // => "3,2,1”: теперь а = [3,2,1]

 

7.8.3. Метод sort()

Метод Array.sort() сортирует элементы в исходном массиве и возвращает отсортированный массив. Если метод sort() вызывается без аргументов, сортировка выполняется в алфавитном порядке (для сравнения элементы временно преобразуются в строки, если это необходимо):

var а = new Array("banana", "cherry", "apple");

a.sort();

var s = a.join(", ”); // s == "apple, banana, cherry"

Неопределенные элементы переносятся в конец массива.

Для сортировки в каком-либо ином порядке, отличном от алфавитного, методу sort() можно передать функцию сравнения в качестве аргумента. Эта функция устанавливает, какой из двух ее аргументов должен следовать раньше в отсортированном списке. Если первый аргумент должен предшествовать второму, функция сравнения должна возвращать отрицательное число. Если первый аргумент должен следовать за вторым в отсортированном массиве, то функция должна возвращать число больше нуля. А если два значения эквивалентны (т. е. порядок их следования не важен), функция сравнения должна возвращать 0. Поэтому, например, для сортировки элементов массива в числовом порядке можно сделать следующее:

var а = [33, 4, 1111, 222];

a.sortO;               // Алфавитный порядок: 1111, 222, 33, 4

a.sort(function(a,b) { // Числовой порядок: 4, 33, 222, 1111

    return a-b;         // Возвращает значение < 0, 0 или > 0

  }); //в зависимости от порядка сортировки а и b

a.sort(function(a,b) {return b-a}); // Обратный числовой порядок

Обратите внимание, насколько удобно использовать в этом фрагменте неименованную функцию. Функция сравнения используется только здесь, поэтому нет необходимости давать ей имя.

В качестве еще одного примера сортировки элементов массива можно реализовать сортировку массива строк без учета регистра символов, передав функцию сравнения, преобразующую свои аргументы в нижний регистр (с помощью метода toLowerCase() ) перед сравнением.

а = ['ant', 'Bug', 'cat', 'Dog']

a.sort(); // сортировка с учетом регистра символов: [ 'Bug', 'Dog', 'ant', 'cat' ]

a.sort(function(s,t) { // Сортировка без учета регистра символов

    var а = s.toLowerCase();

    var b = t.toLowerCase();

    if (a < b) return -1;

    if (a > b) return 1;

    return 0;

  }); //=>['ant','Bug','cat'.'Dog']

 

7.8.4. Метод concat()

Метод Array.concat() создает и возвращает новый массив, содержащий элементы исходного массива, для которого был вызван метод concat() , и значения всех аргументов, переданных методу concat() . Если какой-либо из этих аргументов сам является массивом, его элементы добавляются в возвращаемый массив. Следует, однако, отметить, что рекурсивного превращения массива из массивов в одномерный массив не происходит. Метод concat() не изменяет исходный массив. Ниже приводится несколько примеров:

var а = [1,2,3];

a.concat(4,5) // Вернет [1,2,3,4,5]

а.concat([4,5]); // Вернет [1,2,3,4,5]

a.concat([4,5],[6,7]) // Вернет [1,2,3,4,5,6,7]

a.concat(4, [5,[6,7]]) // Вернет [1,2,3,4,5,[6,7]]

 

7.8.5. Метод slice()

Метод Array.slice() возвращает фрагмент или подмассив, указанного массива. Два аргумента метода определяют начало и конец возвращаемого фрагмента. Возвращаемый массив содержит элемент, номер которого указан в первом аргументе, плюс все последующие элементы, вплоть до (но не включая) элемента, номер которого указан во втором аргументе. Если указан только один аргумент, возвращаемый массив содержит все элементы от начальной позиции до конца массива. Если какой-либо из аргументов имеет отрицательное значение, он определяет номер элемента относительно конца массива. Так, аргументу -1 соответствует последний элемент массива, а аргументу -3 - третий элемент массива с конца. Вот несколько примеров:

var а = [1,2,3,4,5];

a.slice(0,3); // Вернет [1,2,3]

а.slice(3); // Вернет [4,5]

а.slice(1,-1); // Вернет [2,3,4]

a.slice(-3,-2); // Вернет [3]

 

7.8.6. Метод splice()

Метод Array.splice() - это универсальный метод, выполняющий вставку или удаление элементов массива. В отличие от методов slice() и concat() , метод splice() изменяет исходный массив, относительно которого он был вызван. Обратите внимание, что методы splice() и slice() имеют очень похожие имена, но выполняют совершенно разные операции.

Метод splice() может удалять элементы из массива, вставлять новые элементы или выполнять обе операции одновременно. Элементы массива при необходимости смещаются, чтобы после вставки или удаления образовывалась непрерывная последовательность. Первый аргумент метода splice() определяет позицию в массиве, начиная с которой будет выполняться вставка и/или удаление. Второй аргумент определяет количество элементов, которые должны быть удалены (вырезаны) из массива. Если второй аргумент опущен, удаляются все элементы массива от указанного до конца массива. Метод splice() возвращает массив удаленных элементов или (если ни один из элементов не был удален) пустой массив. Например:

var а = [1,2,3,4,5,6,7,8];

a.splice(4);   // Вернет [5,6,7,8]; а = [1,2,3,4]

a.splice(1,2); // Вернет [2,3]; а = [1,4]

a.splice(1,1); // Вернет [4]; а = [1]

Первые два аргумента метода splice() определяют элементы массива, подлежащие удалению. За этими аргументами может следовать любое количество дополнительных аргументов, определяющих элементы, которые будут вставлены в массив, начиная с позиции, указанной в первом аргументе. Например:

var а = [1,2,3,4,5];

a.splice(2,0,'а','b');   // Вернет []; а = [1,2,’а','b',3,4,5]

a.splice(2,2, [1,2], 3); // Вернет ['a','b']; а = [1,2, [1,2],3,3,4,5]

Обратите внимание, что, в отличие от concat() , метод splice() вставляет массивы целиком, а не их элементы.

 

7.8.7. Методы push() и рор()

Методы push() и рор() позволяют работать с массивами как со стеками. Метод push() добавляет один или несколько новых элементов в конец массива и возвращает его новую длину. Метод pop() выполняет обратную операцию - удаляет последний элемент массива, уменьшает длину массива и возвращает удаленное им значение. Обратите внимание, что оба эти метода изменяют исходный массив, а не создают его модифицированную копию. Комбинация push() и рор() позволяет на основе массива реализовать стек с дисциплиной обслуживания «первым вошел - последним вышел». Например:

var stack = [];  // стек: []

stack.push(1,2): // стек: [1,2] Вернет 2

stack.pop();     // стек: [1] Вернет 2

stack.push(3);   // стек: [1,3] Вернет 2

stack.pop();     // стек: [1] Вернет 3

stack.push([4,5]); // стек: [1,[4,5]] Вернет 2

stack.рор()      // стек: [1] Вернет [4,5]

stack.рор();     // стек: [] Вернет 1

 

7.8.8. Методы unshift() и shift()

Методы unshift() и shift() ведут себя почти так же, как push() и рор() , за исключением того, что они вставляют и удаляют элементы в начале массива, а не в конце. Метод unshift() смещает существующие элементы в сторону больших индексов для освобождения места, добавляет элемент или элементы в начало массива и возвращает новую длину массива. Метод shift() удаляет и возвращает первый элемент массива, смещая все последующие элементы на одну позицию вниз, чтобы занять место, освободившееся в начале массива. Например:

var а = []; // а:[]

a.unshift(1); // а:[1] Вернет: 1

a.unshift(22); // а:[22,1] Вернет: 2

a.shift(); // а:[1] Вернет: 22

a.unshift(3,[4,5]); // а:[3,[4,5],1] Вернет: 3

a.shift(); // а:[[4,5], 1 ] Вернет: 3

a.shift(); // а:[1] Вернет: [4,5]

a.shift(); // а:[] Вернет: 1

Обратите внимание на поведение метода unshift() при вызове с несколькими аргументами. Аргументы вставляются не по одному, а все сразу (как в случае с методом splice() ). Это значит, что в результирующем массиве они будут следовать в том же порядке, в котором были указаны в списке аргументов. Будучи вставленными по одному, они бы расположились в обратном порядке.

 

7.8.9. Методы toString() и toLocaleString()

Массивы, как и любые другие объекты в JavaScript, имеют метод toString() . Для массива этот метод преобразует каждый его элемент в строку (вызывая в случае необходимости методы toString() элементов массива) и выводит список этих строк через запятую. Примечательно, что результат не включает квадратные скобки или какие-либо другие разделители вокруг значений массива. Например:

[1,2,3].toString() //Получается '1,2,3'

["а", "Ь", "с"]. toString() // Получается а,Ь,с'

[1, [2, 'с']].toString() //Получается '1,2,с'

Обратите внимание, что toString() возвращает ту же строку, что и метод join() при вызове его без аргументов.

Метод toLocaleString() - это локализованная версия toString(). Каждый элемент массива преобразуется в строку вызовом метода toLocaleString() элемента, а затем полученные строки объединяются с использованием специфического для региона (и определяемого реализацией) разделителя.

 

Стандарт ECMAScript 5 определяет девять новых методов массивов, позволяющих выполнять итерации, отображение, фильтрацию, проверку, свертку и поиск. Все эти методы описываются в следующих далее подразделах.

Однако, прежде чем перейти к изучению особенностей, следует сделать некоторые обобщения, касающиеся методов массивов в ECMAScript 5. Во-первых, большинство описываемых ниже методов принимают функцию в первом аргументе и вызывают ее для каждого элемента (или нескольких элементов) массива. В случае разреженных массивов указанная функция не будет вызываться для несуществующих элементов. В большинстве случаев указанной функции передаются три аргумента: значение элемента массива, индекс элемента и сам массив. Чаще всего вам необходим будет только первый аргумент, а второй и третий аргументы можно просто игнорировать. Большинство методов массивов, введенных стандартом ECMAScript 5, которые в первом аргументе принимают функцию, также принимают второй необязательный аргумент. Если он указан, функция будет вызываться, как если бы она была методом этого второго аргумента. То есть второй аргумент будет доступен функции, как значение ключевого слова this . Значение, возвращаемое функцией, играет важную роль, но разные методы обрабатывают его по-разному. Ни один из методов массивов, введенных стандартом ECMAScript 5, не изменяет исходный массив. Разумеется, функция, передаваемая этим методам, может модифицировать исходный массив.

 

7.9.1. Метод forEach()

Метод forEach() выполняет обход элементов массива и для каждого из них вызывает указанную функцию. Как уже говорилось выше, функция передается методу forEach() в первом аргументе. При вызове этой функции метод forEach() будет передавать ей три аргумента: значение элемента массива, индекс элемента и сам массив. Если вас интересует только значение элемента, можно написать функцию с одним параметром - дополнительные аргументы будут игнорироваться:

var data = [1,2,3,4,5]; // Массив, элементы которого будут суммироваться

// Найти сумму элементов массива

var sum =0; // Начальное значение суммы 0

data.forEach(function(value) { sum += value; }); // Прибавить значение к sum

sum // => 15

// Увеличить все элементы массива на 1

data.forEach(function(v, і, а) { а[і] = v + 1; });

data // => [2,3,4,5,6]

Обратите внимание, что метод fогEach() не позволяет прервать итерации, пока все элементы не будут переданы функции. То есть отсутствует эквивалент инструкции break , которую можно использовать с обычным циклом for . Если потребуется прервать итерации раньше, внутри функции можно возбуждать исключение, а вызов forEach() помещать в блок try . Ниже демонстрируется функция foreach() , вызывающая метод forEach() внутри такого блока try . Если функция, которая передается функции foreach() , возбудит исключение foreach.break , цикл будет прерван преждевременно:

function foreach(a,f,t) {

  try {

    a.forEach(f,t);

  } catch(e) {

    if (e === foreach.break)

      return;

    else throw e;

  }

}

foreach.break = new Error("StopIteration");

 

7.9.2. Метод map()

Метод map() передает указанной функции каждый элемент массива, относительно которого он вызван, и возвращает массив значений, возвращаемых этой функцией. Например:

а = [1, 2, 3];

b = a.map(function(x) { return х*х; }); // b = [1, 4, 9]

Метод map() вызывает функцию точно так же, как и метод forEach() . Однако функция, передаваемая методу map(), должна возвращать значение. Обратите внимание, что map() возвращает новый массив: он не изменяет исходный массив. Если исходный массив является разреженным, возвращаемый массив также будет разреженным: он будет иметь ту же самую длину и те же самые отсутствующие элементы.

 

7.9.3. Метод filter()

Метод filter() возвращает массив, содержащий подмножество элементов исходного массива. Передаваемая ему функция должна быть функцией-предикатом, т.е. должна возвращать значение true или false . Метод filter() вызывает функцию точно так же, как методы forEach() и map() . Если возвращается true или значение, которое может быть преобразовано в true , переданный функции элемент считается членом подмножества и добавляется в массив, возвращаемый методом. Например:

а = [5, 4, 3, 2, 1];

smallvalues = a.filter(function(x) { return х < 3 }); // [2, 1]

everyother = a.filter(function(x,і) { return і%2==0 }); // [5, 3, 1]

Обратите внимание, что метод filter() пропускает отсутствующие элементы в разреженных массивах и всегда возвращает плотные массивы. Чтобы уплотнить разреженный массив, можно выполнить следующие действия:

var dense = sparse.filter(function() { return true; });

А чтобы уплотнить массив и удалить из него все элементы со значениями undefined и null, можно использовать метод filter() , как показано ниже:

а = a.filter(function(x) { return х !== undefined && х != null; });

 

7.9.4. Методы every() и some()

Методы every() и some() являются предикатами массива: они применяют указанную функцию-предикат к элементам массива и возвращают true или false . Метод every() напоминает математический квантор всеобщности V: он возвращает true , только если переданная вами функция-предикат вернула true для всех элементов массива:

а = [1,2,3,4,5];

a.every(function(x) { return х < 10; }) // => true: все значения < 10.

a.every(function(x) { return х % 2 === 0; }) // => false: не все четные.

Метод some() напоминает математический квантор существования 3: он возвращает true , если в массиве имеется хотя бы один элемент, для которого функция-предикат вернет true , а значение false возвращается методом, только если функция-предикат вернет false для всех элементов массива:

а = [1,2,3,4, 5];

a.some(function(x) { return х%2===0; }) // => true: имеются четные числа,

a.some(isNaN) // => false: нет нечисловых элементов.

Обратите внимание, что оба метода, every() и some() , прекращают обход элементов массива, как только результат становится известен. Метод some() возвращает true , как только функция-предикат вернет true , и выполняет обход всех элементов массива, только если функция-предикат всегда возвращает false . Метод every() является полной противоположностью: он возвращает false , как только функция-предикат вернет false , и выполняет обход всех элементов массива, только если функция-предикат всегда возвращает true . Кроме того, отметьте, что в соответствии с правилами математики для пустого массива метод everу() возвращает true, а метод some() возвращает false .

 

7.9.5. Методы reduce() и reduceRight()

Методы reduce() и reduceRight() объединяют элементы массива, используя указанную вами функцию, и возвращают единственное значение. Это типичная операция в функциональном программировании, где она известна также под названием «свертка». Примеры ниже помогут понять суть этой операции:

var а = [1,2,3,4,5]

var sum = a.reduce(function(x,у) { return х+у }, 0); // Сумма значений

var product = a.reduce(function(x,у) { return х*у }, 1); // Произвел, значений

var max = a.reduce(function(x,у) { return (х>у)?х:у; }); // Наибольш. значение

Метод reduce() принимает два аргумента. В первом передается функция, которая выполняет операцию свертки. Задача этой функции - объединить некоторым способом или свернуть два значения в одно и вернуть свернутое значение. В примерах выше функции выполняют объединение двух значений, складывая их, умножая и выбирая наибольшее. Во втором (необязательном) аргументе передается начальное значение для функции.

Функции, передаваемые методу reduce() , отличаются от функций, передаваемых методам forEach() и map(). Знакомые уже значение, индекс и массив передаются им во втором, третьем и четвертом аргументах. А в первом аргументе передается накопленный результат свертки. При первом вызове в первом аргументе функции передается начальное значение, переданное методу reduce() во втором аргументе. Во всех последующих вызовах передается значение, полученное в результате предыдущего вызова функции. В первом примере, из приведенных выше, функция свертки сначала будет вызвана с аргументами 0 и 1. Она сложит эти числа и вернет 1. Затем она будет вызвана с аргументами 1 и 2 и вернет 3. Затем она вычислит 3+3=6, затем 6+4=10 и, наконец, 10+5=15. Это последнее значение 15 будет возвращено методом reduce().

Возможно, вы обратили внимание, что в третьем вызове, в примере выше, методу reduce() передается единственный аргумент: здесь не указано начальное значение. Когда метод reduce() вызывается без начального значения, как в данном случае, в качестве начального значения используется первый элемент массива. Это означает, что при первом вызове функции свертки будут переданы первый и второй элементы массива. В примерах вычисления суммы и произведения точно так же можно было бы опустить аргумент с начальным значением.

Вызов метода reduce() с пустым массивом без начального значения вызывает исключение ТуреЕrror . Если вызвать метод с единственным значением - с массивом, содержащим единственный элемент, и без начального значения или с пустым массивом и начальным значением - он просто вернет это единственное значение, не вызывая функцию свертки.

Метод reduceRight() действует точно так же, как и метод reduce(), за исключением того, что массив обрабатывается в обратном порядке, от больших индексов к меньшим (справа налево). Это может потребоваться, если операция свертки имеет ассоциативность справа налево, например:

var а = [2, 3, 4]

// Вычислить 2^(3^4). Операция возведения в степень имеет ассоциативность справа налево

var big = a.reduceRight(function(accumulator,value) {

                     return Math.pow(value,accumulator);

             });

Обратите внимание, что ни reduce(), ни reduceRight() не принимают необязательный аргумент, определяющий значение this внутри функции свертки. Его место занял необязательный аргумент с начальным значением. Если потребуется вызывать функцию свертки как метод конкретного объекта, можно воспользоваться методом Function.bind() .

Следует отметить, что методы every() и some() , описанные выше, являются своеобразной разновидностью операции свертки массива. Однако они отличаются отreduce() тем, что стремятся завершить обход массива как можно раньше и не всегда проверяют значения всех его элементов.

В примерах, представленных до сих пор, для простоты использовались числовые массивы, но методы reduce() и reduceRight() могут использоваться не только для математических вычислений. Взгляните на функцию union() в примере 6.2. Она вычисляет «объединение» двух объектов и возвращает новый объект, имеющий свойства обоих. Эта функция принимает два объекта и возвращает другой объект, т. е. она действует как функция свертки, поэтому ее можно использовать с методом reduce() и обобщить операцию создания объединения произвольного числа объектов:

var objects = [{х:1}, {у:2}, {z:3}];

var merged = objects.reduce(union); // => {x:1, y:2, z:3}

Напомню, что, когда два объекта имеют свойства с одинаковыми именами, функция union() использует значение свойства второго аргумента, т.е. reduce() и reduceRight() могут давать разные результаты при использовании с функцией union():

var objects = [{х:1,а:1}, {у:2,а:2}, {z:3,а:3}]:

var leftunion = objects.reduce(union); // {x:1, y:2, z:3. a:3}

var rightunion = objects.reduceRight(union); // {x:1, y:2, z:3, a:1}

 

7.9.6. Методы indexOf() и lastlndexOf()

Методы indexOf() и lastlndexOf() отыскивают в массиве элемент с указанным значением и возвращают индекс первого найденного элемента или -1, если элемент с таким значением отсутствует. Метод indexOf() выполняет поиск от начала массива к концу, а метод lastlndexOf() - от конца к началу.

а = [0.1,2.1,0];

a. indexOf(1) // => 1: а[1] = 1

a.lastlndexOf(1) // => 3: а[3] = 1

a.index0f(3) // => -1: нет элемента со значением 3

В отличие от других методов, описанных в этом разделе, методы indexOf() и lastlndexOf() не принимают функцию в виде аргумента. В первом аргументе им передается искомое значение. Второй аргумент является необязательным: он определяет индекс массива, с которого следует начинать поиск. Если опустить этот аргумент, метод indexOf() начнет поиск с начала массива, а метод lastlndexOf() - с конца. Во втором аргументе допускается передавать отрицательные значения, которые интерпретируются как смещение относительно конца массива, как в методе splice() : значение -1, например, соответствует последнему элементу массива.

Следующая функция отыскивает заданное значение в массиве и возвращает массив всех индексов, где было найдено совпадение. Здесь демонстрируется, как можно использовать второй аргумент метода indexOf() для поиска совпадений после первого.

// Отыскивает все вхождения значения х в массив и возвращает

// массив индексов найденных совпадений

function findall(a. х) {

  var results = [], // Возвращаемый массив индексов

  len = a.length, // Длина массива, где выполняется поиск

  pos = 0; // Начальная позиция поиска

  while(pos < len) { // Пока остались непроверенные элементы...

    pos = a.indexOf(x, pos); // Искать

    if (pos === -1) break; // Если ничего не найдено, поиск завершен.

    results.push(pos); // Иначе - сохранить индекс в массиве

    pos = pos +1; //И продолжить поиск со следующего элемента

  }

  return results; // Вернуть массив индексов

}

Обратите внимание, что строки также имеют методы indexOf() и lastlndexOf(), которые действуют подобно методам массивов.

 

Определение функций выполняется с помощью ключевого слова function , которое может использоваться в выражениях определения функций (раздел 4.3) или в инструкциях объявления функций (раздел 5.3.2). В любом случае определение функции начинается с ключевого слова function , за которым указываются следующие компоненты:

• Идентификатор, определяющий имя функции. Имя является обязательной частью инструкции объявления функции: оно будет использовано для создания новой переменной, которой будет присвоен объект новой функции. В выражениях определения функций имя может отсутствовать: при его наличии имя будет ссылаться на объект функции только в теле самой функции.

• Пара круглых скобок вокруг списка из нуля или более идентификаторов, разделенных запятыми. Эти идентификаторы будут определять имена параметров функции и в теле функции могут использоваться как локальные переменные.

• Пара фигурных скобок с нулем или более инструкций JavaScript внутри. Эти инструкции составляют тело функции: они выполняются при каждом вызове функции.

В примере 8.1 показано несколько определений функций в виде инструкций и выражений. Обратите внимание, что определения функций в виде выражений удобно использовать, только если они являются частью более крупных выражений, таких как присваивание или вызов функции, которые выполняют некоторые действия с помощью вновь объявленной функции.

Именование функций

В качестве имени функции может использоваться любой допустимый идентификатор. Старайтесь выбирать функциям достаточно описательные, но не длинные имена. Искусство сохранения баланса между краткостью и информативностью приходит с опытом. Правильно подобранные имена функций могут существенно повысить удобочитаемость (а значит, и простоту сопровождения) ваших программ.

Чаще всего в качестве имен функций выбираются глаголы или фразы, начинающиеся с глаголов. По общепринятому соглашению имена функций начинаются со строчной буквы. Если имя состоит из нескольких слов, в соответствии с одним из соглашений они отделяются друг от друга символом подчеркивания, примерно так: like_this(), по другому соглашению все слова, кроме первого, начинаются с прописной буквы, примерно так: likeThis(). Имена функций, которые, как предполагается, реализуют внутреннюю, скрытую от посторонних глаз функциональность, иногда начинаются с символа подчеркивания.

В некоторых стилях программирования или в четко определенных программных платформах бывает полезно давать наиболее часто используемым функциям очень короткие имена. Примером может служить библиотека jQuery клиентского JavaScript (описываемая в главе 19), в которой широко используется функция с именем $() (да-да, просто знак доллара). (В разделе 2.4 уже говорилось, что в идентификаторах JavaScript помимо алфавитно-цифровых символов допускается использовать знаки доллара и подчеркивания.)

*********************************************************

Пример 8.1. Определения JavaScript-функций

// Выводит имена и значения всех свойств объекта о. Возвращает undefined,

function printprops(o) {

  for(var p in o)

    console.log(p + ": " + o[p] + "\n");

}

// Вычисляет Декартово расстояние между точками (х1,у1) и (х2,у2).

function distance(x1, у1. х2, у2) {

  var dx = х2 - х1; var dy = у2 - у1;

  return Math.sqrt(dx*dx + dy*dy);

}

// Рекурсивная функция (вызывающая сама себя), вычисляющая факториал

// Напомню, что х! - это произведение х и всех положительных целых чисел, меньше X.

function factorial(x) {

  if (х <= 1) return 1;

  return x * factorial(x-1);

}

// Следующее выражение определяет функцию, вычисляющую квадрат аргумента.

// Обратите внимание, что она присваивается переменной

var square = function(x) { return x*x; }

// Выражения определения функций могут иметь имена, что позволяет

// производить рекурсивные вызовы.

var f = function fact(x) { if (x <= 1) return 1; else return x*fact(x-1); };

// Выражения определения функций могут также использоваться в качестве

// аргументов других выражений:

data.sort(function(a,b) { return a-b: }):

// Выражения определения функций иногда могут тут же вызываться:

var tensquared = (function(x) {return x*x;}(10));

Обратите внимание, что в выражениях определения функций имя функции может отсутствовать. Инструкция объявления функции фактически объявляет переменную и присваивает ей объект функции. Выражение определения функции, напротив, не объявляет переменную. Однако в выражениях определения допускается указывать имя функции, как в функции вычисления факториала выше, которое может потребоваться в теле функции для вызова себя самой. Если выражение определения функции включает имя, данное имя будет ссылаться на объект функции в области видимости этой функции. Фактически имя функции становится локальной переменной, доступной только в теле функции. В большинстве случаев имя функции не требуется указывать в выражениях определения, что делает определения более компактными. Особенно удобно использовать выражения для определения однократно используемых функций, как в последних двух примерах выше.

Как описывалось в разделе 5.3.2, инструкции объявления функций «поднимаются» в начало сценария или вмещающей их функции, благодаря чему объявленные таким способом функции могут вызываться в программном коде выше объявления. Это не относится к функциям, которые определяются в виде выражений: чтобы вызвать функцию, необходимо иметь возможность сослаться на нее, однако нельзя сослаться на функцию, которая определяется с помощью выражения, пока она не будет присвоена переменной. Объявления переменных также поднимаются вверх (раздел 3.10.1), но операции присваивания значений этим переменным не поднимаются, поэтому функции, определяемые в виде выражений, не могут вызываться до того, как они будут определены.

