1. 字符串的扩展
1.1 字符的 Unicode 表示法
ES6 加强了对 Unicode
的支持,采用\uxxxx
形式表示一个字符,其中xxxx
表示字符的 Unicode
码点。
console.log("\u0068"); // 输出字符:h
这种表示法只限于码点在\u0000
~\uFFFF
之间的字符。超出这个范围的字符,必须用两个双字节的形式表示。
console.log("\ud842\udfb9"); // 输出字符:𠮹 console.log('\u20BB9'); // 输出字符:₻9
根据以上代码得知:\u20BB9
,JavaScript 会理解成\u20BB+9
。由于\u20BB
是一个不可打印字符,所以只会显示一个不规则字符,后面跟着一个9
。
在ES6 中,只要将码点放入大括号${}
内,就能正确解读该字符。
console.log('\u{20BB9}'); // 输出字符:𠮹 console.log('\u{41}\u{42}\u{43}'); // 输出字符: ABC let hello = 123; console.log(hell\u{6F}); // 123 console.log('\u{1F680}' === '\uD83D\uDE80'); // true
JavaScript 共有 6 种方法可以表示一个字符。
console.log('\z' === 'z'); // true console.log('\172' === 'z'); // true console.log('\x7A' === 'z'); // true console.log('\u007A' === 'z'); // true console.log('\u{7A}' === 'z'); // true
1.2 字符串的遍历器接口
ES6 为字符串添加了遍历器接口,使得字符串可以被for...of
循环遍历。
for (let codePoint of 'hi') { console.log(codePoint) } // h // i
for...of
可以识别大于0xFFFF
的码点,而for
不能。
let text = String.fromCodePoint(0x20BB9); for (let i = 0; i < text.length; i++) { console.log(text[i]); } // " " // " " for (let i of text) { console.log(i); } // 𠮹
上面代码中,字符串text
只有一个字符,但是for
循环会认为它包含两个字符(都不可打印),而for...of
循环会正确识别出这一个字符。
1.3 直接输入 U+2028 和 U+2029
JavaScript 字符串允许直接输入字符,以及输入字符的转义形式。两者是等价的。
'中' === '\u4e2d' // true
JavaScript 规定有5个字符,不能在字符串里面直接使用,只能使用转义形式。
- U+005C:反斜杠(reverse solidus)
- U+000D:回车(carriage return)
- U+2028:行分隔符(line separator)
- U+2029:段分隔符(paragraph separator)
- U+000A:换行符(line feed)
字符串里面不能直接包含反斜杠,一定要转义写成\\
或者\u005c
。
服务器输出的 JSON 被JSON.parse解析,就有可能直接报错 const json = '"\u2028"'; JSON.parse(json); // 可能报错
1.4 JSON.stringify() 的变化
根据标准,JSON 数据必须是 UTF-8 编码。但是,现在的JSON.stringify()
方法有可能返回不符合 UTF-8 标准的字符串。
具体来说,UTF-8 标准规定,0xD800到0xDFFF之间的码点,不能单独使用,必须配对使用。比如,\uD834\uDF06是两个码点,但是必须放在一起配对使用,代表字符𝌆。这是为了表示码点大于0xFFFF的字符的一种变通方法。单独使用\uD834和\uDFO6这两个码点是不合法的,或者颠倒顺序也不行,因为\uDF06\uD834并没有对应的字符。
JSON.stringify()
的问题在于,它可能返回0xD800
到0xDFFF
之间的单个码点。
JSON.stringify('\u{D834}') // "\u{D834}"
为了确保返回的是合法的 UTF-8 字符,ES2019 改变了JSON.stringify()
的行为。如果遇到0xD800
到0xDFFF
之间的单个码点,或者不存在的配对形式,它会返回转义字符串,留给应用自己决定下一步的处理。
JSON.stringify('\u{D834}') // ""\\uD834"" JSON.stringify('\uDF06\uD834') // ""\\udf06\\ud834""
1.5 模板字符串
- 传统的 JavaScript 语言,输出模板通常是这样写的(下面使用了 jQuery 的方法)。
$('#result').append( 'There are <b>' + basket.count + '</b> ' + 'items in your basket, ' + '<em>' + basket.onSale + '</em> are on sale!' );
