JavaScript进阶篇(一)

注：此篇文章适合有一定JavaScript基础的同学食用，非零基础

生命周期概览

典型客户端Web应用的生命周期从用户在浏览器地址栏输入一串URL，或单击一个链接开始。

从用户的角度来说，浏览器构建了发送至服务器（序号2）的请求，该服务器处理了请求（序号3）并形成了一个通常由HTML、CSS和JavaScript代码所组成的响应。当浏览器接收了响应（序号4）时，我们的客户端应用开始了它的生命周期。由于客户端Web应用是图形用户界面（GUI）应用，其生命周期与其他的GUI应用相似（例如标准的桌面应用或移动应用），其执行步骤：

页面构建——创建用户界面；
事件处理——进入循环（序号5）从而等待事件（序号6）的发生，发生后调用事件处理器

应用的生命周期随着用户关掉或离开页面（序号7）而结束。

页面构建阶段

当Web应用能被展示或交互之前，其页面必须根据服务器获取的响应（通常是HTML、CSS和JavaScript代码）来构建。页面构建阶段的目标是建立Web应用的UI，其主要包括两个步骤：

解析HTML代码并构建文档对象模型（DOM）
执行JavaScript代码

步骤1会在浏览器处理HTML节点的过程中执行，步骤二会在HTML解析到一种特殊节点——脚本节点（包含或引用JavaScript代码的节点）时执行。页面构建阶段中，这两个步骤会交替执行多次

页面构建阶段始于浏览器接收HTML代码时，该阶段为浏览器构建页面UI的基础。通过解析收到的HTML代码，构建一个个HTML元素，构建DOM。在这种对HTML结构化表示的形式中，每个HTML元素都被当作一个节点。

当浏览器遇到第一个脚本元素时，它已经用多个HTML元素创建了一个简单的DOM树。

附：

HTML5规范：https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/Guide/HTML/HTML5

DOM3规范：https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Document_Object_Model

需要注意的是，每当解析到脚本元素时，浏览器就会停止从HTML构建DOM，并开始执行JavaScript代码，并不是一起进行构建，因为JavaScript中可能会有对DOM进行操作，如果同时进行构建可能会引发一些不必要的错误。

所有包含在脚本元素中的JavaScript代码由浏览器的JavaScript引擎执行，例如，Firefox的Spidermonkey引擎，Chrome和Opera和V8引擎和Edge的（IE的）Chakra引擎。由于代码的主要目的是提供动态页面，故而浏览器通过全局对象提供了一个API使JavaScript引擎可以与之交互并改变页面内容。

页面构建一小时，适配就搞一天。

好消息是微软即将停止对IE的支持，IE将退出历史舞台，不必再费心费力的去考虑IE用户

JavaScript中的全局对象

浏览器暴露给JavaScript引擎的主要全局对象是window对象，它代表了包含着一个页面的窗口。window对象是获取所有其他全局对象、全局变量（甚至包含用户定义对象）和浏览器API的访问途径。全局window对象最重要的属性是document，它代表了当前页面的DOM。通过使用这个对象，JavaScript代码就能在任何程度上改变DOM，包括修改或移除现存的节点，以及创建和插入新的节点。

浏览器API：

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API

JavaScript代码的不同类型

全局代码
函数代码

比如：

包含在函数内的代码叫作函数代码，而在所有函数以外的代码叫作全局代码，全局代码由JavaScript引擎以一种直接的方式自动执行，每当遇到这样的代码就一行接一行地执行

若想执行函数代码，则必须被其他代码调用：既可以是全局代码，也可以是其他函数，还可以由浏览器调用。

事件处理

客户端Web应用是一种GUI应用，也就是说这种应用会对不同类型的事件作响应

浏览器执行环境的核心思想基于：同一时刻只能执行一个代码片段，即所谓的单线程执行模型

当一个事件抵达后，浏览器需要执行相应的事件处理函数。这里不保证用户总会极富耐心地等待很长时间，直到下一个事件触发。所以，浏览器需要一种方式来跟踪已经发生但尚未处理的事件。为实现这个目标，浏览器使用了事件队列

所有已生成的事件（无论是用户生成的，例如鼠标移动或键盘按压，还是服务器生成的，例如Ajax事件）都会放在同一个事件队列中，以它们被浏览器检测到的顺序排列

事件处理的过程：

浏览器检查事件队列头
如果浏览器没有在队列中检测到事件，则继续检查
如果浏览器在队列头中检测到了事件，则取出该事件并执行相应的事件处理器（如果存在）。在这个过程中，余下的事件在事件队列中耐心等待，直到轮到它们被处理

由于一次只能处理一个事件，所以我们必须格外注意处理所有事件的总时间。执行需要花费大量时间执行的事件处理函数会导致Web应用无响应

重点注意浏览器在这个过程中的机制，其放置事件的队列是在页面构建阶段和事件处理阶段以外的。这个过程对于决定事件何时发生并将其推入事件队列很重要，这个过程不会参与事件处理线程