Обратите внимание, что большинство (но не все) функций в примере 8.1 содержат инструкцию return (раздел 5.6.4). Инструкция return завершает выполнение функции и выполняет возврат значения своего выражения (если указано) вызывающей программе. Если выражение в инструкции return отсутствует, она возвращает значение undefined . Если инструкция return отсутствует в функции, интерпретатор просто выполнит все инструкции в теле функции и вернет вызывающей программе значение undefined .

Большинство функций в примере 8.1 вычисляют некоторое значение, и в них инструкция return используется для возврата этого значения вызывающей программе. Функция printprops() несколько отличается в этом смысле: ее работа заключается в том, чтобы вывести имена свойств объекта. Ей не нужно возвращать какое-либо значение, поэтому в функции отсутствует инструкция return . Функция printprops() всегда будет возвращать значение undefined . (Функции, не имеющие возвращаемого значения, иногда называются процедурами.)

 

8.1.1. Вложенные функции

В JavaScript допускается вложение определений функций в другие функции. Например:

function hypotenuse(a, b) {

  function square(x) { return x*x; }

  return Math.sqrt(square(a) + square(b));

}

Особый интерес во вложенных функциях представляют правила видимости переменных: они могут обращаться к параметрам и переменным, объявленным во вмещающей функции (или функциях). Например, в определении выше внутренняя функция square() может читать и изменять параметры а и Ь, объявленные во внешней функции hypotenuse(). Эти правила видимости, действующие для вложенных функций, играют важную роль, и мы еще вернемся к ним в разделе 8.6.

Как отмечалось в разделе 5.3.2, инструкции объявления функций в действительности не являются настоящими инструкциями, и спецификация ECMAScript допускает использовать их только в программном коде верхнего уровня. Они могут появляться в глобальном программном коде или внутри других функций, но они не могут находиться внутри циклов, условных инструкций, инструкций try/catch/finally или with. Обратите внимание, что эти ограничения распространяются только на объявления функций в виде инструкции function . Выражения определения функций могут присутствовать в любом месте в программе на языке JavaScript.

 

Программный код, образующий тело функции, выполняется не в момент определения функции, а в момент ее вызова. Функции в языке JavaScript могут вызываться четырьмя способами:

• как функции,

• как методы,

• как конструкторы и

• косвенно, с помощью их методов саll() и аррlу().

 

8.2.1. Вызов функций

Вызов функций как функций или как методов, выполняется с помощью выражения вызова (раздел 4.5). Выражение вызова состоит из выражения обращения к функции, которое возвращает объект функции, и следующими за ним круглыми скобками со списком из нуля или более выражений-аргументов, разделенных запятыми, внутри. Если выражение обращения к функции является выражением обращения к свойству - если функция является свойством объекта или элементом массива - тогда выражение вызова является выражением вызова метода. Этот случай будет описан ниже. В следующем фрагменте демонстрируется несколько примеров выражений вызова обычных функций:

printprops({х:1});

var total = distance(0,0,2,1) + distanced, 1,3, 5);

var probability = factorial(5)/factorial(13);

При вызове функции вычисляются все выражения-аргументы (указанные между скобками), и полученные значения используются в качестве аргументов функции. Эти значения присваиваются параметрам, имена которых перечислены в определении функции. В теле функции выражения обращений к параметрам возвращают значения соответствующих аргументов.

При вызове обычной функции возвращаемое функцией значение становится значением выражения вызова. Если возврат из функции происходит по достижении ее конца интерпретатором, возвращается значение undefined . Если возврат из функции происходит в результате выполнения инструкции return , возвращается значение выражения, следующего за инструкцией return , или undefined , если инструкция return не имеет выражения.

При вызове функции в ECMAScript 3 и в нестрогом режиме ECMAScript 5 контекстом вызова (значением this ) является глобальный объект. Однако в строгом режиме контекстом вызова является значение undefined .

Функции, которые предназначались для использования в виде простых функций, обычно вообще не используют ключевое слово this . Впрочем, его можно использовать, чтобы определить, не выполняется ли функция в строгом режиме:

// Определение и вызов функции, которая выясняет действующий режим работы,

var strict = (function() { return !this; }());

Составление цепочек вызовов методов

Когда методы возвращают объекты, появляется возможность использовать значение, возвращаемое одним методом, как часть последующих вызовов. Это позволяет создавать последовательности («цепочки», или «каскады») вызовов методов в одном выражении. При работе с библиотекой jQuery (глава 19), например, часто можно встретить такие инструкции:

// Отыскать все заголовки, отобразить их в значения атрибутов id,

// преобразовать в массив и отсортировать

$( ":header").map(function() { return this.id )).get().sort();

Если вы пишете метод, не имеющий собственного возвращаемого значения, подумайте о возможности возвращать из него значение this. Если неуклонно следовать этому правилу при разработке своего API, появится возможность использовать стиль программирования, известный как составление цепочек из методов,

когда обращение к имени метода выполняется один раз, а затем может следовать множество вызовов его методов:

shape.setX(100).setY(100).setSize(50).setOutline("red").setFill("blue").draw();

He путайте цепочки вызовов методов с цепочками конструкторов, которые описываются в разделе 9.7.2.

 

8.2.2. Вызов методов

Метод - это не что иное, как функция, которая хранится в виде свойства объекта. Если имеется функция f и объект о, то можно определить метод объекта о с именем m, как показано ниже:

о.m = f;

После этого можно вызвать метод m() объекта о:

о.m();

Или, если метод m() принимает два аргумента, его можно вызвать так:

о.m(х, у);

Строка выше является выражением вызова: она включает выражение обращения к функции о.m и два выражения-аргумента, х и у. Выражение обращения к функции в свою очередь является выражением обращения к свойству (раздел 4.4), а это означает, что функция вызывается как метод, а не как обычная функция.

Аргументы и возвращаемое значение при вызове метода обрабатываются точно так же, как при вызове обычной функции. Однако вызов метода имеет одно важное отличие: контекст вызова. Выражение обращения к свойству состоит из двух частей: объекта (в данном случае о) и имени свойства (m). В подобных выражениях вызова методов объект о становится контекстом вызова, и тело функции получает возможность ссылаться на этот объект с помощью ключевого слова this . Например:

var calculator = { // Литерал объекта

  ореrand1: 1,

  operand2: 1,

  add: function() {

    // Обратите внимание, что для ссылки на этот объект используется

    // ключевое слово this.

    this.result = this.operandl + this.operand2:

  }

};

calculator.add(); // Вызвать метод, чтобы вычислить 1+1.

calculator.result // => 2

Чаще всего при вызове методов используется форма обращения к свойствам с помощью оператора точки, однако точно так же можно использовать форму обращения к свойствам с помощью квадратных скобок. Например, оба следующих выражения являются выражениями вызова методов:

о["m’'](х,у); // Другой способ записать это выражение: о.m(х.у).

a[0](z) // Тоже вызов метода (предполагается, что а[0] - это функция).

Выражения вызова методов могут включать более сложные выражения обращения к свойствам:

customer.surname.toUpperCase(): // Вызвать метод объекта customer.surname

f().m();         // Вызвать метод m() возвращаемого значения функции f()

Методы и ключевое слово this занимают центральное место в парадигме объектно-ориентированного программирования. Любая функция, используемая как метод, фактически получает неявный аргумент - объект, относительно которого она была вызвана. Как правило, методы выполняют некоторые действия с объектом, и синтаксис вызова метода наглядно отражает тот факт, что функция оперирует объектом. Сравните следующие две строки:

rect.setSize(width, height);

setRectSize(rect, width, height);

Гипотетически функции, вызывающиеся в этих двух строках, могут производить абсолютно идентичные действия над объектом rect (гипотетическим), но синтаксис вызова метода в первой строке более наглядно демонстрирует, что в центре внимания находится объект rect.

Обратите внимание: this - это именно ключевое слово, а не имя переменной или свойства. Синтаксис JavaScript не допускает возможность присваивания значений элементу this .

В отличие от переменных, ключевое слово this не имеет области видимости, и вложенные функции не наследуют значение this от вызывающей функции. Если вложенная функция вызывается как метод, значением this является объект, относительно которого был сделан вызов. Если вложенная функция вызывается как функция, то значением this будет либо глобальный объект (в нестрогом режиме), либо undefined (в строгом режиме). Распространенная ошибка полагать, что во вложенной функции, которая вызывается как функция, можно использовать this для получения доступа к контексту внешней функции. Если во вложенной функции необходимо иметь доступ к значению this внешней функции, это значение следует сохранить в переменной, находящейся в области видимости внутренней функции. Для этой цели часто используется переменная с именем self. Например:

var о = { // Объект о.

  m: function() { // Метод m объекта.

    var self = this; // Сохранить значение this в переменной,

    console.log(this === о); // Выведет "true": this - это объект о.

    f(); // Вызвать вспомогательную ф-цию f().

    function f() { // Вложенная функция f

      console.log(this === о); // "false": this - глоб. об. или undefined

      console.log(self === o); // "true": self - знач, this внеш. ф-ции.

    }

  }

};

o.m(); // Вызвать метод m объекта о.

В примере 8.5 (раздел 8.7.4) демонстрируется более практичный способ использования идиомы var self=this .

 

8.2.3. Вызов конструкторов

Если вызову функции или метода предшествует ключевое слово new , следовательно, это вызов конструктора. (Вызовы конструкторов обсуждались в разделах 4.6 и 6.1.2, а более подробно конструкторы будут рассматриваться в главе 9.) Вызов конструктора отличается от вызова обычной функции или метода особенностями обработки аргументов, контекстом вызова и возвращаемым значением.

Если вызов конструктора включает список аргументов в скобках, эти выражения-аргументы вычисляются и передаются конструктору точно так же, как любой другой функции или методу. Но если конструктор не имеет параметров, синтаксис вызова конструктора в языке JavaScript позволяет вообще опустить скобки и список аргументов. При вызове конструктора всегда можно опустить пару пустых скобок. Например, следующие две строки полностью эквивалентны:

var о = new Object();

var о = new Object;

Вызов конструктора создает новый пустой объект, наследующий свойство prototype конструктора. Назначение функции-конструктора - инициализировать объект, и этот вновь созданный объект передается конструктору как контекст вызова, благодаря чему функция-конструктор может ссылаться на него с помощью ключевого слова this . Обратите внимание, что вновь созданный объект передается как контекст вызова, даже если вызов конструктора выглядит как вызов метода. То есть в выражении new о.m() контекстом вызова будет вновь созданный объект, а не объект о.

Как правило, в функциях-конструкторах не используется инструкция return . Обычно они выполняют инициализацию нового объекта и неявно возвращают его, по достижении своего конца. В этом случае значением выражения вызова конструктора становится новый объект. Однако если конструктор явно вернет объект с помощью инструкции return , то значением выражения вызова конструктора станет этот объект. Если конструктор выполнит инструкцию return без значения или вернет с ее помощью простое значение, это возвращаемое значение будет проигнорировано и в качестве результата вызова будет использован новый объект.

 

8.2.4. Косвенный вызов

Функции в языке JavaScript являются объектами и подобно другим объектам имеют свои методы. В их числе есть два метода, call() и аррlу(), выполняющие косвенный вызов функции. Оба метода позволяют явно определить значение this для вызываемой функции, что дает возможность вызывать любую функцию как метод любого объекта, даже если фактически она не является методом этого объекта. Кроме того, обоим методам можно передать аргументы вызова. Метод саll() позволяет передавать аргументы для вызываемой функции в своем собственном списке аргументов, а метод apply() принимает массив значений, которые будут использованы как аргументы. Подробнее о методах call() и аррlу() рассказывается в разделе 8.7.3.

 

В языке JavaScript, в определениях функций не указываются типы параметров, а при вызове функций не выполняется никаких проверок типов передаваемых значений аргументов. Фактически при вызове функций в языке JavaScript не проверяется даже количество аргументов. В подразделах ниже описывается, что происходит, если число аргументов в вызове функции меньше или больше числа объявленных параметров. В них также демонстрируется, как можно явно проверить типы аргументов функции, если необходимо гарантировать, что функция не будет вызвана с некорректными аргументами.

 

8.3.1. Необязательные аргументы

Когда число аргументов в вызове функции меньше числа объявленных параметров, недостающие аргументы получают значение undefined . Часто бывает удобным писать функции так, чтобы некоторые аргументы были необязательными и могли опускаться при вызове функции. В этом случае желательно предусмотреть возможность присваивания достаточно разумных значений по умолчанию параметрам, которые могут быть опущены. Например:

// Добавить в массив а перечислимые имена свойств объекта о и вернуть его.

// Если аргумент а не не был передан, создать и вернуть новый массив,

function getPropertyNames(o, /* необязательный */ а) {

  if (а === undefined) а = []; // Если массив не определен, создать новый

  for(var property in о) a.push(property);

  return а;

}

// Эта функция может вызываться с 1 или 2 аргументами:

var а = getPropertyNames(o); // Получить свойства объекта о в новом массиве

getPropertyNames(p,а); // добавить свойства объекта р в этот массив

Вместо инструкции if в первой строке этой функции можно использовать оператор || следующим образом:

а = а || [];

В разделе 4.10.2 говорилось, что оператор || возвращает первый аргумент, если он имеет истинное значение, и в противном случае возвращает второй аргумент. В данном примере, если во втором аргументе будет передан какой-либо объект, функция будет использовать его. Но если второй аргумент отсутствует (или в нем будет передано значение null ), будет использоваться вновь созданный массив.

Обратите внимание, что при объявлении функций необязательные аргументы должны завершать список аргументов, чтобы их можно было опустить. Программист, который будет писать обращение к вашей функции, не сможет передать второй аргумент и при этом опустить первый: он будет вынужден явно передать в первом аргументе значение undefined. Обратите также внимание на комментарий /* необязательный */ в определении функции, который подчеркивает тот факт, что параметр является необязательным.

 

8.3.2. Списки аргументов переменной длины: объект Arguments

 

Если число аргументов в вызове функции превышает число имен параметров, функция лишается возможности напрямую обращаться к неименованным значениям. Решение этой проблемы предоставляет объект Arguments . В теле функции идентификатор arguments ссылается на объект Arguments , присутствующий в вызове. Объект Arguments - это объект, подобный массиву (раздел 7.11), позволяющий извлекать переданные функции значения по их номерам, а не по именам.

Предположим, что была определена функция f, которая требует один аргумент, х. Если вызвать эту функцию с двумя аргументами, то первый будет доступен внутри функции по имени параметра х или как arguments[0]. Второй аргумент будет доступен только как arguments[1]. Кроме того, подобно настоящим массивам, arguments имеет свойство length , определяющее количество содержащихся элементов. То есть в теле функции f, вызываемой с двумя аргументами, arguments, length имеет значение 2.

Объект Arguments может использоваться с самыми разными целями. Следующий пример показывает, как с его помощью проверить, была ли функция вызвана с правильным числом аргументов, - ведь JavaScript этого за вас не сделает:

function f(x, у, z)

{

  // Сначала проверяется, правильное ли количество аргументов передано

  if (arguments.length != 3) {

    throw new Error("функция f вызвана c ” + arguments.length +

        "аргументами, а требуется 3.");

  }

  // А теперь сам код функции...

}

Обратите внимание, что зачастую нет необходимости проверять количество аргументов, как в данном примере. Поведение по умолчанию интерпретатора JavaScript отлично подходит для большинства случаев: отсутствующие аргументы замещаются значением undefined , а лишние аргументы просто игнорируются.

Объект Arguments иллюстрирует важную возможность JavaScript-функций: они могут быть написаны таким образом, чтобы работать с любым количеством аргументов. Следующая функция принимает любое число аргументов и возвращает значение самого большого из них (аналогично ведет себя встроенная функция Math.max()):

function max(/*...*/)

{

  var m = Number.NEGATIVE.INFINITY;

  // Цикл по всем аргументам, поиск и сохранение наибольшего из них

  for(var і = 0; і < arguments.length; i++)

    if (arguments[i] > max) max = arguments[i];

  // Вернуть наибольшее значение return max;

}

var largest = max(1, 10, 100, 2, 3, 1000, 4, 5, 10000, 6); // => 10000

Функции, подобные этой и способные принимать произвольное число аргументов, называются функциями с переменным числом аргументов (ivariadic functions, variable arity functions или varargs functions). Этот термин возник вместе с появлением языка программирования С.

Обратите внимание, что функции с переменным числом аргументов не должны допускать возможность вызова с пустым списком аргументов. Будет вполне разумным использовать объект arguments[] при написании функции, ожидающей получить фиксированное число обязательных именованных аргументов, за которыми может следовать произвольное число необязательных неименованных аргументов.

Не следует забывать, что arguments фактически не является массивом - это объект Arguments . В каждом объекте Arguments имеются пронумерованные элементы массива и свойство length , но с технической точки зрения это не массив. Лучше рассматривать его как объект, имеющий некоторые пронумерованные свойства. Подробнее об объектах, подобных массивам, рассказывается в разделе 7.11.

У объекта Arguments есть одна очень необычная особенность. Когда у функции имеются именованные параметры, элементы массива объекта Arguments при выполнении в нестрогом режиме являются синонимами параметров, содержащих аргументы функции. Массив arguments[] и имена параметров - это два разных средства обращения к одним и тем же переменным. Изменение значения аргумента через имя аргумента меняет значение, извлекаемое через массив arguments[] . Изменение значения аргумента через массив arguments[] меняет значение, извлекаемое по имени аргумента. Например:

function f(x) {

  console.log(x); // Выведет начальное значение аргумента

  arguments[0] = null; // При изменении элемента массива изменяется х!

  console.log(x); // Теперь выведет "null"

}

Определенно, это не совсем то поведение, которое можно было бы ожидать от настоящего массива. В этом случае arguments[0] и х могли бы ссылаться на одно и то же значение, но изменение одной ссылки не должно оказывать влияния на другую.

Эта особенность в поведении объекта Arguments была ликвидирована в строгом режиме, предусматриваемом стандартом ECMAScript 5. Кроме того, в строгом режиме имеется еще несколько отличий. В нестрогом режиме arguments - это всего лишь обычный JavaScript-идентификатор, а не зарезервированное слово. В строгом режиме не допускается использовать имя arguments в качестве имени параметра или локальной переменной функции и отсутствует возможность присваивать значения элементам arguments.

 

8.3.2.1. Свойства callee и caller

Помимо элементов своего массива объект Arguments определяет свойства callee и caller . При попытке изменить значения этих свойств в строгом режиме ECMAScript 5 гарантированно возбуждается исключение ТуреЕrror . Однако в нестрогом режиме стандарт ECMAScript утверждает, что свойство callee ссылается на выполняемую в данный момент функцию. Свойство caller не является стандартным, но оно присутствует во многих реализациях и ссылается на функцию, вызвавшую текущую. Свойство caller можно использовать для доступа к стеку вызовов, а свойство callee особенно удобно использовать для рекурсивного вызова неименованных функций:

var factorial = function(x) {

  if (x <= 1) return 1; return x * arguments.callee(x-1);

};

 

8.3.3. Использование свойств объекта в качестве аргументов

Когда функция имеет более трех параметров, становится трудно запоминать правильный порядок их следования. Чтобы предотвратить ошибки и избавить программиста от необходимости заглядывать в документацию всякий раз, когда он намеревается вставить в программу вызов такой функции, можно предусмотреть возможность передачи аргументов в виде пар имя/значение в произвольном порядке. Чтобы реализовать такую возможность, при определении функции следует предусмотреть передачу объекта в качестве единственного аргумента. Благодаря такому стилю пользователи функции смогут передавать функции объект, в котором будут определяться необходимые пары имя/значение. В следующем фрагменте приводится пример такой функции, а также демонстрируется возможность определения значений по умолчанию для опущенных аргументов:

// Скопировать length элементов из массива from в массив to.

// Копирование начинается с элемента from_start в массиве from

// и выполняется в элементы, начиная с to_start в массиве to.

// Запомнить порядок следования аргументов такой функции довольно сложно.

function аггаусору(/* массив */ from, /* индекс */ from_start,

        /* массив */ to, /* индекс */ to_start,

        /* целое */ length)

{

  // здесь находится реализация функции

}

// Эта версия функции чуть менее эффективная, но не требует запоминать порядок следования

// аргументов, а аргументы from_start и to_start по умолчанию принимают значение 0.

function easycopy(args) {

  arraycopy(args.from,

  args.from_start || 0,

  // Обратите внимание, как назначаются args.to,

  // значения по умолчанию

  args.to_start || 0, args.length);

}

// Далее следует пример вызова функции easycopy():

var а = [1,2,3,4], b = [];

easycopy({from: a, to: b, length: 4});

 

8.3.4. Типы аргументов

В языке JavaScript параметры функций объявляются без указания их типов, а во время передачи значений функциям не производится никакой проверки их типов. Вы можете сделать свой программный код самодокументируемым, выбирая описательные имена для параметров функций и включая описание типов аргументов в комментарии, как это сделано в только что рассмотренном примере функции аггаусору(). Для необязательных аргументов в комментарий можно добавлять слово «необязательный» («optional»). А если функция может принимать произвольное число аргументов, можно использовать многоточие:

function max(/* число... */) { /* тело функции */ }

Как отмечалось в разделе 3.8, при необходимости JavaScript выполняет преобразование типов. Таким образом, если определить функцию, которая ожидает получить строковый аргумент, а затем вызвать ее с аргументом какого-нибудь другого типа, значение аргумента просто будет преобразовано в строку, когда функция пытается обратиться к нему как к строке. В строку может быть преобразовано любое простое значение, и все объекты имеют методы toString() (правда, не всегда полезные); тем самым устраняется вероятность появления ошибки.

Однако такой подход может использоваться не всегда. Вернемся к методу аггаусору() , продемонстрированному выше. Он ожидает получить массив в первом аргументе. Любое обращение к функции окажется неудачным, если первым аргументом будет не массив (или, возможно, объект, подобный массиву). Если функция должна вызываться чаще, чем один-два раза, следует добавить в нее проверку соответствия типов аргументов. Гораздо лучше сразу же прервать вызов функции в случае передачи аргументов ошибочных типов, чем продолжать выполнение, которое потерпит неудачу с сообщением об ошибке, запутывающим ситуацию. Ниже приводится пример функции, выполняющей проверку типов. Обратите внимание, что она использует функцию isArrayLike() из раздела 7.11:

// Возвращает сумму элементов массива (или объекта, подобного массиву) а.

// Все элементы массива должны быть числовыми, при этом значения null

// и undefined игнорируются,

function sum(a) {

  if (isArrayLike(a)) {

    var total = 0;

    for(var і = 0; і < a.length; і++) { // Цикл по всем элементам

      var element = a[і];

      if (element == null) continue; // Пропустить null и undefined

      if (isFinite(element))

        total += element;

      else throw new Error("sum(): все элементы должны быть числами");

    }

    return total;

  }

  else throw new Error("sum(): аргумент должен быть массивом");

}

Этот метод sum() весьма строго относится к проверке типов входных аргументов и генерирует исключения с достаточно информативными сообщениями, если типы входных аргументов не соответствуют ожидаемым. Тем не менее он остается достаточно гибким, обслуживая наряду с настоящими массивами объекты, подобные массивам, и игнорируя элементы, имеющие значения null и undefined .

JavaScript - чрезвычайно гибкий и к тому же слабо типизированный язык, благодаря чему можно писать функции, которые достаточно терпимо относятся к количеству и типам входных аргументов. Далее приводится метод flexsum(), реализующий такой подход (и, вероятно, являющийся примером другой крайности). Например, он принимает любое число входных аргументов и рекурсивно обрабатывает те из них, которые являются массивами. Вследствие этого он может принимать переменное число аргументов или массив аргументов. Кроме того, он прилагает максимум усилий, чтобы преобразовать нечисловые аргументы в числа, прежде чем сгенерировать исключение:

function flexisum(a) { var total = 0;

  for(var і = 0; і < arguments.length; i++) {

    var element = arguments[i], n;

    if (element == null) continue; // Игнорировать null и undefined

    if (isArray(element)) // Если аргумент - массив

      n = flexisum.apply(this. element); // вычислить сумму рекурсивно

    else

      if (typeof element === "function") // Иначе, если это функция...

        n = Number(element()); // вызвать и преобразовать,

      else

        n = Number(element); // Иначе попробовать преобразовать

    if (isNaN(n)) // Если не удалось преобразовать в число, возбудить искл.

      throw Error("flexisum(): невозможно преобразовать " + element + в число");

    total += n; // Иначе прибавить n к total

  }

  return total;

}

 

Самые важные особенности функций заключаются в том, что они могут определяться и вызываться. Определение и вызов функции - это синтаксические средства JavaScript и большинства других языков программирования. Однако в JavaScript функции - это не только синтаксические конструкции, но и данные, а это означает, что они могут присваиваться переменным, храниться в свойствах объектов или элементах массивов, передаваться как аргументы функциями и т. д.

Чтобы понять, как функции в JavaScript могут быть одновременно синтаксическими конструкциями и данными, рассмотрим следующее определение функции:

function square(x) { return х*х; }

Это определение создает новый объект функции и присваивает его переменной square. Имя функции действительно нематериально - это просто имя переменной, которая ссылается на объект функции. Функция может быть присвоена другой переменной, и при этом работать так же, как и раньше:

var s = square; // Теперь s ссылается на ту же функцию, что и square

square(4); // => 16

s(4); // => 16

Функции могут быть также присвоены не только глобальным переменным, но и свойствам объектов. В этом случае их называют методами:

var о = {square: function(x) { return х*х; }}; // Литерал объекта

var у = о.square(16); // у = 256

Функции могут быть даже безымянными, например, в случае присваивания их элементам массива:

var а = [function(x) { return х*х; }, 20]; // Литерал объекта

а[0](а[1]); // => 400

Синтаксис вызова функции в последнем примере выглядит необычно, однако это вполне допустимый вариант применения выражения вызова!

В примере 8.2 демонстрируется, что можно делать, когда функции выступают в качестве данных. Хотя пример может показаться вам несколько сложным, комментарии объясняют, что происходит.