- ES6 引入了模板字符串,使其更简洁。
模板字符串(template string)是增强版的字符串,用反引号(`)标识。
$('#result').append(` There are <b>${basket.count}</b> items in your basket, <em>${basket.onSale}</em> are on sale! `);
- 模板字符串的功能
它可以当作普通字符串使用,也可以用来定义多行字符串,或者在字符串中嵌入变量。
// 普通字符串 `In JavaScript '\n' is a line-feed.` // 多行字符串 `In JavaScript this is not legal.` console.log(`string text line 1 string text line 2`); // 字符串中嵌入变量 let name = "Bob", time = "today"; `Hello ${name}, how are you ${time}?`
上面代码中的模板字符串,都是用反引号表示。如果在模板字符串中需要使用反引号,则前面要用反斜杠转义。
let greeting = `\`Hi\` ES6!`;
- 多行字符串的空格和缩进的保留和消除
如果使用模板字符串表示多行字符串,所有的空格和缩进都会被保留在输出之中。
$('#list').html(` <ul> <li>1</li> <li>2</li> </ul> `);
上面代码中,所有模板字符串的空格和换行,都是被保留的,比如<ul>
标签前面会有一个换行。
如果你不想要这个换行,可以使用trim
方法消除它。
$('#list').html(` <ul> <li>1</li> <li>2</li> </ul> `.trim());
- 模板字符串中嵌入变量,需要将变量名写在
${}
之中。
function authorize(user, action) { if (!user.hasPrivilege(action)) { throw new Error( `User ${user.name} is not authorized to do ${action}.`); } }
- 大括号内部可以放入任意的 JavaScript 表达式,可以进行运算,以及引用对象属性。
let x = 1; let y = 2; `${x} + ${y} = ${x + y}` // "1 + 2 = 3" `${x} + ${y * 2} = ${x + y * 2}` // "1 + 4 = 5" let obj = {x: 1, y: 2}; `${obj.x + obj.y}` // "3"
- 模板字符串之中还能调用函数。
function fn() { return "Hi ES6"; } `foo ${fn()} bar` // foo Hi ES6 bar
- 如果大括号中的值不是字符串,将按照一般的规则转为字符串。
大括号中是一个对象,将默认调用对象的toString
方法。如果模板字符串中的变量没有声明,将报错。
// 变量nameStr没有声明 let message = `Hi, ${nameStr}`; // 报错 ReferenceError: nameStr is not defined console.log(message);
如果大括号${}
内部是一个字符串,将会原样输出。
console.log(`Hi ${'ES6'}`); // "Hi ES6"
- 模板字符串甚至还能嵌套。
const tmpl = addrs => ` <table> ${addrs.map(addr => ` <tr><td>${addr.label}</td></tr> <tr><td>${addr.value}</td></tr> `).join('')} </table> `;
根据以上代码得知:模板字符串的变量之中,又嵌入了另一个模板字符串,使用方法如下。
const data = [ { label: 'test1', value: 'BOB' }, { label: 'test2', value: 'SOS' }, ]; console.log(tmpl(data)); // test1 BOB // test2 SOS
如果需要引用模板字符串本身,在需要时执行,可以写成函数。
let func = (nameStr) => `Hi ${nameStr}!`; func('Bob') // "Hi Bob!"
根据以上代码得知:模板字符串写成了一个函数的返回值。执行这个函数,就相当于执行这个模板字符串了。
1.6 实例:模板编译
下面,我们来看一个通过模板字符串,生成正式模板的实例。
let template = ` <ul> <% for(let i=0; i < data.supplies.length; i++) { %> <li><%= data.supplies[i] %></li> <% } %> </ul> `;
上面代码在模板字符串之中,放置了一个常规模板。该模板使用<%...%>
放置 JavaScript 代码,使用<%= ... %>
输出 JavaScript 表达式。
怎么编译这个模板字符串呢?