事件是异步的

事件可能会以难以预计的时间和顺序发生（强制用户以某个顺序按键或单击是非常奇怪的）

我们对事件的处理，以及处理函数的调用是异步的

如下类型的事件会在其他类型事件中发生

浏览器事件，例如当页面加载完成后或无法加载时
网络事件，例如来自服务器的响应（Ajax事件和服务器端事件）
用户事件，例如鼠标单击、鼠标移动和键盘事件
计时器事件，当 timeout 时间到期或又触发了一次时间间隔。

事件处理的概念是Web应用的核心，除了全局代码，页面中的大部分代码都将作为某个事件的结果执行

在事件能被处理之前，代码必须要告知浏览器我们要处理特定事件

注册事件

事件处理器是当某个特定事件发生后我们希望执行的函数，为了达到这个目标，我们必须告知浏览器我们要处理哪个事件，这个过程叫作注册事件处理器

在客户端Web应用中，有两种方式注册事件：

通过把函数赋给某个特殊属性
通过使用内置 addEventListener 方法

例如：

1	window.onload = function () {};

通过这种方式，事件处理器就会注册到load事件上（当DOM已经就绪并全部构建完成，就会触发这个事件）

把函数赋值给特殊属性是一种简单而直接的注册事件处理器方式，但是致命的缺点是对于某个事件只能注册一个事件处理器

addEventListener 方法让我们能够注册尽可能多的事件

例如：

document.body.addEventListener ("mousemove", function () {
    var second = document.getElementById("second");
    addMessage (second, "Event: mousemove";)
});
document.body.addEventListener ("click", function () {
    var second = document.getElementById("second");
        addMessage (second, "Event: click";)
});

当鼠标移动或者单击body时，两个事件就会被触发，添加一条消息到id为second的元素上

处理事件

事件处理背后的主要思想是当事件发生时，浏览器调用相应的事件处理器

由于单线程执行模型，所以同一时刻只能处理一个事件，任何事件只能等待当前事件被处理完毕之后才会被执行

在上面的例子中，浏览器的动作是这样的：

小结

浏览器接收的HTML代码用作创建DOM的蓝图，它是客户端Web应用结构的内部展示阶段

我们使用JavaScript代码来动态地修改DOM以便给Web应用带来动态行为

客户端Web应用的执行分为两个阶段：

页面构建代码是用于创建DOM的，而全局JavaScript代码是遇到script节点时执行的。在这个执行过程中，JavaScript代码能够以任意程度改变当前的DOM，还能够注册事件处理器——事件处理器是一种函数，当某个特定事件（例如，一次鼠标单击或键盘按压）发生后会被执行。注册事件处理器很容易：使用内置的addEventListener方法
事件处理——在同一时刻，只能处理多个不同事件中的一个，处理顺序是事件生成的顺序。事件处理阶段大量依赖事件队列，所有的事件都以其出现的顺序存储在事件队列中。事件循环会检查实践队列的队头，如果检测到了一个事件，那么相应的事件处理器就会被调用。

函数：定义与参数

像普通人一样编写代码和像“忍者”一样编写代码的最大差别在于是否把JavaScript作为函数式语言（functional language）来理解。对这一点的认知水平决定了你编写的代码水平。

——《JavaScript忍者秘籍》

JavaScript中最关键的概念是：函数是第一类对象（first-class objects），或者说它们被称作一等公民（first-class citizens）

函数与对象共存，函数也可以被视为其他任意类型的JavaScript对象，函数和那些更普通的JavaScript数据类型一样，它能被变量引用，能以字面量形式声明，甚至能被作为函数参数进行传递

函数及函数式概念之所以如此重要，其原因之一在于函数是程序执行过程中的主要模块单元。除了全局JavaScript代码是在页面构建的阶段执行的，我们编写的所有的脚本代码都将在一个函数内执行

JavaScript中对象有以下几种常用功能：

对象可通过字面量来创建{}
对象可以赋值给变量、数组项，或其他对象的属性
对象可以作为参数传递给函数
对象可以作为函数的返回值
对象能够具有动态创建和分配的属性

不同于很多其他编程语言，在JavaScript中，我们几乎能够用函数来实现同样的事

函数是第一类对象

JavaScript中函数拥有对象的所有能力，也因此函数可被作为任意其他类型对象来对待。当我们说函数是第一类对象的时候，就是说函数也能够实现以下功能：

通过字面量创建
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function ninjaFunction () {}
赋值给变量，数组项或其他对象的属性
作为函数的参数来传递
作为函数的返回值
具有动态创建和分配的属性

对象能做的任何一件事，函数也都能做。函数也是对象，唯一的特殊之处在于它是可调用的（invokable），即函数会被调用以便执行某项动作

把函数作为第一类对象是函数式编程（functional programming）的第一步，函数式编程是一种编程风格，它通过书写函数式（而不是指定一系列执行步骤，就像那种更主流的命令式编程）代码来解决问题。函数式编程可以让代码更容易测试、扩展及模块化