Пример 8.2. Использование функций как данных

// Определения нескольких простых функций

function add(x.y) { return х + у; }

function subtract(x,у) { return х - у; }

function multiply(x,у) { return х * у; }

function divide(x,y) { return x / у; }

// Эта функция принимает одну из предыдущих функций

// в качестве аргумента и вызывает ее с двумя операндами

function operate(operator, operand1, operand2) {

  return operator(operand1, operand2);

}

// Так можно вызвать эту функцию для вычисления выражения (2+3)+(4*5):

var і = operate(add, operate(add, 2, 3), operate(multiply, 4, 5));

// Ради примера реализуем эти функции снова, на этот раз

// с помощью литералов функций внутри литерала объекта,

var operators = {

  add: function(x,у) { return x+y; },

  subtract: function(x,y) { return x-y; },

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

  divide: function(x,y) { return x/y; },

  pow: Math.pow // Можно использовать даже предопределенные функции

}

// Эта функция принимает имя оператора, отыскивает оператор в объекте,

// а затем вызывает его с указанными операндами.

// Обратите внимание на синтаксис вызова функции оператора,

function operate2(operation, operand1, operand2) {

  if (typeof operators[operation] === "function")

    return operators[operation](operand1. operand2);

  else throw "неизвестный оператор":

}

// Вычислить значение ("hello" + " " + "world"):

var j = operate2("add", "hello", operate2("add", " ", "world")):

// Использовать предопределенную функцию Math.pow():

var k = operate2("pow", 10, 2):

В качестве еще одного примера использования функций как значений рассмотрим метод Array.sort(). Он сортирует элементы массива. Существует много возможных порядков сортировки (числовой, алфавитный, по датам, по возрастанию, по убыванию и т. д.), поэтому метод sort() принимает в качестве необязательного аргумента функцию, которая сообщает о том, как выполнять сортировку. Эта функция делает простую работу: получает два значения, сравнивает их и возвращает результат, указывающий, какой из элементов должен быть первым. Этот аргумент-функция делает метод Array.sort() совершенно универсальным и бесконечно гибким - он может сортировать любой тип данных в любом мыслимом порядке. Примеры использования функции Array.sort() представлены в разделе 7.8.3.

 

8.4.1. Определение собственных свойств функций

Функции в языке JavaScript являются не простыми значениями, а особой разновидностью объектов, благодаря чему функции могут иметь свойства. Когда функции требуется «статическая» переменная, значение которой должно сохраняться между ее вызовами, часто оказывается удобным использовать свойство объекта функции, позволяющее не занимать пространство имен определениями глобальных переменных. Например, предположим, что надо написать функцию, возвращающую уникальное целое число при каждом своем вызове. Функция никогда не должна возвращать одно и то же значение дважды. Чтобы обеспечить это, функция должна запоминать последнее возвращенное значение и сохранять его между ее вызовами. Эту информацию можно было бы хранить в глобальной переменной, но это было бы нежелательно, потому что данная информация используется только этой функцией. Лучше сохранять ее в свойстве объекта Function . Вот пример функции, которая возвращает уникальное целое значение при каждом вызове:

// Инициализировать свойство counter объекта функции. Объявления функций

// поднимаются вверх, поэтому мы можем выполнить это присваивание до объявления функции.

uniquelnteger.counter =0;

// Эта функция возвращает разные целые числа при каждом вызове.

// Для сохранения следующего возвращаемого значения она использует собственное свойство.

function uniqueInteger() {

  return uniqueInteger.counter++; // Увеличить и вернуть свойство counter

}

Еще один пример, взгляните на следующую функцию factorial() , которая использует собственные свойства (интерпретируя себя как массив) для сохранения результатов предыдущих вычислений:

// Вычисляет факториалы и сохраняет результаты в собственных свойствах.

function factorial(n) {

  if (isFinite(n) && n>0 && n==Math.round(n)) { // Только конечные положительные целые

    if (!(n in factorial)) // Если не сохранялось ранее

      factorial[n] = n * factorial(n-1); // Вычислить и сохранить

  return factorial[n]; // Вернуть сохр. результат

  }

  else return NaN; // Для ошибочного аргумента

}

factorial[1] = 1; // Инициализировать кэш базовым случаем.

 

Мы видели, что в JavaScript-программах функции могут использоваться как значения. Оператор typeOf возвращает для функций строку «function», однако в действительности функции в языке JavaScript - это особого рода объекты. А раз функции являются объектами, то они имеют свойства и методы, как любые другие объекты. Существует даже конструктор Function(), который создает новые объекты функций. В следующих подразделах описываются свойства и методы функций, а также конструктор Function(). Кроме того, информация обо всем этом приводится в справочном разделе.

 

8.7.1. Свойство length

В теле функции свойство arguments.length определяет количество аргументов, переданных функции. Однако свойство length самой функции имеет иной смысл. Это свойство, доступное только для чтения, возвращает количество аргументов, которое функция ожидает получить, - число объявленных параметров.

В следующем фрагменте определяется функция с именем check(), получающая массив аргументов arguments от другой функции. Она сравнивает свойство arguments.length (число фактически переданных аргументов) со свойством arguments. callee.length (число ожидаемых аргументов), чтобы определить, передано ли функции столько аргументов, сколько она ожидает. Если значения не совпадают, генерируется исключение. За функцией check() следует тестовая функция f() , демонстрирующая порядок использования функции check():

// Эта функция использует arguments.callee, поэтому она

// не будет работать в строгом режиме,

function check(args) {

  var actual = args.length; // Фактическое число аргументов

  var expected = args.callee.length; // Ожидаемое число аргументов

  if (actual !== expected) // Если не совпадают, генерируется исключение

    throw new Еrror("ожидается: " + expected + получено " + actual);

}

function f(x, у, z) {

  // Проверить число ожидаемых и фактически переданных аргументов.

  check(arguments);

  // Теперь выполнить оставшуюся часть функции как обычно

  return х + у + z;

}

 

8.7.2. Свойство prototype

Любая функция имеет свойство prototype, ссылающееся на объект, известный как объект прототипа. Каждая функция имеет свой объект прототипа. Когда функция используется в роли конструктора, вновь созданный объект наследует свойства этого объекта прототипа. Прототипы и свойство prototype обсуждались в разделе 6.1.3, и мы еще раз вернемся к этим понятиям в главе 9.

 

8.7.3. Методы call() и apply()

Методы саll() и аррlу() позволяют выполнять косвенный вызов функции (раздел 8.2.4), как если бы она была методом некоторого другого объекта. (Мы уже использовали метод саll() в примере 6.4 для вызова Object.prototype.toString относительно объекта, класс которого необходимо было определить.) Первым аргументом обоим методам, саll() и аррlу(), передается объект, относительно которого вызывается функция; этот аргумент определяет контекст вызова и становится значением ключевого слова this в теле функции. Чтобы вызвать функцию f() (без аргументов) как метод объекта о, можно использовать любой из методов, саll() или аррlу():

f.call(о);

f.apply(o);

Любой из этих способов вызова эквивалентен следующему фрагменту (где предполагается, что объект о не имеет свойства с именем m):

о.m = f; // Временно сделать f методом о.

о.m(); // Вызывать его без аргументов,

delete о.m; // Удалить временный метод.

В строгом режиме ECMAScript 5 первый аргумент методов саll() и apply() становится значением this , даже если это простое значение, null или undefined . В ECMAScript 3 и в нестрогом режиме значения null и undefined замещаются глобальным объектом, а простое значение - соответствующим объектом-оберткой.

Все остальные аргументы метода саll(), следующие за первым аргументом, определяющим контекст вызова, передаются вызываемой функции. Например, ниже показано, как можно передать функции f() два числа и вызвать ее, как если бы она была методом объекта о:

f.call(o, 1, 2);

Метод аррlу() действует подобно методу саll(), за исключением того, что аргументы для функции передаются в виде массива:

f.apply(o, [1,2]);

Если функция способна обрабатывать произвольное число аргументов, метод apply() может использоваться для вызова такой функции в контексте массива произвольной длины. Например, чтобы отыскать наибольшее число в массиве чисел, для передачи элементов массива функции Math.max() можно было бы использовать метод ар ply ():

var biggest = Math.max.apply(Math, array_of_numbers);

Обратите внимание, что метод apply() может работать не только с настоящими массивами, но и с объектами, подобными массивам. В частности, вы можете вызвать функцию с теми же аргументами, что и текущую функцию, передав массив с аргументами непосредственно методуаррlу(). Этот прием демонстрируется ниже:

// Замещает метод m объекта о версией метода, которая регистрирует

// сообщения до и после вызова оригинального метода.

function trace(o, m) {

  var original = o[m]; // Сохранить оригинальный метод в замыкании.

  o[m] = function() { // Определить новый метод.

    console.log(new Date(), "Entering:", m); // Записать сообщение,

    var result = original.apply(this, arguments): // Вызвать оригинал,

    console.log(new Date(), "Exiting:", m); // Записать сообщение,

    return result: // Вернуть результат.

  };

}

Эта функция trace() принимает объект и имя метода. Она замещает указанный метод новым методом, который «обертывает» оригинальный метод дополнительной функциональностью. Такой прием динамического изменения существующих методов иногда называется «обезьяньей заплатой» («monkey-patching»).

 

8.7.4. Метод bind()

Метод bind() впервые появился в ECMAScript 5, но его легко имитировать в ЕСМА-Script 3. Как следует из его имени, основное назначение метода bind() состоит в том, чтобы связать (bind) функцию с объектом. Если вызвать метод bind() функции f и передать ему объект о, он вернет новую функцию. Вызов новой функции (как обычной функции) выполнит вызов оригинальной функции f как метода объекта о. Любые аргументы, переданные новой функции, будут переданы оригинальной функции. Например:

function f(у) { return this.x + у: } // Функция, которую требуется привязать

var о = { х : 1 }; // Объект, к которому выполняется привязка

var g = f.bind(o); // Вызов g(х) вызовет o.f(x)

g(2) // => 3

Такой способ связывания легко реализовать в ECMAScript 3, как показано ниже:

// Возвращает функцию, которая вызывает f как метод объекта о

// и передает ей все свои аргументы,

function bind(f, о) {

   if (f.bind) return f.bind(o): // Использовать метод bind, если имеется

   else return function() { // Иначе связать, как показано ниже

            return f.apply(o, arguments):

  };

}

Метод bind() в ECMAScript 5 не просто связывает функцию с объектом. Он также выполняет частичное применение: помимо значения this связаны будут все аргументы, переданные методу bind() после первого его аргумента. Частичное применение - распространенный прием в функциональном программировании и иногда называется каррингом (currying). Ниже приводится несколько примеров использования метода bind() для частичного применения:

var sum = function(x,у) { return х + у }; // Возвращает сумму 2 аргументов

// Создать новую функцию, подобную sum, но со связанным значением null

// ключевого слова this и со связанным значением первого аргумента, равным 1.

// Новая функция принимает всего один аргумент,

var succ = sum.bind(null, 1);

succ(2) // => 3: аргумент x связан со значением 1, а 2 передается в арг. у

function f(y.z) { return this.x + у + z }; // Еще одна функция сложения

var g = f.bind({x:1}, 2); // Связать this и у

g(3)     // => 6: this.x - связан с 1, у - связан с 2, а 3 передается в z

В ECMAScript 3 также возможно связывать значение this и выполнять частичное применение. Стандартный метод bind() можно имитировать программным кодом, который приводится в примере 8.5. Обратите внимание, что этот метод сохраняется как Function.prototype.bind , благодаря чему все функции наследуют его. Данный прием подробно рассматривается в разделе 9.4.

Пример 8.5. Метод Function.bind() для ECMAScript 3

if (!Function.prototype.bind) {

Function.prototype.bind = function(o /*, аргументы */) {

    // Сохранить this и arguments в переменных, чтобы их можно было

    // использовать во вложенной функции ниже,

    var self = this, boundArgs = arguments;

    // Возвращаемое значение метода bind() - функция

    return function() {

      // Сконструировать список аргументов, начиная со второго аргумента

      // метода bind, и передать все эти аргументы указанной функции,

      var args = [], і;

      fог(і = 1; і < boundArgs.length; i++) args.push(boundArgs[i]);

      for(i = 0; і < arguments.length; i++) args.push(arguments[i]);

      // Теперь вызвать self как метод объекта о со всеми аргументами

      return self.apply(о, args);

    };

  };

}

Обратите внимание, что функция, возвращаемая этим методом bind(), является замыканием, использующим переменные self и boundArgs, объявленные во внешней функции, которые остаются доступными вложенной функции даже после того, как она будет возвращена внешней функцией и вызвана из-за пределов внешней функции.

Метод bind(), определяемый стандартом ECMAScript 5, имеет некоторые особенности, которые невозможно реализовать в ECMAScript 3. Прежде всего, настоящий метод bind() возвращает объект функции, свойство length которой установлено в соответствии с количеством параметров связываемой функции, минус количество связанных аргументов (но не меньше нуля). Во-вторых, метод bind( ) в ECMAScript 5 может использоваться для частичного применения функций-конструкторов. Если функцию, возвращаемую методом bind(), использовать как конструктор, значение this , переданное методу bind(), игнорируется, и оригинальная функция будет вызвана как конструктор, с уже связанными аргументами, если они были определены. Функции, возвращаемые методом bind(), не имеют свойства prototype (свойство prototype обычных функций нельзя удалить), и объекты, созданные связанными функциями-конструкторами, наследуют свойство prototype оригинального, несвязанного конструктора. Кроме того, с точки зрения оператора instanceof связанные конструкторы действуют точно так же, как несвязанные конструкторы.

 

8.7.5. Метод toString()

Подобно другим объектам в языке JavaScript, функции имеют метод toString() . Спецификация ECMAScript требует, чтобы этот метод возвращал строку, следующую синтаксису инструкции объявления функции. На практике большинство (но не все) реализаций метода toString() возвращают полный исходный текст функции. Для встроенных функций обычно возвращается строка, содержащая вместо тела функции текст «[native code]» или аналогичный.

 

8.7.6. Конструктор Function()

Функции обычно определяются с помощью ключевого слова function либо в форме инструкции объявления функции, либо в форме выражения-литерала. Однако функции могут также определяться с помощью конструктора Function(). Например:

var f = new Function("x", "у", "return x*y;");

Эта строка создаст новую функцию, которая более или менее эквивалентна функции, объявленной с помощью более привычного синтаксиса:

var f = function(x, у) { return х*у; }

Конструктор Function() принимает произвольное число строковых аргументов. Последний аргумент должен содержать текст с телом функции; он может включать произвольное число инструкций на языке JavaScript, разделенных точкой с запятой. Все остальные аргументы конструктора интерпретируются как имена параметров функции. Чтобы создать функцию, не имеющую аргументов, достаточно передать конструктору всего одну строку - тело функции.

Примечательно, что конструктору Function() не передается никаких аргументов, определяющих имя создаваемой функции. Подобно литералам функций, конструктор Function() создает анонимные функции.

Есть несколько моментов, связанных с конструктором Function(), о которых следует упомянуть особо:

• Конструктор Function() позволяет динамически создавать и компилировать функции в процессе выполнения программы.

• При каждом вызове конструктор Function() выполняет синтаксический анализ тела функции и создает новый объект функции. Если вызов конструктора производится в теле цикла или часто вызываемой функции, это может отрицательно сказаться на производительности программы. Напротив, вложенные функции и выражения определения функций внутри циклов не компилируются повторно.

• И последний, очень важный момент: когда функция создается с помощью конструктора Function(), не учитывается лексическая область видимости - функции всегда компилируются как глобальные функции, что наглядно демонстрирует следующий фрагмент:

var scope = "глобальная";

function constructFunction() {

  var scope = "локальная";

  return new Function("return scope”); // Здесь не используется

  // локальная область видимости!

} ;

// Следующая строка вернет "глобальная", потому что функция, возвращаемая

// конструктором Function(), является глобальной.

constructFunction()(); // => "глобальная"

Точнее всего конструктор Function() соответствует глобальной версии eval() (раздел 4.12.2), которая определяет новые переменные и функции в своей собственной области видимости. Вам редко придется использовать этот конструктор в своих программах.

 

8.7.7. Вызываемые объекты

В разделе 7.11 мы узнали, что существуют объекты, «подобные массивам», которые не являются настоящими массивами, но во многих случаях могут интерпретироваться как массивы. Аналогичная ситуация складывается с функциями. Вызываемый объект - это любой объект, который может быть вызван в выражении вызова функции. Все функции являются вызываемыми объектами, но не все вызываемые объекты являются функциями.

Вызываемые объекты, не являющиеся функциями, встречаются в современных реализациях JavaScript в двух ситуациях. Во-первых, веб-броузер IE (версии 8 и ниже) реализует клиентские методы, такие как Window.alert() и Document.getElementsByld(), используя вызываемые объекты, а не объекты класса Function . Эти методы действуют в IE точно так же, как в других броузерах, но они не являются объектами Function . В IE9 был выполнен переход на использование настоящих функций, поэтому со временем эта разновидность вызываемых объектов будет использоваться все меньше и меньше.

Другой типичной разновидностью вызываемых объектов являются объекты RegExp - во многих броузерах предоставляется возможность напрямую вызывать объект RegExp , как более краткий способ вызова его метода ехес(). Эта возможность не предусматривается стандартом JavaScript. В свое время она была реализована компанией Netscape и подхвачена другими производителями для обеспечения совместимости. Старайтесь не писать программы, опирающиеся на возможность вызова объектов RegExp : данная особенность, скорее всего, будет объявлена нерекомендуемой и будет ликвидирована в будущем. Оператор typeof не во всех броузерах одинаково распознает вызываемые объекты RegExp . В одних броузерах он возвращает строку «function», а в других - «object».

Если в программе потребуется определить, является ли объект настоящим объектом функции (и обладает методами функций), сделать это можно, определив значение атрибута class (раздел 6.8.2), использовав прием, продемонстрированный в примере 6.4:

function isFunction(x) {

return Object.prototype.toString.call(x) === "[object Function]";

}

Обратите внимание, насколько эта функция isFunction() похожа на функцию isArray(), представленную в разделе 7.10.

 

JavaScript не является языком функционального программирования, как Lisp или Haskell , но тот факт, что программы на языке JavaScript могут манипулировать функциями как объектами означает, что в JavaScript можно использовать приемы функционального программирования. Масса методов в ECMAScript 5, таких как mар() и reduce(), сами по себе способствуют использованию функционального стиля программирования. В следующих разделах демонстрируются приемы функционального программирования на языке JavaScript. Их цель - не подтолкнуть вас к использованию этого замечательного стиля программирования, а показать широту возможностей функций в языке JavaScript.

 

8.8.1. Обработка массивов с помощью функций

Представим, что у нас имеется массив чисел и нам необходимо найти среднее значение и стандартное отклонение для этих значений. Эту задачу можно было бы решить без использования приемов функционального программирования, как показано ниже:

var data = [1,1,3,5,5]; // Массив чисел

// Среднее - это сумма значений элементов, деленная на их количество

var total = 0;

for(var і = 0; і < data.length; і++) total += data[i];

var mean = total/data.length; // Среднее значение равно З

// Чтобы найти стандартное отклонение, необходимо вычислить сумму квадратов

// отклонений элементов от среднего,

total = 0;

for(var і = 0; і < data.length; i++) {

  var deviation = data[i] - mean;

  total += deviation * deviation;

}

var stddev = Math.sqrt(total/(data.length-1)); // Стандартное отклонение = 2

Те же вычисления можно выполнить в более кратком функциональном стиле, задействовав методы массивов mар() и reduce(), как показано ниже (краткое описание этих методов приводится в разделе 7.9):

// Для начала необходимо определить две простые функции

var sum = function(x,у) { return х+у; };

var square = function(x) { return x*x; };

// Затем использовать их совместно с методами класса Array для вычисления

// среднего и стандартного отклонения

var data = [1,1,3,5,5];

var mean = data.reduce(sum)/data.length;

var deviations = data.map(function(x) {return x-mean;});

var stddev = Math.sqrt(deviations.map(square).reduce(sum)/(data.length-1));

A как быть, если в нашем распоряжении имеется только реализация ЕСМА-Script 3, где отсутствуют эти новейшие методы массивов? Можно определить собственные функции mар() и reduce(), которые будут использовать встроенные методы при их наличии:

// Вызывает функцию f для каждого элемента массива и возвращает массив результатов.

// Использует метод Array.prototype.mар, если он определен,

var mар = Array.prototype.тар

    ? function(a, f) { return a.map(f); } // Если метод map() доступен

    : function(a,f) { // Иначе реализовать свою версию

  var results = [];

  for(var і = 0, len = a.length; і < len; і++) {

    if (і in a) results[i] = f.call(null, a[i], і, a);

  }

  return results;

};

// Выполняет свертку массива в единственное значение, используя функцию f

// и необязательное начальное значение. Использует метод Array.prototype.reduce,

// если он определен.

var reduce = Array.prototype.reduce

  ? function(a, f, initial) { // Если метод reduce() доступен,

    if (arguments.length > 2)

      return a.reduce(f, initial); // Если указано начальное значение,

    else return a.reduce(f); // Иначе без начального значения.

  }

  : function(a, f, initial) { // Этот алгоритм взят из спецификации ES5

  var і = 0, len = a.length, accumulator;

  // Использовать указанное начальное значение или первый элемент а

  if (arguments.length > 2)

    accumulator = initial;

  else { // Найти первый элемент массива с определенным значением

    if (len == 0) throw TypeError();

    while(i < len) {

      if (i in a) {

        accumulator = a[i++];

        break;

      }

      else i++;

    }  

    if (i == len) throw TypeError();

  }

  // Теперь вызвать f для каждого оставшегося элемента массива

  while(i < len) {

    if (і in а)

      accumulator = f.call(undefined, accumulator, a[i], i, a);

    i++;

  }

  return accumulator;

};

После определения этих функций map() и reduce() вычисление среднего и стандартного отклонения будет выглядеть так:

var data = [1,1,3,5,5];

var sum = function(x.y) { return x+y; };

var square = function(x) { return x*x; };

var mean = reduce(data, sum)/data.length;

var deviations = map(data, function(x) {return x-mean;});

var stddev = Math.sqrt(reduce(map(deviations, square), sum)/(data.length-1));

 

8.8.2. Функции высшего порядка

Функции высшего порядка - это функции, которые оперируют функциями, принимая одну или более функций и возвращая новую функцию. Например:

// Эта функция высшего порядка возвращает новую функцию, которая передает свои аргументы

// функции f и возвращает логическое отрицание значения, возвращаемого функцией f;

function not(f) {

  return function() { // Возвращает новую функцию

    var result = f.apply(this, arguments); // вызов f

    return !result; // и инверсия результата.

  };

}

var even = function(x) { // Функция, определяющая четность числа

  return х % 2 === 0;

};

var odd = not(even); // Новая функция, выполняющая противоположную операцию

[1,1,3,5,5].every(odd); // => true: все элементы массива нечетные

Функция not() в примере выше является функцией высшего порядка, потому что она принимает функцию в виде аргумента и возвращает новую функцию. В качестве еще одного примера рассмотрим функцию mаррег(), представленную ниже. Она принимает функцию в виде аргумента и возвращает новую функцию, которая отображает один массив в другой, применяя указанную функцию. Данная функция использует функцию mар(), которая была определена выше, и важно понимать, чем отличаются эти две функции:

// Возвращает функцию, которая принимает массив в виде аргумента, применяет функцию f

// к каждому элементу и возвращает массив возвращаемых значений.

// Эта функция отличается от функции тар(), представленной выше,

function mapper(f) {

  return function(a) { return map(a, f); };

}

var increment = function(x) { return x+1; };

var incrementer = mapper(increment);

incrementer([1,2,3]) // => [2,3,4]

Ниже приводится пример еще одной, более универсальной функции, которая принимает две функции, f и g, и возвращает новую функцию, которая возвращает результат f(g()):

// Возвращает новую функцию, которая вычисляет f(g(...)). Возвращаемая функция h

// передает все свои аргументы функции g, затем передает значение, полученное от g,

// функции f и возвращает результат вызова f. Обе функции, f и g,

// вызываются с тем же значением this, что и h.

function compose(f,g) {

  return function() {

    // Для вызова f используется call, потому что ей передается

    // единственное значение, а для вызова g используется apply,

    // потому что ей передается массив значений,

    return f.call(this, g.apply(this, arguments));

  };

}

var square = function(x) { return x*x; };

var sum = function(x,y) { return x+y; };

var squareofsum = compose(square, sum);

squareofsum(2,3) // => 25

Функции partial() и memoize(), которые определяются в следующем разделе, представляют собой еще две важные функции высшего порядка.