一种思路是将其转换为 JavaScript 表达式字符串。
echo('<ul>'); for(let i=0; i < data.supplies.length; i++) { echo('<li>'); echo(data.supplies[i]); echo('</li>'); }; echo('</ul>');
这个转换使用正则表达式就行了。
let evalExpr = /<%=(.+?)%>/g; let expr = /<%([\s\S]+?)%>/g; template = template .replace(evalExpr, '`); \n echo( $1 ); \n echo(`') .replace(expr, '`); \n $1 \n echo(`'); template = 'echo(`' + template + '`);';
然后,将template
封装在一个函数里面返回,就可以了。
let script = `(function parse(data){ let output = ""; function echo(html){ output += html; } ${ template } return output; })`; return script;
将上面的内容拼装成一个模板编译函数compile
。
function compile(template){ const evalExpr = /<%=(.+?)%>/g; const expr = /<%([\s\S]+?)%>/g; template = template .replace(evalExpr, '`); \n echo( $1 ); \n echo(`') .replace(expr, '`); \n $1 \n echo(`'); template = 'echo(`' + template + '`);'; let script = `(function parse(data){ let output = ""; function echo(html){ output += html; } ${ template } return output; })`; return script; }
compile
函数的用法如下。
let parse = eval(compile(template)); div.innerHTML = parse({ supplies: [ "broom", "mop", "cleaner" ] }); // <ul> // <li>broom</li> // <li>mop</li> // <li>cleaner</li> // </ul>
1.7 标签模板
模板字符串的功能,不仅仅是上面这些。它可以紧跟在一个函数名后面,该函数将被调用来处理这个模板字符串。这被称为“标签模板”功能(tagged template)。
alert`hello` // 等同于 alert(['hello'])
标签模板其实不是模板,而是函数调用的一种特殊形式。“标签”指的就是函数,紧跟在后面的模板字符串就是它的参数。
但是,如果模板字符里面有变量,就不是简单的调用了,而是会将模板字符串先处理成多个参数,再调用函数。
let a = 5; let b = 10; tag`Hello ${ a + b } world ${ a * b }`; // 等同于 tag(['Hello ', ' world ', ''], 15, 50);
上面代码中,模板字符串前面有一个标识名tag
,它是一个函数。整个表达式的返回值,就是tag
函数处理模板字符串后的返回值。
函数tag
依次会接收到多个参数。
function tag(stringArr, value1, value2){ // ... } // 等同于 function tag(stringArr, ...values){ // ... }
tag函数的第一个参数是一个数组,该数组的成员是模板字符串中那些没有变量替换的部分,也就是说,变量替换只发生在数组的第一个成员与第二个成员之间、第二个成员与第三个成员之间,以此类推。
tag函数的其他参数,都是模板字符串各个变量被替换后的值。由于本例中,模板字符串含有两个变量,因此tag会接受到value1和value2两个参数。
tag函数所有参数的实际值如下。
- 第一个参数:
['Hello ', ' world ', '']
- 第二个参数: 15
- 第三个参数:50
也就是说,tag
函数实际上以下面的形式调用。
tag(['Hello ', ' world ', ''], 15, 50)
我们可以按照需要编写tag
函数的代码。下面是tag
函数的一种写法,以及运行结果。
let a = 5; let b = 10; function tag(s, v1, v2) { console.log(s[0]); console.log(s[1]); console.log(s[2]); console.log(v1); console.log(v2); return "OK"; } tag`Hello ${ a + b } world ${ a * b}`; // "Hello " // " world " // "" // 15 // 50 // "OK"
下面是一个更复杂的例子。
let total = 30; let msg = passthru`The total is ${total} (${total*1.05} with tax)`; function passthru(literals) { let result = ''; let i = 0; while (i < literals.length) { result += literals[i++]; if (i < arguments.length) { result += arguments[i]; } } return result; } msg // "The total is 30 (31.5 with tax)"
上面这个例子展示了,如何将各个参数按照原来的位置拼合回去。
passthru
函数采用 rest 参数的写法如下。
function passthru(literals, ...values) { let output = ""; let index; for (index = 0; index < values.length; index++) { output += literals[index] + values[index]; } output += literals[index] return output; }
“标签模板”的一个重要应用,就是过滤 HTML 字符串,防止用户输入恶意内容。
let message = SaferHTML`<p>${sender} has sent you a message.</p>`; function SaferHTML(templateData) { let s = templateData[0]; for (let i = 1; i < arguments.length; i++) { let arg = String(arguments[i]); // Escape special characters in the substitution. s += arg.replace(/&/g, "&") .replace(/</g, "<") .replace(/>/g, ">"); // Don't escape special characters in the template. s += templateData[i]; } return s; }
上面代码中,sender
变量往往是用户提供的,经过SaferHTML
函数处理,里面的特殊字符都会被转义。
let sender = '<script>alert("abc")</script>'; // 恶意代码 let message = SaferHTML`<p>${sender} has sent you a message.</p>`; message // <p><script>alert("abc")</script> has sent you a message.</p>
标签模板的另一个应用,就是多语言转换(国际化处理)。
i18n`Welcome to ${siteName}, you are visitor number ${visitorNumber}!` // "欢迎访问xxx,您是第xxxx位访问者!"