第一类对象的特点之一是，它能够作为参数传入函数。对于函数而言，这项特性也表明：如果我们将某个函数作为参数传入另一个函数，传入函数会在应用程序执行的未来某个时间点才执行，说的一般一点就是回调函数（callbackfunction）

回调函数

每当我们建立了一个将在随后调用的函数时，无论是在事件处理阶段通过浏览器还是通过其他代码，我们都是在建立一个回调（callback）

回调就是在执行过程中，我们建立的函数会被其他函数在稍后的某个合适时间点“再回来调用”

有效运用JavaScript的关键在于如何使用回调函数

下面这个函数完全没什么实际用处，它的参数接收另一个函数的引用，并作为回调调用该函数：

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function useless (ninjaCallBack) {
    return ninjaCallBack();
}

这个例子只是告诉我们，这个函数完全没什么实际用处，它的参数接收另一个函数的引用，并作为回调调用该函数，

再来看一个例子：

function getText () {
    report ("in getText function");
    return text;
}
// 简单的函数定义，仅返回一个全局变量
report ("before making all the calls");
assert (useless (getText) === text,
       "the useless function is working" + text);
report ("after the calls have been made");
// 把getText作为回调函数传入上面的useless函数

断言函数assert通常使用两个参数。第一个参数是用于断言的表达式，本例中，我们需要确定使用参数getText调用useless函数返回的值与变量text是否相等 useless(getText) === text ，若第一个参数的执行结果为true，断言通过；反之，断言失败。第二个参数是与断言相关联的信息，通常会根据通过/失败来输出到日志上

断言函数实现方法：

<!--
 * @Author: DaBaiLuoBo
 * @Date: 2020-09-02 22:27:45
-->
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <script type="">
        function assert (value, desc) {
            var li = document.createElement("li");
            li.className = value ? "pass" : "fail";
            li.appendChild(document.createTextNode(desc));
            document.getElementById("results").appendChild(li);
        }
        // 创建一个assert方法
        window.onload = function () {
            assert(true, "the test suite is running.");
            assert(false, "Fail");
        };
        // 通过断言执行测试用例
    </script>
    <style>
        #results li.pass {color: green;}
        #results li.fail {color: red;}
    </style>
    <!--  定义输出结果样式  -->
</head>
<body>
    <ul id="results"></ul>
</body>
</html>

自定义函数 report()

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function report(text) {
    assert (true,text);
}

现在来一个小例子测试一下吧：

var text = 'test test';
function useless (ninjaCallBack) {
	return ninjaCallBack();
}
function getText() {
    report("in getText function");
    return text;
}
report("before making all the calls");
assert(useless(getText) === text,
	"the useless function is working" + text);
report("after the calls have been made");

执行结果：

getText参数调用useless回调函数后，得到了期望的返回值，代码执行过程：

JavaScript的函数式本质让我们能把函数作为第一类对象，所以上述例子中的代码可以被简化为：

JavaScript的重要特征之一是可以在表达式出现的任意位置创建函数，除此之外这种方式能使代码更紧凑和易于理解（把函数定义放在函数使用处附近）

当一个函数不会在代码的多处位置被调用时，该特性可以避免用非必须的名字污染全局命名空间

使用比较器排序

一般情况下只要我们拿到了一组数据集，就很可能需要对它进行排序。假如有一组随机序列的数字数组：0, 3, 2, 5, 7, 4, 8, 1

JavaScript数组可以用sort方法。利用该方法可以只定义一个比较算法，比较算法用于指示按什么顺序排列，这才是回调函数所要介入的

不同于让排序算法来决定哪个值在前哪个值在后，我们将会提供一个函数来执行比较。我们会让排序算法能够获取这个比较函数作为回调，使算法在其需要比较的时候，每次都能够调用回调

该回调函数的期望返回值为：

如果传入值的顺序需要被调换，返回正数
不需要调换，返回负数
两个值相等，返回0

对于排序上述数组，我们对比较值做减法就能得到我们所需要的值：

var values = [0, 3, 2, 5, 7, 4, 8, 1]
values.sort(function(value1,value2) {
    return value1 - value2;
})

没有必要思考排序算法的底层细节（甚至是选择了什么算法）。JavaScript引擎每次需要比较两个值的时候都会调用我们提供的回调函数

函数式方式让我们能把函数作为一个单独实体来创建，正像我们对待其他类型一样，创建它、作为参数传入一个方法并将它作为一个参数来接收，函数就这样显示了它一等公民的地位

函数作为对象的乐趣

可以给函数添加属性：

// 创建一个新的对象并赋予一个新的属性
var ninja = {};
ninja.name = "hitsuke";
// 创建一个函数并赋予一个新的属性
var wieldSword = function () {};
wieldSword.swordType = "katana";

这种特性所能做的更有趣的事：

在集合中存储函数使我们轻易管理相关联的函数，例如，某些特定情况下必须调用的回调函数
记忆让函数能记住上次计算得到的值，从而提高后续调用的性能

今天就到这里，有时间再更新~