 

8.8.3. Частичное применение функций

Метод bind() функции f (раздел 8.7.4) возвращает новую функцию, которая вызывает f в указанном контексте и с заданным набором аргументов. Можно сказать, что он связывает функцию с объектом контекста и частично применяет аргументы. Метод bind() применяет аргументы слева, т.е. аргументы, которые передаются методу bind(), помещаются в начало списка аргументов, передаваемых оригинальной функции. Однако есть возможность частичного применения аргументов справа:

// Вспомогательная функция преобразования объекта (или его части),

// подобного массиву, в настоящий массив. Используется ниже

// для преобразования объекта arguments в настоящий массив,

function array(a, n) { return Array.prototype.slice.call(a, n || 0); }

// Аргументы этой функции помещаются в начало списка

function partialLeft(f /*, ...*/) {

  var args = arguments; // Сохранить внешний массив аргументов

  return function() { // И вернуть эту функцию

    var а = array(args, 1); // Начиная с элемента 1 во внеш. масс,

    а = a.concat(array(arguments)); // Добавить внутренний массив аргум.

    return f.apply(this, а); // Вызвать f с этим списком аргументов

  };

}

// Аргументы этой функции помещаются в конец списка

function partialRight(f /*, ...*/) {

  var args = arguments; // Сохранить внешний массив аргументов

  return function() { // И вернуть эту функцию

    var а = array(arguments); // Начинать с внутр. масс, аргументов

    а = a.concat(array(args,1)); // Добавить внешние арг., начиная с 1.

    return f.apply(this, а); // Вызвать f с этим списком аргументов

  };

}

// Аргументы этой функции играют роль шаблона. Неопределенные значения

// в списке аргументов заполняются значениями из внутреннего набора,

function partial(f /*, ... */) {

  var args = arguments; // Сохранить внешний массив аргументов

  return function() {

    var a = array(args, 1); // Начинать с внешнего массива аргументов

    var i=0, j=0;

    // Цикл по этим аргументам, заменить значения undefined значениями

    // из внутреннего списка аргументов

    for(; і < a.length; i++)

      if (a[i] === undefined) a[i] = arguments[j++];

    // Добавить оставшиеся внутренние аргументы в конец списка

    а = a.concat(array(arguments, j))

    return f.apply(this, a);

  };

}

// Ниже приводится функция, принимающая три аргумента

var f = function(x,y,z) { return x * (у - z); };

// Обратите внимание на отличия между следующими тремя частичными применениями

partialLeft(f, 2)(3,4) // => -2: Свяжет первый аргумент: 2 * (3 - 4)

partialRight(f, 2)(3,4) // => 6: Свяжет последний аргумент: 3 * (4 - 2)

partial(f, undefined, 2)(3,4) // => -6: Свяжет средний аргумент: 3 * (2 - 4)

Эти функции частичного применения позволяют легко объявлять новые функции на основе уже имеющихся функций. Например:

var increment = partialLeft(sum, 1);

var cuberoot = partialRight(Math.pow, 1/3);

String.prototype.first = partial(String.prototype.charAt, 0);

String.prototype.last = partial(String.prototype.substr, -1, 1);

Прием частичного применения становится еще более интересным, когда он используется в комбинации с функциями высшего порядка. Например, ниже демонстрируется еще один способ определения функции not() , представленной выше, за счет совместного использования приемов композиции и частичного применения:

var not = partialLeft(compose, function(x) { return !x; });

var even = function(x) { return x % 2 === 0; };

var odd = not(even);

var isNumber = not(isNaN)

Прием композиции и частичного применения можно также использовать для вычисления среднего значения и стандартного отклонения в крайне функциональном стиле:

var data = [1,1.З,5,5]; // Исходные данные

var sum = function(x.y) { return x+y; }; // Две элементарные функции

var product = function(x,у) { return x*y; };

var neg = partial(product, -1); // Определения других функций

var square = partial(Math.pow, undefined, 2);

var sqrt = partial(Math.pow, undefined, .5);

var reciprocal = partial(Math.pow, undefined, -1);

// Вычислить среднее и стандартное отклонение. Далее используются только функции

// без каких либо операторов, отчего программный код начинает напоминать

// программный код на языке Lisp!

var mean = product(reduce(data, sum), reciprocal(data.length));

var stddev = sqrt(product(reduce(map(data, compose(square,

  partial(sum, neg(mean)))), sum),

  reciprocal(sum(data.length,-1))));

 

8.8.4. Мемоизация

В разделе 8.4.1 была определена функция нахождения факториала, которая сохраняет ранее вычисленные результаты. В функциональном программировании такого рода кэширование называется мемоизацией (memorization). В следующем примере демонстрируется функция memoize() высшего порядка, которая принимает функцию в виде аргумента и возвращает ее мемоизованную версию:

// Возвращает мемоизованную версию функции f. Работает, только если все возможные

// аргументы f имеют отличающиеся строковые представления,

function memoize(f) {

  var cache = {}; // Кэш значений сохраняется в замыкании,

  return function() {

    // Создать строковую версию массива arguments для использования

    // в качестве ключа кэша.

    var key = arguments.length + Array.prototype.join.call(arguments,",")

    if (key in cache) return cache[key];

    else return cache[key] = f.apply(this, arguments);

  };

}

Функция memoize() создает новый объект для использования в качестве кэша и присваивает его локальной переменной, благодаря чему он остается доступным (через замыкание) только для возвращаемой функции. Возвращаемая функция преобразует свой массив arguments в строку и использует ее как имя свойства объекта-кэша. Если значение присутствует в кэше, оно просто возвращается в качестве результата. В противном случае вызывается оригинальная функция, вычисляющая значение для заданной комбинации значений аргументов; полученное значение помещается в кэш и возвращается. Следующий фрагмент демонстрирует, как можно использовать функцию memoize():

// Возвращает наибольший общий делитель двух целых чисел, используя

// алгоритм Эвклида: http://en.wikipedia.org/wiki/Euclidean_algorithm

function gcd(a.b) { // Проверка типов а и b опущена

  var t; // Временная переменная для обмена

  if (а < b) t=b, b=a, a=t; // Убедиться, что а >= b

  while(b ! = 0) t=b, b = a%b, a=t; // Это алгоритм Эвклида поиска НОД

  return а;

}

var gcdmemo = memoize(gcd);

gcdmemo(85, 187) // => 17

// Обратите внимание, что при мемоизации рекурсивных функций желательно,

// чтобы рекурсия выполнялась в мемоизованной версии, а не в оригинале,

var factorial = memoize(function(n) {

  return (n <= 1) ? 1 : n * factorial(n-1);

});

factorial(5) // => 120. Также поместит в кэш факториалы для чисел 4, 3, 2 и 1.

 

В примере 9.1 демонстрируется один из способов определения класса в языке JavaScript. Однако это не самый типичный способ, потому что он не связан с определением конструктора. Конструктор - это функция, предназначенная для инициализации вновь созданных объектов. Как описывалось в разделе 8.2.3, конструкторы вызываются с помощью ключевого слова new . Применение ключевого слова new при вызове конструктора автоматически создает новый объект, поэтому конструктору остается только инициализировать свойства этого нового объекта. Важной особенностью вызова конструктора является использование свойства prototype конструктора в качестве прототипа нового объекта. Это означает, что все объекты, созданные с помощью одного конструктора, наследуют один и тот же объект-прототип и, соответственно, являются членами одного и того же класса. В примере 9.2 демонстрируется, как можно было бы реализовать класс range , представленный в примере 9.1, не с помощью фабричной функции, а с помощью функции конструктора:

Пример 9.2. Реализация класса Range с помощью конструктора

// range2.js: Еще один класс, представляющий диапазон значений.

// Это функция-конструктор, которая инициализирует новые объекты Range.

// Обратите внимание, что она не создает и не возвращает объект.

// Она лишь инициализирует его.

function Range(from, to) {

  // Сохранить начальное и конечное значения в новом объекте range.

  // Это не унаследованные свойства, и они являются уникальными для данного объекта,

  this.from = from;

  this.to = to;

}

// Все объекты Range наследуют свойства этого объекта.

// Обратите внимание, что свойство обязательно должно иметь имя "prototype".

Range.prototype = {

  // Возвращает true, если х - объект класса range, в противном случае возвращает false

  // Этот метод может работать не только с числовыми диапазонами, но также

  // с текстовыми диапазонами и с диапазонами дат Date,

  includes: function(x) { return this.from <= x && x <= this.to; },

  // Вызывает f для каждого целого числа в диапазоне.

  // Этот метод может работать только с числовыми диапазонами,

  foreach: function(f) {

    for(var х = Math.ceil(this.from); x <= this.to; x++) f(x);

  },

  // Возвращает строковое представление диапазона

  toString: function() { return "(" + this, from + "..." + this, to + ")"; }

};

// Ниже приводится пример использования объекта range.

var r = new Range(1.3); // Создать новый объект range

r.includes(2);          // => true: число 2 входит в диапазон

r.foreach(console.log); // Выведет 1 2 3

console.log(r);         // Выведет (1...3)

Имеет смысл детально сравнить примеры 9.1 и 9.2 и отметить различия между этими двумя способами определения классов. Во-первых, обратите внимание, что при преобразовании в конструктор фабричная функция range() была переименована в Range(). Это обычное соглашение по оформлению: функции-конструкторы в некотором смысле определяют классы, а имена классов начинаются с заглавных символов. Имена обычных функций и методов начинаются со строчных символов.

Далее отметьте, что конструктор Range() вызывается (в конце примера) с ключевым словом new , тогда как фабричная функция range() вызывается без него. В примере 9.1 для создания нового объекта использовался вызов обычной функции (раздел 8.2.1), а в примере 9.2 - вызов конструктора (раздел 8.2.3). Поскольку конструктор Range() вызывается с ключевым словом new , отпадает необходимость вызывать функцию inherit() или предпринимать какие-либо другие действия по созданию нового объекта. Новый объект создается автоматически перед вызовом конструктора и доступен в конструкторе как значение this . Конструктору Range() остается лишь инициализировать его. Конструкторы даже не должны возвращать вновь созданный объект. Выражение вызова конструктора автоматически создает новый объект, вызывает конструктор как метод этого объекта и возвращает объект. Тот факт, что вызов конструктора настолько отличается от вызова обычной функции, является еще одной причиной, почему конструкторам принято давать имена, начинающиеся с заглавного символа. Конструкторы предназначены для вызова в виде конструкторов, с ключевым словом new , и обычно при вызове в виде обычных функций они не способны корректно выполнять свою работу. Соглашение по именованию конструкторов, обеспечивающее визуальное отличие имен конструкторов от имен обычных функций, помогает программистам не забывать использовать ключевое слово new .

Еще одно важное отличие между примерами 9.1 и 9.2 заключается в способе именования объекта-прототипа. В первом примере прототипом было свойство range.methods . Это было удобное, описательное имя, но в значительной мере произвольное. Во втором примере прототипом является свойство Range.prototype , и это имя является обязательным. Выражение вызова конструктора Range() автоматически использует свойство Range.prototype как прототип нового объекта Range .

Наконец, обратите также внимание на одинаковые фрагменты примеров 9.1 и 9.2: в обоих классах методы объекта range определяются и вызываются одинаковым способом.

 

9.2.1. Конструкторы и идентификация класса

Как видите, объект-прототип играет чрезвычайно важную роль в идентификации класса: два объекта являются экземплярами одного класса, только если они наследуют один и тот же объект-прототип. Функция-конструктор, инициализирующая свойства нового объекта, не является определяющей: два конструктора могут иметь свойства prototype , ссылающиеся на один объект-прототип. В этом случае оба конструктора будут создавать экземпляры одного и того же класса.

Хотя конструкторы не играют такую же важную роль в идентификации класса, как прототипы, тем не менее конструкторы выступают в качестве фасада класса. Например, имя конструктора обычно используется в качестве имени класса. Так, принято говорить, что конструктор Range() создает объекты класса Range . Однако более важным применением конструкторов является их использование в операторе instanceof при проверке принадлежности объекта классу. Если имеется объект r, и необходимо проверить, является ли он объектом класса Range , такую проверку можно выполнить так:

r instanceof Range // вернет true, если r наследует Range.prototype

В действительности оператор instanceof не проверяет, был ли объект r инициализирован конструктором Range . Он проверяет, наследует ли этот объект свойство Range.prototype . Как бы то ни было, синтаксис оператора instanceof закрепляет использование конструкторов в качестве идентификаторов классов. Мы еще встретимся с оператором instanceof далее в этой главе.

 

9.2.2. Свойство constructor

В примере 9.2 свойству Range.prototype присваивался новый объект, содержащий методы класса. Хотя было удобно определить методы как свойства единственного объекта-литерала, но при этом совершенно не было необходимости создавать новый объект. Роль конструктора в языке JavaScript может играть любая функция, поскольку выражению вызова конструктора необходимо лишь свойство рrototype . Следовательно, любая функция (кроме функций, возвращаемых методом Function.bind() в ECMAScript 5) автоматически получает свойство prototype . Значением этого свойства является объект, который имеет единственное неперечислимое свойство constructor . Значением свойства constructor является объект функции:

var F = function() {}; // Это объект функции.

var р = F.prototype;   // Это объект-прототип, связанный с ней.

var c = p.constructor; // Это функция, связанная с прототипом.

c === F    // => true: F.prototype.constructor === F для всех функций

Наличие предопределенного объекта-прототипа со свойством constructor означает, что объекты обычно наследуют свойство constructor , которое ссылается на их конструкторы. Поскольку конструкторы играют роль идентификаторов классов, свойство constructor определяет класс объекта:

var о = new F(); // Создать объект класса F

о.constructor === F // => true: свойство constructor определяет класс

Эти взаимосвязи между функцией-конструктором, ее прототипом, обратной ссылкой из прототипа на конструктор и экземплярами, созданными с помощью конструктора, иллюстрируются на рис. 9.1.

Обратите внимание, что в качестве примера для рис. 9.1 был взят наш конструктор Range(). Однако в действительности класс Range , определенный в примере 9.2, замещает предопределенный объект Range.prototype своим собственным. А новый объект-прототип не имеет свойства constructor . По этой причине экземпляры класса Range , как следует из определения, не имеют свойства constructor . Решить эту проблему можно, явно добавив конструктор в прототип:

Range.prototype = {

  constructor: Range, // Явно установить обратную ссылку на конструктор

  includes: function(x) { return this.from <= x && x <= this.to; },

  foreach: function(f) {

    for(var x = Math.ceil(this.from); x <= this.to; x++) f(x);

  },

  toString: function() { return "(" + this.from + “..." + this.to + }

};

Другой типичный способ заключается в том, чтобы использовать предопределенный объект-прототип, который уже имеет свойство constructor, и добавлять методы в него:

// Здесь расширяется предопределенный объект Range.prototype,

// поэтому не требуется переопределять значение автоматически

// создаваемого свойства Range.prototype.constructor.

Range.prototype.includes = function(x) { return this.from<=x && x<=this.to; };

Range.prototype.foreach = function(f) {

  for(var x = Math.ceil(this.from); x <= this.to; x++) f(x);

};

Range.prototype.toString = function() {

  return "(" + this, from + "..." + this, to + ")";

};

 

В главе 3 уже говорилось, что в языке JavaScript определяется небольшое количество типов: null, undefined , логические значения, числа, строки, функции и объекты. Оператор typeof (раздел 4.13.2) позволяет отличать эти типы. Однако часто бывает желательно интерпретировать каждый класс как отдельный тип данных и иметь возможность отличать объекты разных классов. Отличать встроенные объекты базового языка JavaScript (и объекты среды выполнения в большинстве реализаций клиентского JavaScript) можно по их атрибуту class (раздел 6.8.2), используя прием, реализованный в функции classof() из примера 6.4. Но когда класс определяется с помощью приемов, продемонстрированных в этой главе, экземпляры объектов всегда содержат в атрибуте class значение «Object», поэтому функция classof() в данной ситуации оказывается бесполезной.

В следующих подразделах описываются три приема определения класса произвольного объекта: оператор instanceof , свойство constructor и имя функции-конструктора. Однако ни один из этих приемов не дает полной гарантии, поэтому в разделе 9.5.4 мы обсудим прием грубого определения типа (duck-typing) - философии программирования, в которой центральное место отводится возможностям объекта (т. е. наличию тех или иных методов), а не его принадлежности к какому-либо классу.

 

9.5.1. Оператор instanceof

Оператор instanceof был описан в разделе 4.9.4. Слева от оператора должен находиться объект, для которого выполняется проверка принадлежности к классу, а справа - имя функции-конструктора, представляющей класс. Выражение о instanceof с возвращает true , если объект о наследует с.prototype . При этом наследование необязательно может быть непосредственным. Если о наследует объект, который наследует объект, наследующий с.prototype , выражение все равно вернет true .

Как отмечалось выше в этой главе, конструкторы выступают в качестве наружной вывески классов, а фундаментальная идентификация классов проводится прототипами. Несмотря на то что в операторе instanceof используется функция» конструктор, этот оператор в действительности проверяет прототип, наследуемый объектом, а не конструктор, с помощью которого он был создан.

Если необходимо проверить, входит ли некоторый определенный прототип в цепочку прототипов объекта без использования функции-конструктора, как промежуточного звена, можно воспользоваться методом isPrototypeOf() . Например, ниже показано, как проверить принадлежность объекта г к классу range, определенному в примере 9.1:

range.methods.isPrototypeOf(г); // range.methods - объект-прототип.

Один из недостатков оператора instanceof и метода isPrototypeOf() состоит в том, что они не позволяют узнать класс объекта. Они лишь проверяют принадлежность объекта указанному классу. Еще более серьезные проблемы начинают возникать в клиентских сценариях JavaScript, когда веб-приложение использует несколько окон или фреймов. Каждое окно или фрейм имеет свой собственный контекст выполнения, и в каждом из них имеется свой глобальный объект со своим собственным набором функций-конструкторов. Два массива, созданные в двух разных фреймах, унаследуют идентичные, но разные объекты прототипов, и массив, созданный в одном фрейме, не будет распознаваться оператором instanceof как экземпляр конструктора Array() в другом фрейме.

 

9.5.2. Свойство constructor

Другой способ определения класса объекта заключается в использовании свойства constructor. Поскольку конструкторы считаются именами классов, определение класса выполняется очень просто. Например:

function typeAndValue(x) {

  if (х == null) return // Значения null и undefined не имеют конструкт.

  switch(x.constructor) {

    case Number: return "Number: " + x; // Работает с простыми типами

    case String: return "String: " + x +  ;

    case Date: return "Date: ” + x; // Со встроенными типами

    case RegExp: return "Regexp: " + x;

    case Complex: return "Complex: + x; // И с пользовательскими типами

  }

}

Обратите внимание, что выражения в этом примере, следующие за ключевыми словами case, являются функциями. Если бы мы использовали оператор typeof или извлекали значение атрибута class объекта, они были бы строками.

Для приема, основанного на использовании свойства constructor , характерны те же проблемы, что и для приема на основе оператора instanceof . Он не всегда будет работать при наличии нескольких контекстов выполнения (например, при наличии нескольких фреймов в окне броузера), совместно использующих общие значения. Каждый фрейм имеет собственный набор функций-конструкторов: конструктор Array в одном фрейме не будет считаться идентичным конструктору Array в другом фрейме.

Кроме того, язык JavaScript не требует, чтобы каждый объект имел свойство constructor : это всего лишь соглашение, по которому по умолчанию объект-прототип создается для каждой функции, и очень просто по ошибке или преднамерение опустить свойство constructor в прототипе. Например, первые два класса в этой главе (в примерах 9.1 и 9.2) были определены так, что их экземпляры не имеют свойства constructor .

 

9.5.3. Имя конструктора

Основная проблема использования оператора instanceof или свойства constructor для определения класса объекта проявляется при наличии нескольких контекстов выполнения и, соответственно, при наличии нескольких копий функций-конструкторов. Эти функции могут быть совершенно идентичными, но разными объектами, как следствие, не равными друг другу.

Одно из возможных решений проблемы заключается в том, чтобы использовать в качестве идентификатора класса имя функции-конструктора вместо самой функции. Конструктор Array в одном окне не будет равен конструктору Array в другом окне, но их имена будут равны. Некоторые реализации JavaScript обеспечивают доступ к имени функции через нестандартное свойство name объекта функции. Для реализаций, где свойство name отсутствует, можно преобразовать функцию в строку и извлечь имя из нее. (Этот прием использовался в разделе 9.4, где демонстрировалось добавление в класс Function метода getName() .)

В примере 9.4 определяется функция type(), возвращающая тип объекта в виде строки. Простые значения и функции она обрабатывает с помощью оператора typeof . Для объектов она возвращает либо значение атрибута class , либо имя конструктора. В своей работе функция type() использует функцию classof() из примера 6.4 и метод Function.getName() из раздела 9.4. Для простоты реализация этой функции и метода включена в пример.

Пример 9.4. Функция type() для определения типа значения

/**

 * Возвращает тип значения в виде строки:

 *  -Если о - null, возвращает "null", если о - NaN, возвращает "пап”.

 *  -Если typeof возвращает значение, отличное от "object", возвращает это значение.

 *   (Обратите внимание, что некоторые реализации идентифицируют объекты

 *   регулярных выражений как функции.)

 *  -Если значение атрибута class объекта о отличается от "Object",

 *   возвращает это значение.

 *  -Если о имеет свойство constructor, а конструктор имеет имя, возвращает

 *   имя конструктора.

 *  -Иначе просто возвращает "Object".

**/

function type(o) {

  var t, c, n; // type, class, name

  // Специальный случай для значения null:

  if (о === null) return "null":

  // Другой специальный случай: NaN - единственное значение, не равное самому себе:

  if (о !== о) return "nan";

  // Применять typeof для любых значений, отличных от "object".

  // Так идентифицируются простые значения и функции,

  if ((t = typeof о) !== "object") return t;

  // Вернуть класс объекта, если это не "Object".

  // Так идентифицируется большинство встроенных объектов,

  if ((с = classof(o)) !== "Object") return с;

  // Вернуть имя конструктора объекта, если имеется

  if (о.constructor && typeof о.constructor === "function" &&

    (n = о.constructor.getName())) return n;

  // He удалось определить конкретный тип, поэтому остается лишь

  // просто вернуть "Object"

  return "Object";

}

// Возвращает класс объекта,

function classof(o) {

  return Object.prototype.toString.call(о).slice(8,-1);

};

// Возвращает имя функции (может быть "") или null - для объектов,

// не являющихся функциями

Function.prototype.getName = function() {

  if ("name" in this) return this.name;

  return this.name = this.toString().match(/function\s*([^(]*)\(/)[1];

):

Этот прием, основанный на использовании имени конструктора для идентификации класса объекта, имеет ту же проблему, что и прием на основе использования свойства constructor : не все объекты имеют свойство constructor . Кроме того, не все функции имеют имена. Если определить конструктор, используя выражение определения неименованной функции, метод getName() будет возвращать пустую строку:

// Этот конструктор не имеет имени

var Complex = function(x,у) { this.r = х; this.і = у; }

// Этот конструктор имеет имя

var Range = function Range(f.t) { this.from = f; this.to = t; }

 

9.5.4. Грубое определение типа

Ни один из приемов определения класса объекта, описанных выше, не свободен от проблем, по крайней мере, в клиентском JavaScript. Альтернативный подход состоит в том, чтобы вместо вопроса «какому классу принадлежит объект?» задать вопрос «что может делать этот объект?». Этот подход является типичным в таких языках программирования, как Python и Ruby, и носит название грубое определение типа (

Когда я вижу птицу, которая ходит, как утка, плавает, как утка и крякает, как утка, я называю ее уткой.

Для программистов на языке JavaScript этот афоризм можно интерпретировать так: «Если объект может ходить, плавать и крякать как объект класса Duck, его можно считать объектом класса Duck, даже если он не наследует объект-прототип класса Duck».

Примером может служить класс Range из примера 9.2. Этот класс предназначен для представления диапазонов чисел. Однако обратите внимание, что конструктор Range() не проверяет типы аргументов, чтобы убедиться, что они являются числами. Аналогично метод includes() использует оператор <= , но не делает никаких предположений о типах значений границ диапазона. Благодаря тому что класс не ограничивается определенным типом значений, его метод includes() способен обрабатывать значения границ любых типов, которые могут сравниваться с помощью операторов отношения:

var lowercase = new Range("a", 'z');

var thisYear = new Range(new Date(2009, 0, 1), new Date(2010, 0, 1));

Метод foreach() класса Range также не проверяет типы значений границ, но он использует функцию Math.ceil() и оператор ++, вследствие чего может применяться только к числовым значениям границ диапазона.

В качестве еще одного примера вспомним объекты, подобных массивам, обсуждавшиеся в разделе 7.11. Во многих случаях нам не требуется знать, действительно ли объект является экземпляром класса Array : вполне достаточно знать, что он имеет свойство length с неотрицательным целочисленным значением. Если посчитать, что целочисленное свойство length - это способ массивов «ходить», то мы могли бы сказать, что любой объект, который умеет «ходить» так же, можно (во многих случаях) отнести к массивам.

Однако имейте в виду, что свойство length настоящих массивов обладает особым поведением: свойство length автоматически обновляется при добавлении нового элемента, а когда значение свойства length уменьшается, массив автоматически усекается. Можно было бы сказать, что эти две особенности описывают, как массивы «плавают» и «крякают». Если вы пишете программу, где требуется, чтобы объект «плавал» и «крякал» как массив, вы не сможете использовать в ней объект, который только «ходит» как массив.

Примеры грубого определения типа, представленные выше, опираются на возможность сравнения объектов с помощью оператора < и на особенности поведения свойства length . Однако чаще всего под грубым определением типа подразумевается проверка наличия в объекте одного или более методов. Строго типизированная функция triathlon() могла бы потребовать, чтобы ее аргумент был объектом класса TriAthlete . Альтернативная реализация, выполняющая грубую проверку типа, могла бы принимать любой объект, имеющий методы walk(), swim() и bike(). Если говорить более конкретно, можно было бы переписать класс Range так, чтобы вместо операторов < и ++ он использовал бы методы compareTo() и succ() объектов значений границ.

Можно подойти к определению типа либерально: просто предположить, что входные объекты реализуют все необходимые методы, и не выполнять никаких проверок. Если предположение окажется ошибочным, при попытке вызвать несуществующий метод возникнет ошибка. Другой подход заключается в реализации проверки входных объектов. Однако, вместо того чтобы проверять их принадлежность к определенному классу, можно проверить наличие методов с определенными именами. Это позволит отвергнуть входные объекты раньше и вернуть более информативное сообщение об ошибке.

В примере 9.5 определяется функция quacks() (более подходящим было бы имя «implements» (реализует), но implements является зарезервированным словом), которая может пригодиться для грубого определения типа. Функция quacks() проверяет наличие в объекте (первый аргумент функции) методов, указанных в остальных аргументах. Для каждого последующего аргумента, если аргумент является строкой, проверяется наличие метода с этим именем. Если аргумент является объектом, проверяется наличие в первом объекте методов с теми же именами, что и во втором объекте. Если аргумент является функцией, предполагается, что она является конструктором, и в этом случае проверяется наличие в первом объекте методов с теми же именами, что и в объекте-прототипе.