模板字符串本身并不能取代 Mustache 之类的模板库,因为没有条件判断和循环处理功能,但是通过标签函数,你可以自己添加这些功能。
// 下面的hashTemplate函数 // 是一个自定义的模板处理函数 let libraryHtml = hashTemplate` <ul> #for book in ${myBooks} <li><i>#{book.title}</i> by #{book.author}</li> #end </ul> `;
除此之外,你甚至可以使用标签模板,在 JavaScript 语言之中嵌入其他语言。
jsx` <div> <input ref='input' onChange='${this.handleChange}' defaultValue='${this.state.value}' /> ${this.state.value} </div> `
上面的代码通过jsx
函数,将一个 DOM 字符串转为 React 对象。你可以在 GitHub 找到jsx
函数的具体实现。
下面则是一个假想的例子,通过java
函数,在 JavaScript 代码之中运行 Java 代码。
java` class HelloWorldApp { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello World!"); // Display the string. } } ` HelloWorldApp.main();
模板处理函数的第一个参数(模板字符串数组),还有一个raw
属性。
console.log`123` // ["123", raw: Array[1]]
上面代码中,console.log
接受的参数,实际上是一个数组。该数组有一个raw
属性,保存的是转义后的原字符串。
请看下面的例子。
tag`First line\nSecond line` function tag(strings) { console.log(strings.raw[0]); // strings.raw[0] 为 "First line\\nSecond line" // 打印输出 "First line\nSecond line" }
上面代码中,tag函数的第一个参数strings,有一个raw属性,也指向一个数组。该数组的成员与strings数组完全一致。比如,strings数组是["First line\nSecond line"],那么strings.raw数组就是["First line\\nSecond line"]。两者唯一的区别,就是字符串里面的斜杠都被转义了。比如,strings.raw 数组会将\n视为\\和n两个字符,而不是换行符。这是为了方便取得转义之前的原始模板而设计的。
1.8 模板字符串的限制
前面提到标签模板里面,可以内嵌其他语言。但是,模板字符串默认会将字符串转义,导致无法嵌入其他语言。
举例来说,标签模板里面可以嵌入 LaTEX 语言。
function latex(strings) { // ... } let document = latex` \newcommand{\fun}{\textbf{Fun!}} // 正常工作 \newcommand{\unicode}{\textbf{Unicode!}} // 报错 \newcommand{\xerxes}{\textbf{King!}} // 报错 Breve over the h goes \u{h}ere // 报错 `
上面代码中,变量document内嵌的模板字符串,对于 LaTEX 语言来说完全是合法的,但是 JavaScript 引擎会报错。原因就在于字符串的转义。
模板字符串会将\u00FF和\u{42}当作 Unicode 字符进行转义,所以\unicode解析时报错;而\x56会被当作十六进制字符串转义,所以\xerxes会报错。也就是说,\u和\x在 LaTEX 里面有特殊含义,但是 JavaScript 将它们转义了。
为了解决这个问题,ES2018 放松了对标签模板里面的字符串转义的限制。如果遇到不合法的字符串转义,就返回undefined,而不是报错,并且从raw属性上面可以得到原始字符串。
function tag(strs) { strs[0] === undefined strs.raw[0] === "\\unicode and \\u{55}"; } tag`\unicode and \u{55}`
上面代码中,模板字符串原本是应该报错的,但是由于放松了对字符串转义的限制,所以不报错了,JavaScript 引擎将第一个字符设置为undefined,但是raw属性依然可以得到原始字符串,因此tag函数还是可以对原字符串进行处理。
注意,这种对字符串转义的放松,只在标签模板解析字符串时生效,不是标签模板的场合,依然会报错。
let bad = `bad escape sequence: \unicode`; // 报错