Пример 9.5. Функция грубой проверки типа

// Возвращает true, если о реализует методы, определяемые последующими аргументами.

function quacks(o /*, ... */) {

for(var i=1; i

  var arg = arguments[i];

  switch(typeof arg) { // Если arg - это:

    case ’string': // строка: проверить наличие метода с этим именем

      if (typeof o[arg] !== "function") return false;

      continue;

    case ’function’: //функция: использовать объект-прототип

      // Если аргумент является функцией, использовать ее прототип

      arg = arg.prototype;

      // переход к следующему случаю case

    case object': // объект: проверить наличие соотв. методов

      for(var m in arg) { // Для каждого свойства объекта

        if (typeof arg[m]!=="function") continue; // Пропустить свойства,

        // не являющиеся методами

        if (typeof o[m] !== "function") return false;

      }

    }

  }

  // Если мы попали сюда, значит, объект о реализует все, что требуется

  return true;

}

Есть два важных момента, касающиеся функции quacks(), которые нужно иметь в виду. Во-первых, она просто проверяет наличие в объекте одного или более методов с заданными именами. Присутствие этих свойств ничего не говорит ни о том, что делают эти функции, ни о том, сколько и какого типа аргументы они принимают. Однако это и есть сущность грубого определения типа. Определяя интерфейс, в котором вместо строгой проверки используется прием грубого определения типа, вы получаете более гибкий прикладной интерфейс, но при этом перекладываете на пользователя всю ответственность за правильное его использование. Второй важный момент, касающийся функции quacks(), заключается в том, что она не может работать со встроенными классами. Например, нельзя выполнить проверку quacks(o, Array), чтобы убедиться, что объект о обладает всеми методами класса Array . Это обусловлено тем, что методы встроенных классов недоступны для перечисления и цикл for/in в quacks() просто не заметит их. (Следует отметить, что это ограничение можно преодолеть в ECMAScript 5 с помощью функции Object.getOwnProperty Names() .)

 

До сих пор в этой главе мы рассматривали архитектурные основы классов в языке JavaScript: важную роль объектов-прототипов, связь классов с функциями-конструкторами, как действует оператор instanceof и т. д. В этом разделе мы продемонстрируем несколько практических (пусть и не фундаментальных) приемов программирования на языке JavaScript с применением классов. Начнем с двух нетривиальных примеров классов, которые не только интересны сами по себе, но также послужат отправной точкой для дальнейшего обсуждения.

 

9.6.1. Пример: класс множества

Множество - это структура данных, представляющая неупорядоченную коллекцию неповторяющихся значений. К фундаментальным операциям над множествами относятся сложение множеств и проверка вхождения значения в множество, и обычно множества реализуются так, чтобы эти операции имели максимальную скорость выполнения. Объекты в языке JavaScript по сути являются множествами имен свойств, где с каждым именем связано некоторое значение. Таким образом, объекты легко можно использовать как множества строк. В примере 9.6 реализован более универсальный класс Set . Он отображает любые значения, допустимые в языке JavaScript, в уникальные строки и использует их в качестве имен свойств. Объекты и функции не имеют достаточно краткого строкового представления, гарантирующего уникальность, поэтому класс Set должен определить идентификационное свойство в любом объекте или функции, сохраняемых в множестве.

Пример 9.6. Set.js: произвольное множество значений

function Set() { // Это конструктор

  this.values = {}; // Свойства этого объекта составляют множество

  this.n =0; // Количество значений в множестве

  this.add.apply(this. arguments); // Все аргументы являются значениями,

} // добавляемыми в множество

// Добавляет все аргументы в множество.

Set.prototype.add = function() {

  for(var і = 0; і < arguments.length; i++) { // Для каждого аргумента

    var val = arguments[i]; // Добавляемое значение

    var stг = Set._v2s(val); // Преобразовать в строку

    if (!this.values.hasOwnProperty(stг)) { // Если отсутствует в множ,

      this.values[str] = val; // Отобразить строку в знач.

      this.n++; // Увеличить размер множества

    }

  }

  return this; // Для поддержки цепочек вызовов методов

};

// Удаляет все аргументы из множества.

Set.prototype.remove = function() {

  for(var і = 0; і < arguments.length; i++) { // Для каждого аргумента

    var str = Set._v2s(arguments[i]); // Отобразить в строку

    if (this.values.hasOwnProperty(stг)) { // Если присутствует в множ,

      delete this.values[str]; // Удалить

      this.n--; // Уменьшить размер множества

    }

  }

  return this; // Для поддержки цепочек вызовов методов

}

// Возвращает true, если множество содержит value; иначе возвращает false.

Set.prototype.contains = function(value) {

  return this.values.has0wnProperty(Set._v2s(value));

};

// Возвращает размер множества.

Set.prototype.size = function() { return this.n; };

// Вызывает функцию f в указанном контексте для каждого элемента множества.

Set.prototype.foreach = function(f, context) {

  for(var s in this.values) // Для каждой строки в множестве

    if (this.values.hasOwnProperty(s)) // Пропустить унаследов. свойства

      f.call(context. this.values[s]); // Вызвать f для значения

};

// Функция для внутреннего использования. Отображает любые значения JavaScript

// в уникальные строки.

Set._v2s = function(val) {

  switch(val) {

    case undefined: return 'u'; // Специальные простые значения

    case null: return 'n'; // отображаются в односимвольные строки.

    case true: return 't';

    case false: return 'f;

    default: switch(typeof val) {

      case 'number': return + val; // Числа получают префикс #.

      case 'string': return "" + val; // Строки получают префикс ".

      default: return '@' + objectId(val); // Объекты и функции - @

    }

  }

  // Для любого объекта возвращается строка. Для разных объектов эта функция

  // будет возвращать разные строки, а для одного и того же объекта всегда

  // будет возвращать одну и ту же строку. Для этого в объекте о создается свойство.

  // В ES5 это свойство можно сделать неперечислимым и доступным только для чтения,

  function objectld(o) {

    var prop = "I **objectid**|”; // Имя частного идентификац. свойства

    if (!о.hasOwnProperty(prop)) // Если объект не имеет этого свойства

      о[ргор] = Set._v2s.next++; // Присвоить ему след, доступ, значение

    return о[ргор]; // Вернуть идентификатор

  }

};

Set._v2s.next = 100; // Начальное значение для идентификаторов объектов.

 

9.6.2. Пример: типы-перечисления

Перечислениями называются типы, которые могут принимать конечное количество значений, объявляемых (или «перечисляемых») при определении типа.

В языке С и его производных типы-перечисления объявляются с помощью ключевого слова enum . В ECMAScript 5 enum - это зарезервированное (но не используемое) слово, оставленное на тот случай, если когда-нибудь в JavaScript будут реализованы встроенные типы-перечисления. А пока в примере 9.7 демонстрируется, как можно определить собственный тип-перечисление на языке JavaScript. Обратите внимание, что здесь используется функция inherit() из примера 6.1.

Пример 9.7 содержит единственную функцию enumeration(). Однако она не является конструктором: она не определяет класс с именем «enumeration». Но она является фабричной функцией: при каждом вызове она создает и возвращает новый класс. Ниже показано, как ее можно использовать:

// Создать новый класс Coin с четырьмя возможными значениями:

// Coin.Penny, Coin.Nickel и т. д.

var Coin = enumeration({Penny: 1, Nickel:5, Dime:10, Quarter:25});

var c = Coin.Dime; // Это экземпляр нового класса

с instanceof Coin // => true: instanceof работает

c.constructor == Coin // => true: свойство constructor работает

Coin.Quarter + 3*Coin.Nickel // => 40: значения преобразуются в числа

Coin.Dime == 10 // => true: еще одно преобразование в число

Coin.Dime > Coin.Nickel // => true: операторы отношения работают

String(Coin.Dime) + ":" + Coin.Dime // => "Dime:10": преобразов, в строку

Цель этого примера состоит в том, чтобы продемонстрировать, что классы в языке JavaScript являются более гибкими и динамичными, чем статические классы в таких языках, как C++ и Java.

Пример 9.7 Типы-перечисления в JavaScript

// Эта функция создает новый тип-перечисление. Объект в аргументе определяет

// имена и значения каждого экземпляра класса. Возвращает функцию-конструктор,

// идентифицирующую новый класс. Отметьте, однако, что конструктор возбуждает

// исключение: его нельзя использовать для создания новых экземпляров типа.

// Возвращаемый конструктор имеет свойства, которые отображают имена в значения,

// а также массив значений values и функцию foreach() для выполнения итераций

function enumeration(namesToValues) {

  // Фиктивный конструктор, который будет использоваться как

  // возвращаемое значение.

  var enumeration = function() { throw "Нельзя создать экземпляр класса” +

                            Enumeration"; };

  // Перечислимые значения наследуют объект this,

  var proto = enumeration.prototype = {

    constructor: enumeration, // Идентификатор типа

    toString: function() { return this.name; }, // Возвращает имя

    valueOf: function() { return this.value; }, // Возвращает значение

    toJSON: function() { return this.name; } // Для сериализации

  };

  enumeration.values = []; // Массив перечислимых объектов-значений

  // Теперь создать экземпляры нового типа.

  for(name in namesToValues) { // Для каждого значения

    var е = inherit(proto); // Создать объект для его представления

    e.name = name; // Дать ему имя

    е.value = namesToValues[name]; // И значение

    enumeration[name] = е; // Сделать свойством конструктора

    enumeration.values.push(e); // И сохранить в массиве values

  }

  // Метод класса для обхода экземпляров класса в цикле

  enumeration.foreach = function(f,с) {

    for(var і = 0; і < this.values.length; i++) f.call(c,this.values[i]);

  };

  // Вернуть конструктор, идентифицирующий новый тип

  return enumeration;

}

Типичным начальным примером использования типов-перечислений может служить реализация перечисления для представления колоды игральных карт. Пример 9.8 использует функцию enumeration) именно для этого, а также определяет классы для представления карт и колод карт.

Пример 9.8. Представление игральных карт в виде типов-перечислений

// Определение класса для представления игральной карты

function Card(suit, rank) {

  this.suit = suit; // Каждая карта имеет масть

  this.rank = rank; // и значение

}

// Следующие типы-перечисления определяют возможные масти и значения карт

  Card.Suit = enumeration({Clubs: 1, Diamonds: 2, Hearts:3, Spades:4});

  Card.Rank = enumeration({Two: 2, Three: 3, Four: 4, Five: 5, Six: 6,

                   Seven: 7, Eight: 8, Nine: 9, Ten: 10,

                   Jack: 11, Queen: 12, King: 13, Ace: 14});

// Определение текстового представления карты

Card.prototype.toString = function() {

  return this. rank.toString() + " " + this.suit.toString();

};

// Сравнивает значения двух карт в соответствии с правилами игры в покер

Card.prototype.compareTo = function(that){

  if (this.rank < that.rank) return -1;

  if (this.rank > that.rank) return 1;

  return 0;

};

// Функция упорядочения карт в соответствии с правилами игры в покер

Card.orderByRank = function(a,b) { return a.compareTo(b); };

// Функция упорядочения карт в соответствии с правилами игры в бридж

Card.orderBySuit = function(a,b) {

  if (a.suit < b.suit) return -1;

  if (a.suit > b.suit) return 1;

  if (a.rank < b.rank) return -1;

  if (a.rank > b.rank) return 1;

  return 0;

}:

// Определение класса представления стандартной колоды карт

function Deck() {

  var cards = this.cards = []; // Колода - просто массив карт

  Card.Suit.foreach(function(s) { // Инициализировать массив

    Card.Rank.foreach(function(r) {

      cards.push(new Card(s,r));

    })

  });

}

// Метод перемешивания: тасует колоду карт и возвращает ее

Deck.prototype.shuffle = function() {

  // Для каждого элемента массива: поменять местами

  // со случайно выбранным элементом ниже

  var deck = this.cards, len = deck.length;

  for(var і = len-1; і > 0; і--) {

    var r = Math.floor(Math.random()*(i+1)), temp; // Случайное число

    temp = deck[i], deck[i] = deck[r], deck[r] = temp; // Поменять

  }

  return this;

}

// Метод раздачи: возвращает массив карт

Deck.prototype.deal = function(n) {

  if (this.cards.length < n) throw "Карт для выдачи не хватает";

    return this.cards.splice(this.cards.length-n, n);

// Создает новую колоду карт, тасует ее и раздает как в игре в бридж

var deck = (new Deck()).shuffle();

var hand = deck.deal(13).sort(Card.orderBySuit);

 

9.6.3. Стандартные методы преобразований

В разделах 3.8.3 и 6.10 описываются важные методы, используемые для преобразования типа объектов, часть из которых автоматически вызывается интерпретатором JavaScript по мере необходимости. Вам не обязательно определять эти методы в каждом своем классе, но они играют важную роль, и если вы отказываетесь от их реализации в своих классах, это должен быть осознанный выбор, а не простая оплошность.

Первым и наиболее важным является метод toString() . Назначение этого метода в том, чтобы возвращать строковое представление объекта. Интерпретатор JavaScript автоматически вызывает этот метод, когда объект используется там, где ожидается строка - в качестве имени свойства, например, или с оператором + , выполняющим конкатенацию строк. Если отказаться от реализации этого метода, ваш класс унаследует от Object.prototype реализацию по умолчанию и будет преобразовываться в довольно бесполезную строку «[object Object]». Метод toString() может возвращать более удобочитаемую строку, подходящую для отображения на экране перед конечным пользователем вашего приложения. Однако даже если в этом нет необходимости, часто бывает полезно определить свой метод toString(), чтобы упростить отладку. Классы Range и Complex , представленные в примерах 9.2 и 9.3, имеют собственные реализации метода toString(), как и типы-перечисления, реализация которых приводится в примере 9.7. Ниже мы определим метод, toString() для класса Set из примера 9.6.

С методом toString() тесно связан метод toLocaleString() : он должен преобразовывать объект в строку с учетом региональных настроек. По умолчанию объекты наследуют метод toLocaleString(), который просто вызывает их метод toString(). Некоторые встроенные типы имеют более полезные реализации метода toLocaleString(), которые возвращают строки с учетом региональных настроек. Если в реализации своего метода toString() вам придется преобразовывать в строки другие объекты, вы также должны определить свой метод toLocaleString(), выполняющий те же преобразования вызовом метода toLocaleString() объектов. Ниже мы реализуем этот метод для класса Set .

Третьим методом является метод valueOf(). Его цель - преобразовать объект в простое значение. Метод valueOf() вызывается автоматически, когда объект используется в числовом контексте, например, с арифметическими операторами (отличными от + ) и с операторами отношения. Большинство объектов не имеют сколько-нибудь осмысленного простого представления и потому не определяют этот метод. Однако типы-перечисления в примере 9.7 представляют случай, когда метод valueOf() имеет большое значение.

Четвертый метод - toJSON() - вызывается автоматически функцией JSON.stringifу(). Формат JSON предназначен для сериализации структур данных и может использоваться для представления простых значений, массивов и простых объектов. При преобразовании в этот формат не делается никаких предположений о классах, и при сериализации объекта игнорируются его прототип и конструктор. Если вызвать функцию JSON.stringify() для сериализации объекта Range или Complex , например, она вернет строку вида {"from”: 1, ”to":3} или {"r":1, "i":-1}. Если передать такую строку функции JSON.parse(), она вернет простой объект со свойствами, соответствующими объекту Range или Complex , но не наследующий методы класса Range или Complex .

Такой формат сериализации вполне подходит для классов, таких как Range и Complex , но для более сложных классов может потребоваться написать собственный метод toJSON(), чтобы определить иной формат сериализации. Если объект имеет метод toJSON(), функция JSON.stringify() не будет выполнять сериализацию самого объекта, а вызовет метод toJSON() и произведет сериализацию значения (простого значения или объекта), которое он вернет. Например, объекты Date имеют собственный метод toJSON(), возвращающий строковое представление даты. Типы-перечисления в примере 9.7 делают то же самое: их метод toJS0N() возвращает то же значение, что и метод toString(). Самым близким к представлению множества в формате JSON является массив, поэтому ниже мы определим метод toJSON(), который будет преобразовывать объект Set в массив значений.

Класс Set , представленный в примере 9.6, не определяет ни один из этих методов. Множество не может быть представлено простым значением, поэтому нет смысла определять метод valueOf(), но было бы желательно определить в этом классе методы toString(), toLocaleString() и toJSON(). Можно это сделать, как показано ниже. Обратите внимание, что для добавления методов в Set.prototype используется функция extend() (пример 6.2):

// Добавить новые методы в объект-прототип класса Set.

extend(Set.prototype, {

  // Преобразует множество в строку

  toString : function() {

    var s = "{", i = 0;

    this.foreach(function(v){ s += ((i++ > 0)?", + ":"") +v });

    return s + "}";

  }

  // Действует так же, как toString, но вызывает toLocaleString

  // для всех значений

  toLocaleString :  function() {

    var s = "{", і = 0;

    this.foreach(function(v){

      if (i++ > 0) s += ", ";

      if (v == null) s += v; // null и undefined

      else s += v. toLocaleString(); // остальные

    });

    return s +

  },

  // Преобразует множество в массив значений

  toArray :  function() {

    var a = [];

    this.foreach(function(v) { a.push(v); });

    return a;

  }

});

// Для нужд сериализации в формат JS0N интерпретировать множество как массив.

Set.prototype.toJSON = Set.prototype.toArray;

 

9.6.4. Методы сравнения

Операторы сравнения в языке JavaScript сравнивают объекты по ссылке, а не по значению. Так, если имеются две ссылки на объекты, то выясняется, ссылаются они на один и тот же объект или нет, но не выясняется, обладают ли разные объекты одинаковыми свойствами с одинаковыми значениями. Часто бывает удобным иметь возможность сравнить объекты на равенство или определить порядок их следования (например, с помощью операторов отношения < и > ). Если вы определяете новый класс и хотите иметь возможность сравнивать экземпляры этого класса, вам придется определить соответствующие методы, выполняющие сравнение.

В языке программирования Java сравнение объектов производится с помощью методов, и подобный подход можно с успехом использовать в JavaScript. Чтобы иметь возможность сравнивать экземпляры класса, можно определить метод экземпляра с именем equals(). Этот метод должен принимать единственный аргумент и возвращать true, если аргумент эквивалентен объекту, метод которого был вызван. Разумеется, вам решать, что следует понимать под словом «эквивалентен» в контексте вашего класса. Для простых классов часто достаточно просто сравнить свойства constructor, чтобы убедиться, что оба объекта имеют один и тот-же тип, и затем сравнивать свойства экземпляра двух объектов, чтобы убедиться, что они имеют одинаковые значения. Класс Complex из примера 9.3 как раз обладает таким методом equals(), и для нас не составит труда написать похожий метод для класса Range :

// Класс Range затирает свое свойство constructor. Поэтому восстановим его.

Range.prototype.constructor = Range;

// Объект Range не может быть равен никакому другому объекту, не являющемуся

// диапазоном значений. Два диапазона равны, только если равны значения их границ.

Range.prototype.equals = function(that) {

  if (that == null) return false; // Отвергнуть null и undefined

  if (that.constructor !== Range) return false; // Отвергнуть не диапазоны

  // Вернуть true, если значения границ равны.

  return this.from == that.from && this.to == that.to;

}

Задание метода equals() для нашего класса Set оказывается несколько сложнее. Мы не можем просто сравнить свойства values двух множеств - требуется выполнить глубокое сравнение:

Set.prototype.equals = function(that) {

  // Сокращенная проверка для тривиального случая

  if (this === that) return true;

  // Если объект that не является множеством, он не может быть равен объекту this.

  // Для поддержки подклассов класса Set используется оператор instanceof.

  // Мы могли бы реализовать более либеральную проверку, если бы для нас

  // было желательно использовать прием грубого определения типа.

  // Точно так же можно было бы ужесточить проверку, выполняя сравнение

  // this.constructor == that.constructor.

  // Обратите внимание, что оператор instanceof корректно отвергает попытки

  // сравнения со значениями null и undefined

  if (!(that instanceof Set)) return false;

  // Если два множества имеют разные размеры, они не равны

  if(this.size() ! = that.size()) return false;

  // Теперь требуется убедиться, что каждый элемент в this также присутствует в that.

  // Использовать исключение для прерывания цикла fоreach, если множества не равны,

  try {

    this.foreach(function(v) { if(!that.contains(v)) throw false; });

    return true; // Все элементы совпали: множества равны.

  } catch (х) {

    if (х === false) return false; // Элемент в this отсутствует в that,

    throw x; // Для других исключений: возбудить повторно.

  }

}:

Иногда бывает полезно реализовать операции сравнения, чтобы выяснить порядок следования объектов. Так, для некоторых классов вполне можно сказать, что один экземпляр «меньше» или «больше» другого. Например, объекты Range можно упорядочивать, опираясь на значение нижней границы. Типы-перечисления можно было бы упорядочивать в алфавитном порядке по именам или в числовом порядке - по значениям, присваиваемым именам (предполагается, что именам присваиваются числовые значения). С другой стороны, объекты класса Set не имеют какого-то естественного порядка следования.

При попытке сравнения объектов с помощью операторов отношения, таких как < и <= , интерпретатор сначала вызовет методы valueOf() объектов и, если методы вернут значения простых типов, сравнит эти значения. Типы-перечисления, возвращаемые методом enumeration() из примера 9.7, имеют метод valueOf() и могут сравниваться с помощью операторов отношения. Однако большинство классов не имеют метода valueOf() . Чтобы сравнивать объекты этих типов для выяснения порядка их следования по вашему выбору, необходимо (опять же, следуя соглашениям, принятым в языке программирования Java) реализовать метод с именем compareTo().

Метод compareTo() должен принимать единственный аргумент и сравнивать его с объектом, метод которого был вызван. Если объект this меньше, чем объект, представленный аргументом, метод compareTo() должен возвращать значение меньше нуля. Если объектthis больше, чем объект, представленный аргументом, метод должен возвращать значение больше нуля. И если оба объекта равны, метод должен возвращать ноль. Эти соглашения о возвращаемом значении весьма важны, потому что позволяют выполнять замену операторов отношения следующими выражениями:

Класс Card в примере 9.8 определяет подобный метод compareTo(), и мы можем написать похожий метод для класса Range , чтобы упорядочивать диапазоны по их нижним границам:

Range.prototype.compareTo = function(that) {

  return this.from - that.from;

};

Обратите внимание, что вычитание, выполняемое этим методом, возвращает значение меньше нуля, равное нулю или больше нуля в соответствии с порядком следования двух объектов Range . Поскольку перечисление Card.Rank в примере 9.8 имеет метод valueOf(), мы могли бы использовать тот же прием и в методе сотраreTo() класса Card .

Методы equals(), представленные выше, выполняют проверку типов своих аргументов и возвращают false , как признак неравенства, если аргументы имеют не тот тип. Метод compareTo() не имеет специального возвращаемого значения, с помощью которого можно было бы определить, что «эти два значения не могут сравниваться», поэтому обычно методы compareTo() возбуждают исключение при передаче им аргументов неверного типа.

Примечательно, что метод compareTo() класса Range , представленный выше, возвращает 0, когда два диапазона имеют одинаковые нижние границы. Это означает, что в данной реализации метод сотрагеТо() считает равными любые два диапазона, которые имеют одинаковые нижние границы. Однако такое определение равенства не согласуется с определением, положенным в основу метода equals(), который требует равенства обеих границ. Подобные несоответствия в определениях равенства могут стать причиной опасных ошибок, и было бы лучше привести методы equals() и compareTo() в соответствие друг с другом. Ниже приводится обновленная версия метода compareTo() класса Range . Он соответствует методу equals() и дополнительно возбуждает исключение при передаче ему несопоставимого значения:

// Порядок следования диапазонов определяется их нижними границами

// или верхними границами, если нижние границы равны.Возбуждает исключение,

// если методу передается объект, не являющийся экземпляром класса Range.

// Возвращает 0, только если this.equals(that) возвращает true.

Range.prototype.compareTo = function(that) {

  if (!(that instanceof Range))

    throw new Еrror("Нельзя сравнить Range c " + that);

  var diff = this.from - that.from; // Сравнить нижние границы

  if (diff == 0) diff = this.to - that.to; // Если равны, сравнить верхние

  return diff;

};

Одна из причин, по которым может потребоваться сравнивать экземпляры класса, - обеспечить возможность сортировки массива экземпляров этого класса. Метод Array.sort() может принимать в виде необязательного аргумента функцию сравнения, которая должна следовать тем же соглашениям о возвращаемом значении, что и метод compareTo(). При наличии метода compareTo(), представленного выше, достаточно просто организовать сортировку массива объектов Range , как показано ниже:

ranges.sort(function(a,b) { return a.compareTo(b); });

Сортировка имеет настолько большое значение, что следует рассмотреть возможность реализации статического метода сравнения в любом классе, где определен метод экземпляров compareTo(). Особенно если учесть, что первый может быть легко реализован в терминах второго, например:

Range.byLowerBound = function(a,b) { return a.compareTo(b); };

При наличии этого метода сортировка массива может быть реализована еще проще:

ranges.sort(Range.byLowerBound);

Некоторые классы могут быть упорядочены более чем одним способом. Например, класс Card определяет один метод класса, упорядочивающий карты по масти, а другой - упорядочивающий по значению.

 

9.6.5. Заимствование методов

В методах JavaScript нет ничего необычного - это обычные функции, присвоенные свойствам объекта и вызываемые «посредством» или «в контексте» объекта.

Одна и та же функция может быть присвоена двум свойствам и играть роль двух методов. Мы использовали эту возможность в нашем классе Set , например, когда скопировали метод toArray() и заставили его играть вторую роль в виде метода toJSON() .

Одна и та же функция может даже использоваться как метод сразу нескольких классов. Большинство методов класса Array , например, являются достаточно универсальными, чтобы копировать их из Array.prototype в прототип своего класса, экземпляры которого являются объектами, подобными массивам. Если вы смотрите на язык JavaScript через призму классических объектно-ориентированных языков, тогда использование методов одного класса в качестве методов другого класса можно рассматривать как разновидность множественного наследования. Однако JavaScript не является классическим объектно-ориентированным языком, поэтому я предпочитаю обозначать такой прием повторного использования методов неофициальным термином заимствование.

Заимствоваться могут не только методы класса Array : мы можем реализовать собственные универсальные методы. В примере 9.9 определяются обобщенные методы toString() и equals(), которые с успехом могут использоваться в таких классах, как Range, Complex и Card . Если бы класс Range не имел собственного метода equals(), мы могли бы заимствовать обобщенный метод equals() , как показано ниже:

Range.prototype.equals = generic.equals;

Обратите внимание, что метод generic.equals() выполняет лишь поверхностное сравнение и не подходит для использования в классах, свойства экземпляров которых ссылаются на объекты с их собственными методами equals(). Отметьте также, что этот метод включает специальный случай для обработки свойства, добавляемого к объектам при включении их в множество Set (пример 9.6).

Пример 9.9. Обобщенные методы, пригодные для заимствования

var generic = {

  // Возвращает строку, включающую имя функции-конструктора, если доступно,

  // и имена и значения всех неунаследованных свойств, не являющихся функциями.

  toString: function() {

    var s = '[';

    // Если объект имеет конструктор и конструктор имеет имя, использовать

    // это имя класса как часть возвращаемой строки. Обратите внимание, что

    // свойство name функций является нестандартным и не поддерживается повсеместно,

    if (this.constructor && this.constructor.name) s += this.constructor.name + ";

    // Теперь обойти все неунаследованные свойства, не являющиеся функциями

    var n = 0;

    for(var name in this) {

      if (!this.hasOwnProperty(name)) continue; // пропустить унаслед.

      var value = this[name];

      if (typeof value === ’function") continue; // пропустить методы

      if (n++) s += ", ";

      s += name + '=' + value;

    }

    return s + ']';

  },

  // Проверить равенство, сравнив конструкторы и свойства экземпляров объектов this

  // и that. Работает только с классами, свойства экземпляров которых являются

  // простыми значениями и могут сравниваться с помощью оператора ===.

  // Игнорировать специальное свойство, добавляемое классом Set.

  equals: function(that) {

    if (that == null) return false;

    if (this.constructor !== that.constructor) return false;

    for(var name in this) {

      if (name === "|**objectid**|") continue; // пропустить спец. св.

      if (!this.hasOwnProperty(name)) continue; // пропустить унасл. св.

      if (this[name] !== that[name]) return false; // сравнить значения

    }

    return true; // Объекты равны, если все свойства равны.

  }

};

 

9.6.6. Частные члены

В классическом объектно-ориентированном программировании зачастую целью инкапсуляции, или сокрытия данных объектов внутри объектов, является обеспечение доступа к этим данным только через методы объекта и запрет прямого доступа к важным данным. Для достижения этой цели в таких языках, как Java, поддерживается возможность объявления «частных» (private ) полей экземпляров класса, доступных только через методы экземпляров класса и невидимые за пределами класса.

Реализовать частные поля экземпляра можно с помощью переменных (или аргументов), хранящихся в замыкании, образуемом вызовом конструктора, который создает экземпляр. Для этого внутри конструктора объявляются функции (благодаря чему она получает доступ к аргументам и локальным переменным конструктора), которые присваиваются свойствам вновь созданного объекта. Этот прием демонстрируется в примере 9.10, где он используется для создания инкапсулированной версии класса Range . Вместо простых свойств from и to , определяющих границы диапазона, экземпляры этой новой версии класса предоставляют методы from и to , возвращающие значения границ. Методы from() и to() не наследуются от прототипа, а определяются отдельно для каждого объекта Range . Остальные методы класса Range определяются в прототипе как обычно, но изменены так, чтобы вместо чтения значений границ напрямую из свойств они вызывали бы методы from() и to().

Пример 9.10. Класс Range со слабо инкапсулированными границами

function Range(from, to) {

  // Не сохраняет границы в свойствах объекта. Вместо этого определяет функции доступа,

  // возвращающие значения границ. Сами значения хранятся в замыкании,

  this.from = function() { return from; };

  this.to = function() { return to; };

}

// Методы прототипа не имеют прямого доступа к границам: они должны вызывать

// методы доступа, как любые другие функции и методы.

Range.prototype = { constructor: Range,

  includes: function(x) { return this.from() <= x && x <= this.to(); },

  foreach: function(f) {

    for(var x=Math.ceil(this.from()), max=this.to(); x <= max: x++) f(x);

  },

  toString: function() { return "(" + this.from() + "..." + this.to() + ")"}

};

Новый класс Range определяет методы для чтения значений границ диапазона, но в нем отсутствуют методы или свойства для изменения этих значений. Это обстоятельство делает экземпляры этого класса неизменяемыми: при правильном использовании границы объекта Range не должны изменяться после его создания. Однако если не использовать возможности ECMAScript 5 (раздел 9.8.3), свойства from и to по-прежнему остаются доступными для записи и в действительности объекты Range не являются неизменяемыми:

var r = new Range(1,5):            // "неизменяемый" диапазон

r.from = function() { return 0; }; // Изменчивость имитируется заменой метода

Имейте в виду, что такой прием инкапсуляции имеет отрицательные стороны. Класс, использующий замыкание для инкапсуляции, практически наверняка будет работать медленнее и занимать больше памяти, чем эквивалент с простыми свойствами.

 

9.6.7. Перегрузка конструкторов и фабричные методы

Иногда бывает необходимо реализовать возможность инициализации объектов несколькими способами. Например, можно было бы предусмотреть возможность инициализации объекта Complex значениями радиуса и угла (полярные координаты) вместо вещественной и мнимой составляющих. Или создавать объекты множеств Set , членами которых являются элементы массива, а не аргументы конструктора.

Один из способов реализовать такую возможность заключается в создании перегруженных версий конструктора и выполнении в них различных способов инициализации в зависимости от передаваемых аргументов. Ниже приводится пример перегруженной версии конструктора Set :

function Set() {

  this.values = {}; // Свойство для хранения множества

  this.n =0; // Количество значений в множестве

  // Если конструктору передается единственный объект, подобный массиву,

  // он добавляет элементы массива в множество.

  // В противном случае в множество добавляются все аргументы

  if (arguments.length == 1 && isArraylike(arguments[0]))

    this.add.apply(this, arguments[0]);

  else

    if (arguments.length > 0)

      this.add.apply(this, arguments);

}

Такое определение конструктора Set() позволяет явно перечислять элементы множества в вызове конструктора или передавать ему массив элементов множества. К сожалению, этот конструктор имеет одну неоднозначность: его нельзя использовать для создания множества, содержащего единственный элемент-массив. (Для этого потребуется создать пустое множество, а затем явно вызвать метод add() .)

В случае с комплексными числами реализовать перегруженную версию конструктора, которая инициализирует объект полярными координатами, вообще невозможно. Оба представления комплексных чисел состоят из двух вещественных чисел. Если не добавить в конструктор третий аргумент, он не сможет по своим аргументам определить, какое представление следует использовать. Однако вместо этого можно написать фабричный метод - метод класса, возвращающий экземпляр класса. Ниже приводится фабричный метод, возвращающий объект Complex , инициализированный полярными координатами:

Complex.polar = function(r, theta) {

  return new Complex(r*Math.cos(theta), r*Math.sin(theta));

};

А так можно реализовать фабричный метод для инициализации объекта Set массивом:

Set.fromArray = function(a) {

  s = new Set(); // Создать пустое множество

  s.add.apply(s, a); // Передать элементы массива методу add

  return s; // Вернуть новое множество

};

Привлекательность фабричных методов заключается в том, что им можно дать любые имена, а методы с разными именами могут выполнять разные виды инициализации. Поскольку конструкторы играют роль имен классов, обычно в классах определяется единственный конструктор. Однако это не является непреложным правилом. В языке JavaScript допускается определять несколько функций-конструкторов, использующих общий объект-прототип, и в этом случае объекты, созданные разными конструкторами одного класса, будут иметь один и тот же тип. Данный прием не рекомендуется к использованию, тем не менее ниже приводится вспомогательный конструктор такого рода:

// Вспомогательный конструктор для класса Set.

function SetFromArray(a) {

  // Инициализировать новый объект вызовом конструктора Set() как функции,

  // передав ей элементы массива в виде отдельных аргументов.

  Set.apply(this, а);

}

// Установить прототип, чтобы функция SetFromArray создавала экземпляры Set

SetFromArray.prototype = Set.prototype;

var s = new SetFromArray([1,2,3]);

s instanceof Set // => true

В ECMAScript 5 функции имеют метод bind(), особенности которого позволяют создавать подобные вспомогательные конструкторы (раздел 8.7.4).

 

В объектно-ориентированном программировании класс В может расширять, или наследовать, другой класс А. Класс А в этом случае называется суперклассом, а класс В - подклассом. Экземпляры класса В наследуют все методы экземпляров класса А. Класс В может определять собственные методы экземпляров, некоторые из которых могут переопределять методы класса А с теми же именами. Если метод класса В переопределяет метод класса А, переопределяющий метод класса В может вызывать переопределенный метод класса А: этот прием называется вызовом метода базового класса. Аналогично конструктор В() подкласса может вызывать конструктор А() суперкласса. Это называется вызовом конструктора базового класса. Подклассы сами могут наследоваться другими подклассами и, работая над созданием иерархии классов, иногда бывает полезно определять абстрактные классы. Абстрактный класс - это класс, в котором объявляется один или более методов без реализации. Реализация таких абстрактных методов возлагается на конкретные подклассы абстрактного класса.

Ключом к созданию подклассов в языке JavaScript является корректная инициализация объекта-прототипа. Если класс В расширяет класс А, то объект В.prototype должен наследовать A.prototype . В этом случае экземпляры класса В будут наследовать свойства от объекта В.prototype , который в свою очередь наследует свойства от A.prototype . В этом разделе демонстрируются все представленные выше термины, связанные с подклассами, а также рассматривается прием, альтернативный наследованию, который называется композицией.

Используя в качестве основы класс Set из примера 9.6, этот раздел продемонстрирует, как определять подклассы, как вызывать конструкторы базовых классов и переопределенные методы, как вместо наследования использовать прием композиции и, наконец, как отделять интерфейсы от реализации с помощью абстрактных классов. Этот раздел завершает расширенный пример, в котором определяется иерархия классов Set . Следует отметить, что первые примеры в этом разделе служат цели продемонстрировать основные приемы использования механизма наследования, и некоторые из них имеют существенные недостатки, которые будут обсуждаться далее в этом же разделе.

 

9.7.1. Определение подкласса

В языке JavaScript объекты наследуют свойства (обычно методы) от объекта-прототипа своего класса. Если объект O является экземпляром класса В , а класс В является подклассом класса А , то объект O также наследует свойства класса А . Добиться этого можно за счет наследования объектом-прототипом класса В свойств объекта-прототипа класса А , как показано ниже, с использованием функции inherit() (пример 6.1):

В.prototype = inherit(A.prototype); // Подкласс наследует суперкласс

В.prototype.constructor = В; // Переопределить унаследованное св. constructor

Эти две строки являются ключом к созданию подклассов в JavaScript. Без них объект-прототип будет обычным объектом - объектом, наследующим свойства от Object.prototype , - а это означает, что класс будет подклассом класса Object , подобно всем остальным классам. Если добавить эти две строки в функцию defineClass() (раздел 9.3), ее можно будет преобразовать в функциюdefineSubclass() и в метод Function.prototype.extend(), как показано в примере 9.11.

Пример 9.11. Вспомогательные инструменты определения подклассов

// Простая функция для создания простых подклассов

function defineSubclass(superclass, // Конструктор суперкласса

  constructor, // Конструктор нового подкласса

  methods, // Методы экземпл.: копируются в прототип

  statics) // Свойства класса: копируются в констр-р

{

  // Установить объект-прототип подкласса

  constructor.prototype = inherit(superclass.prototype);

  constructor.prototype.constructor = constructor;

  // Скопировать методы methods и statics, как в случае с обычными классами

  if (methods) extend(constructor.prototype, methods);

  if (statics) extend(constructor, statics);

  // Вернуть класс

  return constructor;

}

// To же самое можно реализовать в виде метода конструктора суперкласса

Function.prototype.extend = function(constructor, methods, statics) {

  return defineSubclass(this, constructor, methods, statics);

};

Пример 9.12 демонстрирует, как определить подкласс «вручную», без использования функции def ineSubclass(). В этом примере определяется подкласс SingletonSet класса Set. Класс SingletonSet представляет специализированное множество, доступное только для чтения и состоящее из единственного постоянно элемента.

Пример 9.12. SingletonSet: простой подкласс множеств

// Функция-конструктор

function SingletonSet(member) {

  this.member = member; // Сохранить единственный элемент множества

}

// Создает объект-прототип, наследующий объект-прототип класса Set.

SingletonSet.prototype = inherit(Set.prototype);

// Далее добавляются свойства в прототип.

// Эти свойства переопределяют одноименные свойства объекта

Set.prototype. extend(SingletonSet.prototype, {

  // Установить свойство constructor

  constructor: SingletonSet,

  // Данное множество доступно только для чтения: методы add() и remove()

  // возбуждают исключение

  add: function() { throw "множество доступно только для чтения"; },

  remove: function() { throw "множество доступно только для чтения"; },

  // Экземпляры SingletonSet всегда имеют размер, равный 1

  size: function() { return 1; },

  // Достаточно вызвать функцию один раз и передать ей единственный элемент,

  foreach: function(f, context) { f.call(context, this.member); },

  // Метод contains() стал проще: такая реализация пригодна только

  // для множества с единственным элементом

  contains: function(x) { return х === this.member; }

});

Класс SingletonSet имеет очень простую реализацию, состоящую из пяти простых методов. Этот класс не только реализует пять основных методов класса Set , но и наследует от своего суперкласса такие методы, как toString(), toArray() и equals(). Возможность наследования методов является одной из основных причин определения подклассов. Метод equals() класса Set (определен в разделе 9.6.4), например, может сравнивать любые экземпляры класса Set , имеющие методы size() и foreach(), с любыми экземплярами класса Set, имеющими методы size() и contains(). Поскольку класс SingletonSet является подклассом класса Set , он автоматически наследует его метод equals() и не обязан иметь собственную реализацию этого метода. Безусловно, учитывая чрезвычайно упрощенную структуру множества, содержащего единственный элемент, можно было бы реализовать для класса SingletonSet более эффективную версию метода equals():

SingletonSet.prototype.equals = function(that) {

  return that instanceof Set && that.size()==1 && that.contains(this.member);

};

Обратите внимание, что класс SingletonSet не просто заимствует список методов из класса Set : он динамически наследует методы класса Set . Если в Set.prototype добавить новый метод, он тут же станет доступен всем экземплярам классов Set и SingletonSet (в предположении, что класс SingletonSet не определяет собственный метод с таким же именем).

 

9.7.2. Вызов конструктора и методов базового класса

Класс SingletonSet из предыдущего раздела определяет совершенно новый тип множеств и полностью переопределяет основные методы, наследуемые от суперкласса. Однако часто при определении подкласса необходимо лишь расширить или немного изменить поведение методов суперкласса, а не заменить их полностью. В этом случае конструктор и методы подкласса могут вызывать конструктор и методы базового класса.

Пример 9.13 демонстрирует применение этого приема. Он определяет подкласс NonNullSet класса Set : тип множеств, которые не могут содержать элементы со значениями null и undefined . Чтобы исключить возможность включения в множество таких элементов, класс NonNullSet должен выполнить в методе add() проверку значений добавляемых элементов на равенство значениям null и undefined . Но при этом не требуется включать в класс полную реализацию метода add() - можно просто вызвать версию метода из суперкласса. Обратите также внимание, что конструктор NonNullSet() тоже не реализует все необходимые операции: он просто передает свои аргументы конструктору суперкласса (вызывая его как функцию, а не как конструктор), чтобы конструктор суперкласса мог инициализировать вновь созданный объект.

Пример 9.13. Вызов из подкласса конструктора и метода базового суперкласса

/*

 * NonNullSet - подкласс класса Set, который не может содержать элементы

 * со значениями null и undefined.

*/

function NonNullSet() {

  // Простое обращение к суперклассу.

  // Вызвать конструктор суперкласса как обычную функцию для инициализации

  // объекта, который был создан вызовом этого конструктора.

  Set.apply(this, arguments);

}

// Сделать класс NonNullSet подклассом класса Set:

NonNullSet.prototype = inherit(Set.prototype);

NonNullSet.prototype.constructor = NonNullSet;

// Чтобы исключить возможность добавления значений null и undefined,

// достаточно переопределить метод add()

NonNullSet.prototype.add = function() {

  // Проверить наличие аргументов со значениями null и undefined

  for(var і = 0; і < arguments.length; i++)

    if (arguments[i] == null)

      throw new Еrror("Нельзя добавить null или undefined в NonNullSet”);

  // Вызвать метод базового суперкласса, чтобы фактически добавить элементы

  return Set.prototype.add.apply(this, arguments);

};

Теперь обобщим понятие "множество без пустых элементов" до понятия "фильтрованное множество": множество, элементы которого должны пропускаться через функцию-фильтр перед добавлением. Определим фабричную функцию (подобную функции enumeration ) из примера 9.7), которая будет получать функцию-фильтр и возвращать новый подкласс класса Set . В действительности можно пойти еще дальше по пути обобщений и определить фабричную функцию, принимающую два аргумента: наследуемый класс и функцию-фильтр, применяемую к методу add(). Новой фабричной функции можно было бы дать имя filteredSetSubclass() и использовать ее, как показано ниже:

// Определить класс множеств, которые могут хранить только строки

var StringSet = filteredSetSubclass(Set,

          function(x) {return typeof x===*'string";});

// Определить класс множеств, которые не могут содержать значения null,

// undefined и функции

var MySet = filteredSetSubclass(NonNullSet,

          function(x) {return typeof x !== "function";});

Реализация этой фабричной функции приводится в примере 9.14. Обратите внимание, что эта функция вызывает метод и конструктор базового класса подобно тому, как это реализовано в классе NonNullSet .

Пример 9.14. Вызов конструктора и метода базового класса

/*

* Эта функция возвращает подкласс указанного класса Set и переопределяет

* метод add() этого класса, применяя указанный фильтр.

*/

function filteredSetSubclass(superclass, filter) {

  var constructor = function() { // Конструктор подкласса

    superclass.apply(this, arguments); // Вызов конструктора базового класса

  };

  var proto = constructor.prototype = inherit(superclass.prototype);

  proto.constructor = constructor; proto.add = function() {

    // Примерить фильтр ко всем аргументам перед добавлением

    for(var і = 0; і < arguments.length; i++) {

      var v = arguments[i];

      if (!filter(v)) throw("значение + v + отвергнуто фильтром");

    }

    // Вызвать реализацию метода add из базового класса

    superclass.prototype.add.apply(this, arguments);

  };

  return constructor;

}

В примере 9.14 есть один интересный момент, который хотелось бы отметить. Он заключается в том, что, обертывая операцию создания подкласса функцией, мы получаем возможность использовать аргумент superclass в вызовах конструктора и метода базового класса и избежать указания фактического имени суперкласса. Это означает, что в случае изменения имени суперкласса достаточно будет изменить имя в одном месте, а не отыскивать все его упоминания в программном коде. Такого способа стоит придерживаться даже в случаях, не связанных с определением фабричных функций. Например, с помощью функции-обертки можно было бы переписать определение класса NonNullSet и метода Function.prototype.extend() (пример 9.11), как показано ниже:

var NonNullSet = (function() { // Определить и вызвать функцию

  var superclass = Set; // Имя суперкласса указывается в одном месте,

  return superclass.extend(

    function() { superclass.apply(this, arguments); }, // конструктор

    { // методы

      add: function() {

        // Проверить аргументы на равенство null или undefined

        for(var і = 0; і < arguments.length; i++)

          if (arguments[i] == null)

            throw new Еrror("Нельзя добавить null или undefined");

        // Вызвать метод базового класса, чтобы выполнить добавление

        return superclass.prototype.add.apply(this, arguments);

      }

    });

}());

В заключение хотелось бы подчеркнуть, что возможность создания подобных фабрик классов обусловлена динамической природой языка JavaScript. Фабрики классов представляют собой мощный и гибкий инструмент, не имеющий аналогов в языках, подобных Java и C++.

 

9.7.3. Композиция в сравнении с наследованием

В предыдущем разделе мы решили определить класс множеств, накладывающий ограничения на свои элементы в соответствии с некоторыми критериями, а для достижения поставленной цели использовали механизм наследования, определив функцию создания специализированного подкласса указанной реализации множества, использующего указанную функцию-фильтр для ограничения круга допустимых элементов множества. При таком подходе для каждой комбинации суперкласса и функции-фильтра необходимо создавать новый класс.

Однако существует более простой путь решения этой задачи. В объектно-ориентированном программировании существует известный принцип «предпочтения композиции перед наследованием».

 В данном случае применение приема композиции могло бы выглядеть как реализация нового множества, «обертывающего» другой объект множества и делегирующего ему все обращения после фильтрации нежелательных элементов. Пример 9.15 демонстрирует, как это реализовать.

Пример 9.15. Композиция множеств вместо наследования

/*

  * Объект FilteredSet обертывает указанный объект множества и применяет

  * указанный фильтр в своем методе add(). Обращения ко всем остальным базовым

  * методам просто передаются обернутому экземпляру множества.

*/

var FilteredSet = Set.extend(

  function FilteredSet(set, filter) { // Конструктор

    this.set = set; this.filter = filter;

  },

  { // Методы экземпляров

    add: function() {

      // Если фильтр был указан, применить его

      if (this.filter) {

        for(var і = 0; і < arguments.length; i++) {

          var v = arguments[i];

          if (!this.filter(v))

            throw new Error("FilteredSet: значение " + v + " отвергнуто фильтром");

        }

      }

     // Затем вызвать метод add() объекта

     this.set.add() this.set.add.apply(this.set, arguments);

     return this;

    },

    // Остальные методы просто вызывают соответствующие

    // методы объекта this.set и ничего более,

    remove: function() {

      this.set.remove.apply(this.set, arguments);

      return this;

    }.

    contains: function(v) { return this.set.contains(v);},

    size: function() { return this.set.size(); },

    foreach: function(f,c) { this.set.foreach(f.c); }

  }

)

Одно из преимуществ применения приема композиции в данном случае заключается в том, что требуется определить только один подкласс FilteredSe t. Экземпляры этого класса могут накладывать ограничения на элементы любого другого эк» земпляра множества. Например, вместо класса NonNullSet , представленного выше, реализовать подобные ограничения можно было бы так:

var s = new FilteredSet(new Set(), function(x) { return x !== null; });

Можно даже наложить еще один фильтр на фильтрованное множество:

var t = new FilteredSet(s, { function(x) { return !(x instanceof Set); });

 

9.7.4. Иерархии классов и абстрактные классы

В предыдущем разделе было предложено «предпочесть композицию наследованию». Но для иллюстрации этого принципа мы создали подкласс класса Set . Сделано это было для того, чтобы получившийся подкласс был instanceof Set и наследовал полезные методы класса Set , такие как toString() и equals(). Это достаточно уважительные причины, но, тем не менее, было бы неплохо иметь возможность использовать прием композиции без необходимости наследовать некоторую определенную реализацию множества, такую как класс Set . Аналогичный подход можно было бы использовать и при создании класса SingletonSet (пример 9.12) -этот класс был определен как подкласс класса Set , чтобы унаследовать вспомогательные методы, но его реализация существенно отличается от реализации суперкласса. Класс SingletonSet - это не специализированная версия класса Set , а совершенно иной тип множеств. В иерархии классов SingletonSet должен был бы находиться на одном уровне с классом Set , а не быть его потомком.

Решение этой проблемы в классических объектно-ориентированных языках, а также в языке JavaScript заключается в том, чтобы отделить интерфейс от реализации. Представьте, что мы определили класс AbstractSet , реализующий вспомогательные методы, такие как toString(), в котором отсутствуют реализации базовых методов, таких как foreach(). Тогда все наши реализации множеств - Set, SingletonSet и FilteredSet - могли бы наследовать класс AbstractSet . При этом классы FilteredSet и SingletonSet больше не наследовали бы ненужные им реализации.

Пример 9.16 развивает этот подход еще дальше и определяет иерархию абстрактных классов множеств. Класс AbstractSet определяет только один абстрактный метод, contains(). Любой класс, который претендует на роль множества, должен будет определить хотя бы один этот метод. Далее в примере определяется класс AbstractEnumerableSet , наследующий класс AbstractSet . Этот класс определяет абстрактные методы size() and foreach() и реализует конкретные вспомогательные методы (toString(), toArray(), equals() и т.д.). AbstractEnumerableSet не определяет методы add() или remove() и представляет класс множеств, доступных только для чтения. Класс SingletonSet может быть реализован как конкретный подкласс. Наконец, в примере определяется класс AbstractWritableSet , наследующий AbstractEnumerableSet . Этот последний абстрактный класс определяет абстрактные методы add() и remove() и реализует конкретные методы, такие как union() и intersection(), использующие их. Класс AbstractWritableSet отлично подходит на роль суперкласса для наших классов Set и FilteredSet . Однако они не были добавлены в пример, а вместо них была включена новая конкретная реализация с именем ArraySet .

Пример 9.16 довольно объемен, но он заслуживает детального изучения. Обратите внимание, что для простоты создания подклассов в нем используется функция

Function.prototype.extend().

Пример 9.16. Иерархия абстрактных и конкретных классов множеств

// Вспомогательная функция, которая может использоваться для определения

// любого абстрактного метода

function abstractmethod() { throw new Error("абстрактный метод"); }

/*

 * Класс AbstractSet определяет единственный абстрактный метод, contains().

*/

function AbstractSet() {

  throw new Error("Нельзя создать экземпляр абстрактного класса");

}

AbstractSet.prototype.contains = abstractmethod;

/*

  * NotSet - конкретный подкласс класса AbstractSet.

  * Элементами этого множества являются все значения, которые не являются

  * элементами некоторого другого множества. Поскольку это множество

  * определяется в терминах другого множества, оно не доступно для записи,

  * а так как оно имеет бесконечное число элементов, оно недоступно для перечисления.

  * Все, что позволяет этот класс, - это проверить принадлежность к множеству.

  * Обратите внимание, что для определения этого подкласса используется метод

  * Function.prototype.extendO, объявленный выше.

*/

var NotSet = AbstractSet.extend(

  function NotSet(set) { this.set = set; },

  {

    contains: function(x) { return !this.set.contains(x); },

    toString: function(x) { return "~" + this.set.toString(); },

    equals: function(that) {

      return that instanceof NotSet && this.set.equals(that.set);

    }

  }

);

/*

 * AbstractEnumerableSet - абстрактный подкласс класса AbstractSet.

 * Определяет абстрактные методы size() и foreach() и реализует конкретные

 * методы isEmptyO. toArrayO, to[Locale]String() и equals().

 * Подклассы, реализующие методы contains(), size() и foreach(),

 * получают эти пять конкретных методов даром.

*/

var AbstractEnumerableSet = AbstractSet.extend(

  function() {

    throw new Error("Нельзя создать экземпляр абстрактного класса");

  },

  {

    size: abstractmethod,

    fоreach: abstractmethod,

    isEmpty: function() { return this.size() == 0; },

    toString: function() {

      var s = і = 0;

      this.foreach(function(v) {

          if (i++ > 0) s += ", ";

          s += v;

      });

      return s +

    },

    toLocaleString : function() {

      var s = "{", і = 0;

      this.foreach(function(v) {

        if (i++ > 0) s += ", "

          if (v == null) s += v; // null и undefined

          else s += v. toLocaleString(); // все остальные

      });

      return s +

    },

    toArray: function() {

      var a = [];

      this.foreach(function(v) { a.push(v); });

      return a;

    },

    equals: function(that) {

      if (!(that instanceof AbstractEnumerableSet)) return false;

      // Если множество that имеет другой размер, множества не равны

      if (this.size() ! = that.sizeO) return false;

      // Проверить наличие каждого элемента this в множестве that,

      try {

        this.foreach(function(v){

          if (!that.contains(v)) throw false;}

        );

        return true; // Все элементы одинаковые: множества равны.

      } catch (х) {

        if (х === false) return false; // Множества не равны

        throw х; // Повторно возбудить любое иное возникшее исключение.

      }

    }

  });

/*

* SingletonSet - конкретный подкласс класса AbstractEnumerableSet.

* Множество из единственного элемента, доступное только для чтения.

*/

var SingletonSet = AbstractEnumerableSet.extend(

  function SingletonSet(member) { this.member = member; },

  {

    contains: function(x) { return x === this.member; },

    size: function() { return 1; },

    foreach: function(f,ctx) { f.call(ctx, this.member); }

  }

);

/*

 * AbstractWritableSet - абстрактный подкласс класса AbstractEnumerableSet.

 * Определяет абстрактные методы add() и remove() и реализует конкретные

 * методы union(), intersection() и difference().

*/

var AbstractWritableSet = AbstractEnumerableSet.extend(

  function() {

    throw new Error("Нельзя создать экземпляр абстрактного класса");

  },

  {

    add: abstractmethod,

    remove: abstractmethod,

    union: function(that) {

      var self = this;

      that.foreach(function(v) { self.add(v); });

      return this;

    },

    intersection: function(that) {

      var self = this;

      this.foreach(function(v){

        if(!that.contains(v)) self.remove(v);

      });

      return this;

    },

    difference: function(that) {

      var self = this;

      that.foreach(function(v) { self.remove(v); });

      return this;

    }

  });

/*

 * ArraySet - конкретный подкласс класса AbstractWritableSet.

 * Представляет множество элементов как массив значений и реализует линейный

 * поиск в массиве в своем методе contains(). Поскольку алгоритм метода containsO

 * имеет сложность 0(п) вместо 0(1), данный класс следует использовать только

 * для создания относительно небольших множеств.

 * Обратите внимание, что эта реализация опирается на методы класса Array

 * indexOfO и forEach(), которые определяются стандартом ES5.

*/

var ArraySet = AbstractWritableSet.extend(

  function ArraySet() {

    this.values = [];

    this.add.apply(this, arguments);

  },

  {

  contains: function(v) {

    return this.values.indexOf(v) != -1;

  },

  size: function() {

    return this.values.length;

  },

  foreach: function(f.c) {

    this.values.forEach(f, c);

  },

  add: function() {

    for(var і = 0; і < arguments.length; i++) {

      var arg = arguments[i];

      if (Ithis.contains(arg)) this.values.push(arg);

    }

    return this;

  },

  remove: function() {

    for(var і = 0; і < arguments.length; i++) {

      var p = this.values.indexOf(arguments[i]);

      if (p == -1) continue;

      this.values.splice(p, 1);

    )

    return this;

  }

}

);

 

Стандарт ECMAScript 5 добавляет методы, позволяющие определять атрибуты свойств (методы чтения и записи, а также признаки доступности для перечисления, записи и настройки) и ограничивать возможность расширения объектов. Эти методы были описаны в разделах 6.6, 6.7 и 6.8.3 и могут пригодиться при определении классов. В следующих подразделах демонстрируется, как использовать новые возможности ECMAScript 5 для повышения надежности своих классов.

 

9.8.1. Определение неперечислимых свойств

Класс Set , представленный в примере 9.6, вынужден использовать уловку, чтобы обеспечить возможность сохранения объектов: он добавляет свойство «object id» ко всем объектам, добавляемым в множество. Если позднее в каком-то другом месте программы будет выполнен обход свойств этого объекта с помощью цикла for/in , это свойство будет обнаружено. Стандарт ECMAScript 5 позволяет исключить такую возможность, сделав свойство неперечислимым. В примере 9.17 демонстрируется, как это сделать с помощью Object.defineProperty(), а также показывает, как определить метод чтения и как проверить возможность расширения объекта.

Пример 9.17. Определение неперечислимых свойств

// Обертывание программного код функцией позволяет определять переменные

// в области видимости функции

(function() {

  // Определить свойство objectId как неперечислимое и наследуемое

  // всеми объектами. При попытке получить значение этого свойства

  // вызывается метод чтения. Свойство не имеет метода записи, поэтому

  // оно доступно только для чтения. Свойство определяется как ненастраиваемое,

  // поэтому его нельзя удалить.

  Object.defineProperty(Object.prototype, "objectld", {

    get: idGetter, // Метод чтения значения

    enumerable: false, // Неперечислимое

    configurable: false // He может быть удалено

  });

  // Функция чтения, которая вызывается при попытке получить значение

  // свойства objectld

  function idGetter() { // Функция чтения, возвращающая id

    if (!(idprop in this)) { // Если объект еще не имеет id

      if (!Object.isExtensible(this)) // И если можно добавить свойство

        throw Error("Нельзя определить id нерасширяемого объекта”);

      Object.defineProperty(this, idprop, { // Добавить его.

        value: nextid++, // Значение

        writable: false, // Только для чтения

        enumerable: false, // Неперечислимое

        configurable: false // Неудаляемое

      }):

    }

    return this[idprop]; // Вернуть существующее или новое значение

  };

  // Следующие переменные используются функцией idGetter() и являются

  // частными для этой функции

  var idprop = "|**objectId**|"; // Предполагается, что это свойство

  // больше нигде не используется

  var nextid = 1; // Начальное значение для id

}()); // Вызвать функцию-обертку, чтобы выполнить программный код

 

9.8.2. Определение неизменяемых классов

Помимо возможности делать свойства неперечислимыми, стандарт ECMAScript 5 позволяет делать свойства доступными только для чтения, что может быть довольно удобно при создании классов, экземпляры которых не должны изменяться. В примере 9.18 приводится неизменяемая версия класса Range , который использует эту возможность, применяя функции Object.defineProperties() и Object.create(). Кроме того, функция Object.defineProperties() используется в нем также для добавления свойств в объект-прототип класса, что делает методы экземпляров недоступными для перечисления, подобно методам встроенных классов. Но и это еще не все: определяемые в примере методы экземпляров создаются доступными только для чтения и не могут быть удалены, что исключает возможность динамического изменения класса. Наконец, в примере 9.18 использован один интересный трюк - при вызове без ключевого слова new функция-конструктор класса действует как фабричная функция.

Пример 9.18. Неизменяемый класс со свойствами и методами, доступными только для чтения

// Эта функция может работать и без ключевого слова 'new': она одновременно

// является и конструктором, и фабричной функцией

function Range(from,to) {

  // Дескрипторы свойств from и to, доступных только для чтения,

  var props = {

    from: {value:from, enumerable:true,writable:false,configurable:false},

    to: {value:to, enumerable:true, writable:false, configurable:false}

  };

  if (this instanceof Range) // Если вызвана как конструктор

    Object.defineProperties(this, props): // Определить свойства

  else // Иначе как фабричная функция

    return Object.create(Range.prototype, // Создать и вернуть новый

                                  props): // объект Range со свойствами

}

// Если добавлять свойства в объект Range.prototype тем же способом, можно будет

// определить атрибуты этих свойств. Поскольку мы не указываем атрибуты enumerable,

// writable и configurable, они по умолчанию получают значение false.

Object.defineProperties(Range.prototype, {

  includes: {

    value: function(x) { return this.from <= x && x <= this.to: }

  ),

  foreach: {

    value: function(f) {

    for(var x = Math.ceil(this.from); x <= this.to; x++) f(x);

    }

  },

  toString: {

    value: function() { return "(” + this, from + "..." + this, to + }

  }

});

Для определения неизменяемых и неперечислимых свойств в примере 9.18 используются функции Object.defineProperties() и Object.create(). Они предоставляют широкие возможности, но необходимость определять для них объекты дескрипторов свойств может сделать программный код более сложным для чтения. Чтобы избежать этого, можно определить вспомогательные функции для изменения атрибутов свойств, которые уже были определены. Две такие вспомогательные функции демонстрируются в примере 9.19.

Пример 9.19/ Вспомогательные функции для работы с дескрипторами свойств

// Делает указанные (или все) свойства объекта о

// недоступным для записи и настройки,

function freezeProps(o) {

  var props = (arguments.length == 1) // Если один аргумент,

     ? Object.getOwnPropertyNames(o) // изменить все свойства,

     : Array.prototype.splice.call(arguments, 1);   // иначе только указанные

  props.forEach(function(n) { // Делает каждое свойство ненастраиваемым

    // и доступным только для чтения

    // Пропустить ненастраиваемые свойства

    if (!Object.getOwnPropertyDescriptor(o,n).configurable) return:

    Object.defineProperty(o, n, { writable: false, configurable: false });

  }):

  return о; // Чтобы можно было продолжить работу с объектом о

}

// Делает неперечислимыми указанные (или все) свойства объекта о,

// если они доступны для настройки,

function hideProps(o) {

  var props = (arguments.length == 1) // Если один аргумент,

    ? Object.getOwnPropertyNames(o) // изменить все свойства,

    : Array.prototype.splice.call(arguments, 1);

  // иначе только указанные

  props.forEach(function(n) { // Скрыть каждое от цикла for/in

    // Пропустить ненастраиваемые свойства

    if (!Object.getOwnPropertyDescriptor(o,n).configurable) return:

    Object.defineProperty(o, n, { enumerable: false });

  }):

  return o;

}

Функции Object.defineProperty() и Object.defineProperties() могут использоваться и для создания новых свойств, и для изменения атрибутов уже существующих свойств. При создании новых свойств все опущенные атрибуты по умолчанию принимают значение false . Однако при изменении атрибутов уже существующих свойств опущенные атрибуты не изменяются. Например, в функции hideProps() выше указывается только атрибут enumerable , потому что функция должна изменять только его.

С помощью этих двух функций можно писать определения классов с использованием преимуществ ECMAScript 5, без существенного изменения привычного стиля определения классов. В примере 9.20 приводится определение неизменяемого класса Range , в котором используются наши вспомогательные функции.

Пример 9.20. Более простое определение неизменяемого класса

function Range(from, to) { // Конструктор неизменяемого класса Range

  this.from = from;

  this.to = to;

  freezeProps(this); // Сделать свойства неизменяемыми

}

Range.prototype = hideProps({ // Определить неперечислимые свойства прототипа

  constructor: Range,

  includes: function(x) { return this.from <= x && x <= this.to; },

  foreach: function(f) {for(var x=Math.ceil(this.from);x<=this.to;x++) f(x);},

  toString: function() { return "(" + this.from + "..." + this.to + ")"; }

});

 

9.8.3. Сокрытие данных объекта

В разделе 9.6.6 и в примере 9.10 было показано, как можно использовать переменные и аргументы функции-конструктора для сокрытия данных объекта, создаваемого этим конструктором. Недостаток этого приема заключается в том, что в ECMAScript 3 допускается возможность замещения методов доступа к этим данным. Стандарт ECMAScript 5 позволяет обеспечить более надежное сокрытие частных данных за счет определения методов доступа к свойствам, которые не могут быть удалены. Этот способ демонстрируется в примере 9.21.

Пример 9.21. Класс Range со строго инкапсулированными границами

// Эта версия класса Range является изменяемой, но она следит за своими

// границами, обеспечивая выполнение условия from <= to.

function Range(from, to) {

  // Проверить соблюдение условия при создании

  if (from > to) throw new Error("Range: значение from должно быть <= to");

  // Определение методов доступа, которые следят за соблюдением условия

  function getFrom() { return from; }

  function getTo() { return to; }

  function setFrom(f) { // He позволяет устанавливать значение from > to

    if (f <= to) from = f;

    else throw new Error("Range: значение from должно быть <= to");

  }

  function setTo(t) { // He позволяет устанавливать значение to < from

    if (t >= from) to = t;

    else throw new Error("Range: значение to должно быть >= from");

  }

  // Создать перечислимые, ненастраиваемые свойства с методами доступа

  Object.defineProperties(this, {

    from: {getigetFrom,

      set:setFrom,

      enumerable:true,

      configurable:false},

    to: { get: getTo,

      set: setTo,

      enumerable:true,

      configurable:false }

  });

}

// Настройка объекта-прототипа осталась такой же, как и в предыдущих примерах.

// Обращение к методам экземпляров чтения свойств from и to выполняется так,

// как если бы они были простыми свойствами.

Range.prototype = hideProps({

  constructor: Range,

  includes: function(x) {

    return this.from <= x && x <= this.to: },

  foreach: function(f) {

    for(var x=Math.ceil(this.from);x<=this.to;x++) f(x);},

  toString: function() { return "(" + this, from + ”..." + this, to + ")"; }

});

 

9.8.4. Предотвращение расширения класса

Возможность расширения классов за счет добавления новых методов в объект-прототип обычно рассматривается как характерная особенность языка JavaScript. Стандарт ECMAScript 5 позволяет при желании предотвратить такую возможность. Функция Object.preventExtensions() делает объект нерасширяемым (раздел 6.8.3) - в такой объект невозможно добавить новые свойства. Функция Object.seal() идет еще дальше: она не только предотвращает добавление новых свойств, но и делает все имеющиеся свойства ненастраиваемыми, предотвращая возможность их удаления. (Однако ненастраиваемое свойство по-прежнему может быть доступно для записи и по-прежнему может быть преобразовано в свойство, доступное только для чтения.) Чтобы предотвратить возможность расширения объекта Object.prototype , можно просто записать:

Object.seal(Object.prototype);

Другая динамическая особенность языка JavaScript - возможность замены методов объекта:

var original_sort_method = Array.prototype.sort;

Array.prototype.sort = function() {

  var start = new Date();

  original_sort_method.apply(this, arguments);

  var end = new Date();

  console.log("Сортировка массива заняла " + (end - start) +

           " миллисекунд.");

};

Предотвратить такую замену можно, объявив методы экземпляров доступными только для чтения. Сделать это можно с помощью вспомогательной функции freezeProps(), объявленной выше. Другой способ добиться этого эффекта заключается в использовании функции Object.freeze(), которая выполняет те же действия, что и функция Object.seal(), и дополнительно делает все свойства ненастраиваемыми и доступными только для чтения.

Свойства, доступные только для чтения, обладают одной особенностью, о которой необходимо помнить при работе с классами. Если объект о наследует свойство р , доступное только для чтения, попытка присвоить значение свойству о.р будет завершаться неудачей без создания нового свойства в объекте о . Если потребуется переопределить унаследованное свойство, доступное только для чтения, можно воспользоваться функциями Object.defineProperty(), Object.defineProperties() или Object.create(), чтобы создать новое свойство. Это означает, что, когда методы экземпляров класса делаются доступными только для чтения, это существенно осложняет возможность их переопределения в подклассах.

На практике обычно не требуется блокировать возможность изменения объектов-прототипов таким способом, но в некоторых случаях предотвращение расширения объектов может оказаться полезным. Вспомните фабричную функцию enumeration() из примера 9.7. Она сохраняет все экземпляры перечислений в свойствах объекта-прототипа и в свойстве-массиве values конструктора. Эти свойства и массив играют роль официального перечня экземпляров перечислений, и их определенно имеет смысл зафиксировать, чтобы исключить возможность добавления новых экземпляров и изменения или удаления существующих. Для этого достаточно добавить в функцию enumeration() следующие строки:

Object.freeze(enumeration.values);

Object.freeze(enumeration);

Обратите внимание, что применение функции Object.freeze() к типу перечисления исключает возможность использования свойства objectId , как было показано в примере 9.17. Решение этой проблемы состоит в том, чтобы прочитать значение свойства objectId (вызвать соответствующий метод чтения и установить внутреннее свойство) перечисления только один раз, перед тем как его зафиксировать.

 

9.8.5. Подклассы и ECMAScript 5

В примере 9.22 демонстрируется порядок создания подклассов с использованием возможностей ECMAScript 5. В нем определяется класс stringSet, наследующий класс AbstractWritableSet из примера 9.16. Основная особенность этого примера заключается в использовании функции Object.сreate() для создания объекта-прототипа, наследующего прототип суперкласса, и в определении свойств вновь созданного объекта. Как уже отмечалось выше, основная сложность этого подхода заключается в необходимости использовать неудобные дескрипторы свойств.

Другой интересной особенностью этого примера является передача значения null функции Object.сreate() при создании объекта, не наследующего ничего. Этот объект используется для хранения элементов множества, а тот факт, что он не имеет прототипа, позволяет вместо метода hasOwnProperty() использовать оператор in .

Пример 9.22. StringSet : определение подкласса множества с использованием ECMAScript 5

function StringSet() {

  this.set = Object.create(null); // Создать объект без прототипа

  this.n = 0;

  this.add.apply(this, arguments);

}

// Обратите внимание, что Object.create позволяет обеспечить наследование

// прототипа суперкласса и определить методы за счет единственного вызова.

// Поскольку при создании свойств мы не указываем значения атрибутов writable,

// enumerable и configurable, они по умолчанию получают значение false.

// Доступность методов только для чтения усложняет их переопределение в подклассах.

StringSet.prototype = Object.create(AbstractWritableSet.prototype, {

  constructor: { value: StringSet },

  contains: { value: function(x) { return x in this.set; } }.

  size: { value: function(x) { return this.n; } },

  foreach: { value: function(f,c) { Object.keys(this.set).forEach(f.c); } }.

  add: {

    value: function() {

      for(var і = 0; і < arguments.length; i++) {

        if (!(arguments[i] in this.set)) {

          this.set[arguments[i]] = true;

          this.n++;

        }

      }

      return this;

    }

  ),

  remove: {

    value: function() {

      for(var і = 0; і < arguments.length; i++){

        if (arguments[i] in this.set) {

          delete this.set[arguments[i]];

          this, n--;

        }

      }

      return this;

    }

  }

});

 

9.8.6. Дескрипторы свойств

В разделе 6.7 дается описание дескрипторов свойств, введенных стандартом ECMAScript 5, но там отсутствуют примеры, демонстрирующие различные случаи их использования. Мы завершим этот раздел, посвященный особенностям ECMAScript 5, расширенным примером, демонстрирующим многие операции со свойствами, допустимые в ECMAScript 5. Программный код в примере 9.23 добавляет в Object.prototype метод properties() (разумеется, недоступный для перечисления). Значение, возвращаемое этим методом, является объектом, представляющим список свойств и обладающим полезными методами для отображения свойств и атрибутов (которые могут пригодиться при отладке). Его можно использовать для получения дескрипторов свойств (на случай, если потребуется реализовать копирование свойств вместе с их атрибутами) и для установки атрибутов свойств (благодаря чему он может использоваться как альтернатива функциям hideProps() и freezeProps(), объявленным ранее). Этот единственный пример демонстрирует большинство особенностей свойств в ECMAScript 5, а также применение методики модульного программирования, о которой будет рассказываться в следующем разделе.

Пример 9.23. Особенности свойств в ECMAScript 5

/*

* Определяет метод properties() в Object.prototype, возвращающий объект, который

* представляет указанные свойства объекта, относительно которого был вызван метод

* (или все собственные свойства объекта, если метод был вызван без аргументов).

* Возвращаемый объект имеет четыре полезных метода:

* toString(), descriptors(), hide() и show().

*/

(function namespace() { // Обернуть все в частную область видимости функции

  // Эта функция будет превращена в метод всех объектов

  function properties() {

    var names; // Массив имен свойств

    if (arguments.length == 0) // Все собственные свойства объекта this

      names = Object.getOwnPropertyNames(this);

    else if (arguments.length == 1 && Array.isArray(arguments[0]))

      names = arguments[0]; // Или массив указанных свойств

    else // Или имена в списке аргументов

      names = Array.prototype.splice.call(arguments, 0);

    // Вернуть новый объект Properties, представляющий указанные свойства return

    new Properties(this, names);

  }

  // Делает эту функцию новым, неперечислимым свойством Object.prototype.

  // Это единственное значение, экспортируемое из частной области видимости функции.

  Object.defineProperty(Object.prototype, "properties", {

    value: properties,

    enumerable: false,

    writable: true,

    configurable: true

  });

  // Следующая функция-конструктор вызывается функцией properties().

  // Класс Properties представляет множество свойств объекта,

  function Properties(), names) {

    this.о = о; // Объект, которому принадлежат свойства

    this.names = names; // Имена свойств

  }

  // Делает неперечислимыми свойства, представленные объектом this

  Properties.prototype.hide = function() {

    var о = this.o,  hidden = { enumerable: false };

    this.names.forEach(function(n) {

                    if (o.hasOwnProperty(n))

                      Object.defineProperty(o, n, hidden);

    });

    return this;

  };

  // Делает свойства ненастраиваемыми и доступными только для чтения

  Properties.prototype.freeze = function() {

    var о = this.o, frozen = { writable: false, configurable: false };

    this.names.forEach(function(n) {

                if (o.hasOwnProperty(n))

                  Object.defineProperty(o, n, frozen);

    }):

    return this;

  };

  // Возвращает объект, отображающий имена свойств в дескрипторы.

  // Может использоваться для реализации копирования свойств вместе с их атрибутами:

  // Object.defineProperties(dest, src.properties().descriptors());

  Properties.prototype.descriptors = function() {

    var о = this.o, desc = {};

    this.names.forEach(function(n) {

               if (lo.hasOwnProperty(n)) return;

                 desc[n] = Object.getOwnPropertyDescriptor(o, n);

    });

    return desc;

  };

  // Возвращает отформатированный список свойств, в котором перечислены имена,

  // значения и атрибуты свойств. Термин "permanent" используется для обозначения

  // ненастраиваемых свойств, "readonly" - для обозначения свойств, не доступных

  // для записи, и "hidden" - для обозначения неперечислимых свойств.

  // Обычные перечислимые, доступные для записи и настраиваемые свойства

  // указываются в списке без атрибутов.

  Properties.prototype.toString = function() {

    var о = this.o; // Используется во вложенных функциях ниже

    var lines = this.names.map(nameToString);

    return "{\n " + lines.join(",\n ") + "\n}";

    function nameToString(n) {

      var s = desc = Object.getOwnPropertyDescriptor(o, n);

      if (!desc) return "nonexistent " + n + ": undefined";

      if (!desc.configurable) s += "permanent ";

      if ((desc.get && Idesc.set) || !desc.writable) s += "readonly ";

      if (!desc.enumerable) s += "hidden ";

      if (desc.get || desc.set)

        s += "accessor + n

      else

        s += n + ": " + ((typeof desc.value==="function")?"function"

                          :desc.value);

      return s;

    }

  };

  // Наконец, сделать методы экземпляров объекта-прототипа, объявленного

  // выше, неперечислимыми, с помощью методов, объявленных здесь.

  Properties.prototype.properties().hide();

}()); // Вызвать вмещающую функцию сразу после ее определения.

 

Важной причиной организации программного кода в классы является стремление придать этому программному коду модульную структуру и обеспечить возможность повторного его использования в различных ситуациях. Однако не только классы могут использоваться для организации модульной структуры. Обычно модулем считается один отдельный файл с программным кодом JavaScript. Файл модуля может содержать определение класса, множество родственных классов, библиотеку вспомогательных функций или просто выполняемый сценарий. Модулем может быть любой фрагмент программного кода на языке JavaScript при условии, что он имеет модульную структуру. В языке JavaScript отсутствуют какие-либо синтаксические конструкции для работы с модулями (впрочем, в нем имеются зарезервированные ключевые слова imports и exports , поэтому такие конструкции могут появиться в будущих версиях языка), поэтому написание модулей в языке JavaScript в значительной степени является вопросом следования соглашениям оформления программного кода.

Многие библиотеки и клиентские фреймворки JavaScript включают собственные инструменты поддержки модулей. Например, библиотеки Dojo и Google Closure определяют функции provide() и require() для объявления и загрузки модулей. А в рамках проекта CommonJS по стандартизации серверного JavaScript (http:// commonjs.org) разработана спецификация, определяющая модули, в которой также используется функция require(). Подобные инструменты поддержки модулей часто берут на себя такие функции, как загрузка модулей и управление зависимостями, но их обсуждение выходит за рамки этой дискуссии. Если вы пользуетесь одним из таких фреймворков, то вам следует использовать и определять модули, следуя соглашениям, принятым в этом фреймворке. А в этом разделе мы обсудим лишь самые простые соглашения.

Цель модульной организации заключается в том, чтобы обеспечить возможность сборки больших программ из фрагментов программного кода, полученных из различных источников, и нормальную работу всех этих фрагментов, включая программный код, авторы которого не предусматривали подобную возможность. Для безошибочной работы модули должны стремиться избегать внесения изменений в глобальную среду выполнения, чтобы последующие модули могли выполняться в нетронутом (или почти не тронутом) окружении. С практической точки зрения это означает, что модули должны до минимума уменьшить количество определяемых ими глобальных имен - в идеале каждый модуль должен определять не более одного имени. В следующих подразделах описываются простые способы достижения этой цели. Вы увидите, что создание модулей в языке JavaScript не связано с какими-либо сложностями: мы уже видели примеры использования приемов, описываемых здесь, на протяжении этой книги.

 

9.9.1. Объекты как пространства имен

Один из способов обойтись в модуле без создания глобальных переменных заключается в том, чтобы создать объект и использовать его как пространство имен. Вместо того чтобы создавать глобальные функции и переменные, их можно сохранять в свойствах объекта (на который может ссылаться глобальная переменная). Рассмотрим в качестве примера класс Set из примера 9.6. Он определяет единственную глобальную функцию-конструктор Set . Он определяет различные методы экземпляров, но сохраняет их как свойства объекта Set.prototype , благодаря чему они уже не являются глобальными. В этом примере также определяется вспомогательная функция _v2s(), но она также сохраняется как свойство класса Set .

Далее рассмотрим пример 9.16. Этот пример объявляет несколько абстрактных и конкретных классов множеств. Для каждого класса создается единственное глобальное имя, но модуль целиком (файл с программным кодом) определяет довольно много глобальных имен. С точки зрения сохранения чистоты глобального пространства имен было бы лучше, если бы модуль с классами множеств определял единственное глобальное имя:

var sets = {};

Объект sets мог бы играть роль пространства имен модуля, а каждый из классов множеств определялся бы как свойство этого объекта:

sets.SingletonSet = sets.AbstractEnumerableSet.extend(...);

Когда возникла бы потребность использовать класс, объявленный таким способом, мы могли бы просто добавлять пространство имен при ссылке на конструктор:

var s = new sets.SingletonSet(1);

Автор модуля не может заранее знать, с какими другими модулями будет использоваться его модуль, поэтому он должен принять все меры против конфликтов, используя подобные пространства имен. Однако программист, использующий модуль, знает, какие модули он использует и какие имена в них определяются. Этот программист не обязан использовать имеющиеся пространства имен ограниченно и может импортировать часто используемые значения в глобальное пространство имен. Программист, который собирается часто использовать класс Set из пространства имен sets , мог бы импортировать класс, как показано ниже:

var Set = sets.Set; // Импортировать Set в глобальное пространство имен

var s = new Set(1,2,3); // Теперь его можно использовать без префикса sets.

Иногда авторы модулей используют глубоко вложенные пространства имен. Если модуль с определениями классов множеств является частью обширной коллекции модулей, для него может использоваться пространство имен collections , sets , а сам модуль может начинаться со следующих определений:

var collections; // Объявить (или повторно объявить) глобальную переменную

if (!collections) // Если объект еще не существует

  collections = {}; // Создать объект пространства имен верхнего уровня

collections.sets = {} //И внутри него создать пространство имен sets.

// Теперь определить классы множеств внутри collections.sets

collections.sets.AbstractSet = function() { ... }

Иногда пространство имен верхнего уровня используется для идентификации разработчика или организации - автора модуля и для предотвращения конфликтов между пространствами имен. Например, библиотека Google Closure определяет свой класс Set в пространстве имен goog.structs . Для определения глобально уникальных префиксов, которые едва ли будут использоваться другими авторами модулей, индивидуальные разработчики могут использовать компоненты доменного имени. Поскольку мой вебсайт имеет имя davidflanagan.com , я мог бы поместить свой модуль с классами множеств в пространство имен com.davidflanagan.collections.sets .

При таких длинных именах для любого пользователя вашего модуля операция импортирования становится особенно важной. Однако, вместо того чтобы импортировать имена отдельных классов, программист мог бы импортировать в глобальное пространство имен весь модуль целиком:

var sets = com.davidflanagan.collections.sets;

В соответствии с соглашениями имя файла модуля должно совпадать с его пространством имен. Модуль sets должен храниться в файле с именем sets.js . Если модуль использует пространство имен collections.sets , то этот файл должен храниться в каталоге collections/ (этот каталог мог бы также включать файл maps.js). А модуль, использующий пространство имен com.davidflanagan.collections.sets , должен храниться в файле com/davidflanagan/collections/sets.js.

 

9.9.2. Область видимости функции как частное пространство имен

Модули имеют экспортируемый ими общедоступный прикладной интерфейс (API): это функции, классы, свойства и методы, предназначенные для использования другими программистами. Однако зачастую для внутренних нужд модуля требуются дополнительные функции или методы, которые не предназначены для использования за пределами модуля. Примером может служить функция Set._v2s() из примера 9.6 - для нас было бы нежелательно, чтобы пользователи класса Set вызывали эту функцию, поэтому было бы неплохо сделать ее недоступной извне.

Этого можно добиться, определив модуль (в данном случае класс Set ) внутри функции. Как описывалось в разделе 8.5, переменные и функции, объявленные внутри другой функции, являются локальными по отношению к этой функции и недоступны извне. Таким образом, область видимости функции (называемой иногда «функцией модуля») можно использовать как частное пространство имен модуля. Пример 9.24 демонстрирует, как это может выглядеть применительно к нашему классу Set .

Пример 9.24. Класс Set внутри функции модуля

// Объявляет глобальную переменную Set и присваивает ей значение, возвращаемое

// функцией. Круглые скобки, окружающие объявление функции, свидетельствуют о том,

// что функция будет вызвана сразу после ее объявления и что присваивается значение,

// возвращаемое функцией, а не сама функция. Обратите внимание, что это выражение

// определения функции, а не инструкция, поэтому наличие имени "invocation"

// не вызывает создание глобальной переменной,

var Set = (function invocation() {

  function Set() { // Эта функция-конструктор - локальная переменная,

    this.values = {}; // Свойство для хранения множества

    this.n = 0; // Количество значений в множестве

    this.add.apply(this, arguments); // Все аргументы являются значениями,

  } // добавляемыми в множество

  // Далее следуют определения методов в Set.prototype.

  // Для экономии места программный код опущен

  Set.prototype.contains = function(value) {

    // Обратите внимание, что v2s() вызывается без префикса Set._v2s()

    return this.values.hasOwnProperty(v2s(value));

  };

  Set.prototype.size = function() { return this.n; };

  Set.prototype.add = function() { /* ... */ };

  Set.prototype.remove = function() { /* ... */ };

  Set.prototype.foreach = function(f, context) {/*...*/>;

  // Далее следуют вспомогательные функции и переменные, используемые

  // методами выше. Они не являются частью общедоступного API модуля и скрыты

  // в области видимости функции, благодаря чему не требуется объявлять их как

  // свойства класса Set или использовать символ подчеркивания в качестве префикса.

  function v2s(val) { /* ... */ }

  function objectld(o) { /* ... */ }

  var nextId = 1;

  // Общедоступным API этого модуля является функция-конструктор Set().

  // Нам необходимо экспортировать эту функцию за пределы частного

  // пространства имен, чтобы ее можно было использовать за ее пределами.

  // В данном случае конструктор экспортируется за счет передачи его

  // в виде возвращаемого значения. Он становится присваиваемым значением

  // в выражении в первой строке выше, return Set;

}()); // Вызвать функцию сразу после ее объявления.

Обратите внимание, что такой прием вызова функции сразу после ее определения является характерным для языка JavaScript. Программный код, выполняемый в частном пространстве имен, предваряется текстом «(function() { » и завершается «}()); ». Открывающая круглая скобка в начале сообщает интерпретатору, что это выражение определения функции, а не инструкция, поэтому в префикс можно добавить любое имя функции, поясняющее ее назначение. В примере 9.24 было использовано имя «invocation », чтобы подчеркнуть, что функция вызывается сразу же после ее объявления. Точно так же можно было бы использовать имя «namespace », чтобы подчеркнуть, что функция играет роль пространства имен.

После того как модуль окажется заперт внутри функции, ему необходим некоторый способ экспортировать общедоступный API для использования за пределами функции модуля. В примере 9.24 функция модуля возвращает конструктор, который тут же присваивается глобальной переменной. Сам факт возврата значения из функции ясно говорит о том, что оно экспортируется за пределы области видимости функции. Модули, определяющие более одного элемента API, могут возвращать объект пространства имен. Для нашего модуля с классами множеств можно было бы написать такой программный код:

// Создает единственную глобальную переменную, хранящую все модули,

// имеющие отношение к коллекциям

var collections;

if (!collections) collections = {};

// Теперь определить модуль sets

collections.sets = (function namespace() {

  // Здесь находятся определения различных классов множеств,

  // использующих локальные переменные и функции

  // ... Большая часть программного кода опущена...

  // Экспортировать API в виде возвращаемого объекта пространства имен

  return {

    // Экспортируемое имя свойства : имя локальной переменной

    AbstractSet: AbstractSet,

    NotSet: NotSet,

    AbstractEnumerableSet: AbstractEnumerableSet,

    SingletonSet: SingletonSet,

    AbstractWritableSet: AbstractWritableSet,

    ArraySet: ArraySet

  };

}());

Можно предложить похожий прием, определив функцию модуля как конструктор, который будет вызываться с ключевым словом new и экспортировать значения за счет их присваивания:

var collections;

if (!collections) collections = {};

collections.sets = (new function namespace() {

  // ... Большая часть программного кода опущена ...

  // Экспортировать API в объекте this

  this.AbstractSet = AbstractSet;

  this.NotSet = NotSet; // И так далее...

  // Обратите внимание на отсутствие возвращаемого значения.

}());

Если объект глобального пространства имен уже определен, функция модуля может просто присваивать значения свойствам этого объекта и вообще ничего не возвращать:

var collections;

if (!collections) collections = {};

collections.sets = {};

(function namespace() {

  // ... Большая часть программного кода опущена ...

  // Экспортировать общедоступный API в объект пространства имен, созданный выше

  collections.sets.AbstractSet = AbstractSet;

  collections.sets.NotSet = NotSet; // И так далее...

  // Инструкция return не требуется, потому что экспортирование выполняется выше.

}());

Фреймворки, реализующие инструменты загрузки модулей, могут предусматривать собственные методы экспортирования API модулей. Внутри модуля может определяться функция provides(), которая выполняет регистрацию его API, или объект exports , в котором модуль должен сохранять свой API. Пока в языке JavaScript отсутствуют инструменты управления модулями, вам придется использовать средства создания и экспортирования модулей, которые лучше подходят для используемой вами библиотеки инструментов.

 

В JavaScript регулярные выражения представлены объектами RegExp . Объекты RegExp могут быть созданы посредством конструктора RegExp(), но чаще они создаются с помощью специального синтаксиса литералов. Так же как строковые литералы задаются в виде символов, заключенных в кавычки, литералы регулярных выражений задаются в виде символов, заключенных в пару символов слэша (/). Таким образом, JavaScript-код может содержать строки, похожие на эту:

var pattern = /s$/;

Эта строка создает новый объект RegExp и присваивает его переменной pattern . Данный объект RegExp ищет любые строки, заканчивающиеся символом «s». Это же регулярное выражение может быть определено с помощью конструктора RegExp():

var pattern = new RegExp("s$");

Спецификация шаблона регулярного выражения состоит из последовательности символов. Большая часть символов, включая все алфавитно-цифровые, буквально описывают символы, которые должны присутствовать. То есть регулярное выражение /java/ совпадает со всеми строками, содержащими подстроку «java». Другие символы в регулярных выражениях не предназначены для поиска их точных эквивалентов, а имеют особое значение. Например, регулярное выражение /s$/ содержит два символа. Первый символ, s , обозначает поиск буквального символа. Второй, $ , - это специальный метасимвол, обозначающий конец строки. Таким образом, это регулярное выражение соответствует любой строке, заканчивающейся символом s.

В следующих разделах описаны различные символы и метасимволы, используемые в регулярных выражениях в языке JavaScript.

Литералы RegExp и создание объектов

Литералы простых типов, таких как строки и числа, интерпретируются как одни и те же значения, где бы они ни встретились в программе. Литералы объектов (или инициализаторы), такие как {} и [] , каждый раз создают новые объекты. Если поместить инструкцию var а = [ ] в тело цикла, например, в каждой итерации цикла будет создаваться новый пустой массив.

Литералы регулярных выражений - особый случай. Спецификация ЕСМА-Script 3 утверждает, что литерал RegExp преобразуется в объект RegExp в ходе синтаксического анализа программного кода и каждый раз, когда интерпретатор встречает литерал RegExp , он возвращает один и тот же объект. Спецификация ECMAScript 5 изменила это положение вещей и требует, чтобы всякий раз, когда в программе встречается литерал RegExp , возвращался бы новый объект. Реализация в броузере IE всегда соответствовала поведению, соответствующему ECMAScript 5, и большинство современных броузеров также перешли на новую реализацию, раньше, чем полностью реализовали новый стандарт.

*******************************************

 

10.1.1. Символы литералов

Как отмечалось ранее, все алфавитные символы и цифры в регулярных выражениях соответствуют сами себе. Синтаксис регулярных выражений в JavaScript также поддерживает возможность указывать некоторые неалфавитные символы с помощью управляющих последовательностей, начинающихся с символа обратного слэша (\). Например, последовательность \n соответствует символу перевода строки. Эти символы перечислены в табл. 10.1.

Таблица 10.1. Символы литералов в регулярных выражениях

Некоторые знаки препинания имеют в регулярных выражениях особый смысл:

~ $ . * + ? = ! : | \ / ( ) [ ] { }

Значение этих символов раскрывается в последующих разделах. Некоторые из них имеют специальный смысл только в определенных контекстах регулярных выражений, а в других контекстах трактуются буквально. Однако, как правило, чтобы включить какой-либо из этих символов в регулярное выражение буквально, необходимо поместить перед ним символ обратного слэша. Другие символы, такие как кавычки и @ , не имеют специального значения и просто соответствуют в регулярных выражениях самим себе.

Если вы не можете точно вспомнить, каким из символов должен предшествовать символ \ , можете спокойно помещать обратный слэш перед любым из символов. Однако имейте в виду, что многие буквы и цифры вместе с символом слэша обретают специальное значение, поэтому тем буквам и цифрам, которые вы ищете буквально, не должен предшествовать символ \ . Чтобы включить в регулярное выражение сам символ обратного слэша, перед ним, очевидно, следует поместить другой символ обратного слэша. Например, следующее регулярное выражение соответствует любой строке, содержащей символ обратного слэша: /\\/ .

 

10.1.2. Классы символов

Отдельные символы литералов могут объединяться в классы символов путем помещения их в квадратные скобки. Класс символов соответствует любому символу, содержащемуся в этом классе. Следовательно, регулярное выражение /[abc]/ соответствует одному из символов а, b или с . Могут также определяться классы символов с отрицанием, соответствующие любому символу, кроме тех, которые указаны в скобках. Класс символов с отрицанием задается символом ~ в качестве первого символа, следующего за левой скобкой. Регулярное выражение /[~abc]/ соответствует любому символу, отличному от а , b или с . В классах символов диапазон символов может задаваться при помощи дефиса. Поиск всех символов латинского алфавита в нижнем регистре осуществляется посредством выражения /[a-z]/ , а любую букву или цифру из набора символов Latin можно найти при помощи выражения /[a-zA-Z0-9]/ .

Некоторые классы символов используются особенно часто, поэтому синтаксис регулярных выражений в JavaScript включает специальные символы и управляющие (escape) последовательности для их обозначения. Так, \s соответствует символам пробела, табуляции и любым пробельным символам из набора Unicode, a \S -любым символам, не являющимся пробельными символами из набора Unicode. В табл. 10.2 приводится перечень этих спецсимволов и синтаксиса классов символов. (Обратите внимание, что некоторые из управляющих последовательностей классов символов соответствуют только ASCII-символам и не расширены для работы с Unicode-символами. Можно явно определить собственные классы Unicode-символов, например, выражение /[\u0400-\04FF]/ соответствует любому символу кириллицы.)

Обратите внимание, что управляющие последовательности специальных символов классов могут находиться в квадратных скобках. \s соответствует любому пробельному символу, a \d соответствует любой цифре, следовательно, /[\s\d]/ соответствует любому пробельному символу или цифре. Обратите внимание на особый случай. Как мы увидим позже, последовательность \b имеет особый смысл. Однако когда она используется в классе символов, то обозначает символ «забой». Поэтому, чтобы обозначить символ «забой» в регулярном выражении буквально, используйте класс символов с одним элементом: /[\b]/ .

 

10.1.3. Повторение

 

Имея знания синтаксиса регулярных выражений, полученные к настоящему моменту, мы можем описать число из двух цифр как /\d\d/ или из четырех цифр как /\d\d\d\d/ , но не сможем, например, описать число, состоящее из любого количества цифр, или строку из трех букв, за которыми следует необязательная цифра. Эти более сложные шаблоны используют синтаксис регулярных выражений, указывающий, сколько раз может повторяться данный элемент регулярного выражения.

Символы, обозначающие повторение, всегда следуют за шаблоном, к которому они применяются. Некоторые виды повторений используются довольно часто, и для обозначения этих случаев имеются специальные символы. Например, + соответствует одному или нескольким экземплярам предыдущего шаблона. В табл. 10.3 приведена сводка синтаксиса повторений.

Следующие строки демонстрируют несколько примеров:

/\d{2,4}/    // Соответствует числу, содержащему от двух до четырех цифр

/\w{3}\d?/   // Соответствует в точности трем символам слова

             // и одной необязательной цифре

/\s+java\s+/ // Соответствует слову "java" с одним или более пробелами

             // до и после него

/[~(]*/      // Соответствует нулю или более символам, отличным от открывающей круглой

             // скобки

Будьте внимательны при использовании символов повторения * и ? . Они могут соответствовать отсутствию указанного перед ними шаблона и, следовательно, отсутствию символов. Например, регулярному выражению /а*/ соответствует строка «bbbb », поскольку в ней нет символа а !

 

10.1.3.1. «Нежадное» повторение

Символы повторения, перечисленные в табл. 10.3, соответствуют максимально возможному количеству повторений, при котором обеспечивается поиск последующих частей регулярного выражения. Мы говорим, что это - «жадное» повторение. Имеется также возможность реализовать повторение, выполняемое «нежадным» способом. Достаточно указать после символа (или символов) повторения вопросительный знак: ??, +?, *? или даже {1,5}? . Например, регулярное выражение /а+/ соответствует одному или более экземплярам буквы а . Примененное к строке «ааа », оно соответствует всем трем буквам. С другой стороны, выражение /а+?/ соответствует одному или более экземплярам буквы а и выбирает наименее возможное число символов. Примененный к той же строке, этот шаблон соответствует только первой букве а .

«Нежадное» повторение не всегда дает ожидаемый результат. Рассмотрим шаблон /а+b/ , соответствующий одному или более символам а , за которыми следует символ Ь . Применительно к строке «аааb » ему соответствует вся строка. Теперь проверим «нежадную» версию /а+?b/ . Можно было бы подумать, что она должна соответствовать символу b , перед которым стоит только один символ а . В случае применения к той же строке «аааЬ » можно было бы ожидать, что она совпадет с единственным символом а и последним символом b . Однако на самом деле этому шаблону соответствует вся строка, как и в случае «жадной» версии. Дело в том, что поиск по шаблону регулярного выражения выполняется путем нахождения первой позиции в строке, начиная с которой соответствие становится возможным. Так как соответствие возможно, начиная с первого символа строки, более короткие соответствия, начинающиеся с последующих символов, даже не рассматриваются.

 

10.1.4. Альтернативы, группировка и ссылки

Грамматика регулярных выражений включает специальные символы определения альтернатив, подвыражений группировки и ссылок на предыдущие подвыражения. Символ вертикальной черты | служит для разделения альтернатив. Например, /ab|cd|ef/ соответствует либо строке «аЬ », либо строке «cd », либо строке «ef », а шаблон /\d{3}|[a-z]{4}/ - либо трем цифрам, либо четырем строчным буквам.

Обратите внимание, что альтернативы обрабатываются слева направо до тех пор, пока не будет найдено соответствие. При обнаружении совпадения с левой альтернативой правая игнорируется, даже если можно добиться «лучшего» соответствия. Поэтому, когда к строке «аЬ » применяется шаблон /а|аЬ/ , он будет соответствовать только первому символу.

Круглые скобки имеют в регулярных выражениях несколько значений. Одно из них - группировка отдельных элементов в одно подвыражение, так что элементы при использовании специальных символов |, *, +, ? и других рассматриваются как одно целое. Например, шаблон /java(script)?/ соответствует слову «java», за которым следует необязательное слово «script», a /(ab|cd)+|ef)/ соответствует либо строке «ef », либо одному или более повторений одной из строк «аЬ » или «cd ».

Другим применением скобок в регулярных выражениях является определение подшаблонов внутри шаблона. Когда в целевой строке найдено совпадение с регулярным выражением, можно извлечь часть целевой строки, соответствующую любому конкретному подшаблону, заключенному в скобки. (Мы увидим, как получить эти подстроки, далее в этой главе.) Предположим, что требуется отыскать одну или более букв в нижнем регистре, за которыми следует одна или несколько цифр. Для этого можно воспользоваться шаблоном /[a-z]+\d+/. Но предположим также, что нам нужны только цифры в конце каждого соответствия. Если поместить эту часть шаблона в круглые скобки (/[a-z]+(\d+)/) , то можно будет извлечь цифры из любых найденных нами соответствий. Как это делается, будет описано ниже.

С этим связано еще одно применение подвыражений в скобках, позволяющее ссылаться на подвыражения из предыдущей части того же регулярного выражения. Это достигается путем указания одной или нескольких цифр после символа \ . Цифры ссылаются на позицию подвыражения в скобках внутри регулярного выражения. Например, \1 ссылается на первое подвыражение, а \3 - на третье. Обратите внимание, что подвыражения могут быть вложены одно в другое, поэтому при подсчете используется позиция левой скобки. Например, в следующем регулярном выражении ссылка на вложенное подвыражение ([Ss]cript) будет выглядеть как \2 :

/([Jj]ava([Ss]cript)?)\sis\s(fun\w*)/

Ссылка на предыдущее подвыражение указывает не на шаблон этого подвыражения, а на найденный текст, соответствующий этому шаблону. Поэтому ссылки могут использоваться для наложения ограничения, выбирающего части строки, содержащие точно такие же символы. Например, следующее регулярное выражение соответствует нулю или более символам внутри одинарных или двойных кавычек. Однако оно не требует, чтобы открывающие и закрывающие кавычки соответствовали друг другу (т. е. чтобы обе кавычки были одинарными или двойными):

/['"][~'"]*['"]/

Соответствия кавычек мы можем потребовать посредством такой ссылки:

/(['"])[~'"]*\1/

Здесь \1 соответствует совпадению с первым подвыражением. В этом примере ссылка налагает ограничение, требующее, чтобы закрывающая кавычка соответствовала открывающей. Это регулярное выражение не допускает присутствия одинарных кавычек внутри двойных, и наоборот. Недопустимо помещать ссылки внутрь классов символов, т. е. мы не можем написать:

/(['"])[~\1]*\1/

Далее в этой главе мы увидим, что этот вид ссылок на подвыражения представляет собой мощное средство использования регулярных выражений в операциях поиска с заменой.

Возможна также группировка элементов в регулярном выражении без создания нумерованной ссылки на эти элементы. Вместо простой группировки элементов между ( и ) начните группу с символов (?: и закончите ее символом ) . Рассмотрим, например, следующий шаблон:

/([Jj]ava(?:[Ssjcript)?)\sis\s(fun\w*)/

Здесь подвыражение (?:[Ss]cript) необходимо только для группировки, чтобы к группе мог быть применен символ повторения ?. Эти модифицированные скобки не создают ссылку, поэтому в данном регулярном выражении \2 ссылается на текст, соответствующий шаблону (fun\w*).

В табл. 10.4 приводится перечень операторов выбора из альтернатив, группировки и ссылки в регулярных выражениях.

 

10.1.5. Указание позиции соответствия

Как описывалось ранее, многие элементы регулярного выражения соответствуют одному символу в строке. Например, \s соответствует одному пробельному символу. Другие элементы регулярных выражений соответствуют позициям между символами, а не самим символам. Например, \b соответствует границе слова - границе между \w (текстовый ASCII-символ) и \W (нетекстовый символ) или границе между текстовым ASCII-символом и началом или концом строки.

Такие элементы, как \b , не определяют какие-либо символы, которые должны присутствовать в найденной строке, однако они определяют допустимые позиции для проверки соответствия. Иногда эти элементы называются якорными элементами регулярных выражений, потому что они закрепляют шаблон за определенной позицией в строке. Чаще других используются такие якорные элементы, как ~ и $ , привязывающие шаблоны соответственно к началу и концу строки.

Например, слово «JavaScript », находящееся на отдельной строке, можно найти с помощью регулярного выражения /~JavaScript$/ . Чтобы найти отдельное слово «Java » (а не префикс, например в слове «JavaScript »), можно попробовать применить шаблон /\sJava\s/ , который требует наличия пробела  до и после слова. Но такое решение порождает две проблемы. Во-первых, оно найдет слово «Java», только если оно окружено пробелами с обеих сторон, и не сможет найти его в начале или в конце строки. Во-вторых, когда этот шаблон действительно найдет соответствие, возвращаемая им строка будет содержать ведущие и замыкающие пробелы, а это не совсем то, что нам нужно. Поэтому вместо шаблона, совпадающего с пробельными символами \s , мы воспользуемся шаблоном (или якорем), совпадающим с границами слова \b . Получится следующее выражение: /\b Java\b/ . Якорный элемент \В соответствует позиции, не являющейся границей слова.

То есть шаблону /\B[Ss]cript/ будут соответствовать слова «JavaScript » и «post-script » и не будут соответствовать слова «script » или «Scripting ».

В качестве якорных условий могут также выступать произвольные регулярные выражения. Если поместить выражение между символами (?= и ) , оно превратится в опережающую проверку на совпадение с последующими символами, требующую, чтобы эти символы соответствовали указанному шаблону, но не включались в строку соответствия. Например, чтобы найти совпадение с названием распространенного языка программирования, за которым следует двоеточие, можно воспользоваться выражением /[Jj]ava([Ss]cript)?(?=\:)/ . Этому шаблону соответствует слово «JavaScript» в строке «JavaScript: The Definitive Guide», но ему не будет соответствовать слово «Java» в строке «Java in a Nutshell», потому что за ним не следует двоеточие.

Если же ввести условие (?! , то это будет негативная опережающая проверка на последующие символы, требующая, чтобы следующие символы не соответствовали указанному шаблону. Например, шаблону /Java(?!Script)([A-Z]\w*)/ соответствует подстрока «Java», за которой следует заглавная буква и любое количество текстовых ASCII-символов при условии, что за подстрокой «Java » не следует подстрока «Script ». Он совпадет со строкой «JavaBeans », но не совпадет со строкой «Javanese», совпадет со строкой «JavaScrip», но не совпадет со строками «JavaScript» или «JavaScripter».

В табл. 10.5 приводится перечень якорных символов регулярных выражений.