網(wǎng)上還沒(méi)用發(fā)現(xiàn)有人對(duì)命名函數(shù)表達(dá)式進(jìn)去重復(fù)深入的討論,正因?yàn)槿绱?,網(wǎng)上出現(xiàn)了各種各樣的誤解,本文將從原理和實(shí)踐兩個(gè)方面來(lái)探討JavaScript關(guān)于命名函數(shù)表達(dá)式的優(yōu)缺點(diǎn)。
簡(jiǎn)單的說(shuō),命名函數(shù)表達(dá)式只有一個(gè)用戶(hù),那就是在Debug或者Profiler分析的時(shí)候來(lái)描述函數(shù)的名稱(chēng),也可以使用函數(shù)名實(shí)現(xiàn)遞歸,但很快你就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)是不切實(shí)際的。當(dāng)然,如果你不關(guān)注調(diào)試,那就沒(méi)什么可擔(dān)心的了,否則,如果你想了解兼容性方面的東西的話(huà),你還是應(yīng)該繼續(xù)往下看看。
我們先開(kāi)始看看,什么叫函數(shù)表達(dá)式,然后再說(shuō)一下現(xiàn)代調(diào)試器如何處理這些表達(dá)式,如果你已經(jīng)對(duì)這方面很熟悉的話(huà),請(qǐng)直接跳過(guò)此小節(jié)。
在ECMAScript中,創(chuàng)建函數(shù)的最常用的兩個(gè)方法是函數(shù)表達(dá)式和函數(shù)聲明,兩者期間的區(qū)別是有點(diǎn)暈,因?yàn)镋CMA規(guī)范只明確了一點(diǎn):函數(shù)聲明必須帶有標(biāo)示符(Identifier)(就是大家常說(shuō)的函數(shù)名稱(chēng)),而函數(shù)表達(dá)式則可以省略這個(gè)標(biāo)示符:
函數(shù)聲明:
function 函數(shù)名稱(chēng) (參數(shù):可選){ 函數(shù)體 }
函數(shù)表達(dá)式:
function 函數(shù)名稱(chēng)(可選)(參數(shù):可選){ 函數(shù)體 }
所以,可以看出,如果不聲明函數(shù)名稱(chēng),它肯定是表達(dá)式,可如果聲明了函數(shù)名稱(chēng)的話(huà),如何判斷是函數(shù)聲明還是函數(shù)表達(dá)式呢?ECMAScript是通過(guò)上下文來(lái)區(qū)分的,如果function foo(){}是作為賦值表達(dá)式的一部分的話(huà),那它就是一個(gè)函數(shù)表達(dá)式,如果function foo(){}被包含在一個(gè)函數(shù)體內(nèi),或者位于程序的最頂部的話(huà),那它就是一個(gè)函數(shù)聲明。
function foo(){} // 聲明,因?yàn)樗浅绦虻囊徊糠? var bar = function foo(){}; // 表達(dá)式,因?yàn)樗琴x值表達(dá)式的一部分 new function bar(){}; // 表達(dá)式,因?yàn)樗莕ew表達(dá)式 (function(){ function bar(){} // 聲明,因?yàn)樗呛瘮?shù)體的一部分 })();
還有一種函數(shù)表達(dá)式不太常見(jiàn),就是被括號(hào)括住的(function foo(){}),他是表達(dá)式的原因是因?yàn)槔ㄌ?hào) ()是一個(gè)分組操作符,它的內(nèi)部只能包含表達(dá)式,我們來(lái)看幾個(gè)例子:
function foo(){} // 函數(shù)聲明 (function foo(){}); // 函數(shù)表達(dá)式:包含在分組操作符內(nèi) try { (var x = 5); // 分組操作符,只能包含表達(dá)式而不能包含語(yǔ)句:這里的var就是語(yǔ)句 } catch(err) { // SyntaxError }
你可以會(huì)想到,在使用eval對(duì)JSON進(jìn)行執(zhí)行的時(shí)候,JSON字符串通常被包含在一個(gè)圓括號(hào)里:eval('(' + json + ')'),這樣做的原因就是因?yàn)榉纸M操作符,也就是這對(duì)括號(hào),會(huì)讓解析器強(qiáng)制將JSON的花括號(hào)解析成表達(dá)式而不是代碼塊。
try { { "x": 5 }; // "{" 和 "}" 做解析成代碼塊 } catch(err) { // SyntaxError } ({ "x": 5 }); // 分組操作符強(qiáng)制將"{" 和 "}"作為對(duì)象字面量來(lái)解析
表達(dá)式和聲明存在著十分微妙的差別,首先,函數(shù)聲明會(huì)在任何表達(dá)式被解析和求值之前先被解析和求值,即使你的聲明在代碼的最后一行,它也會(huì)在同作用域內(nèi)第一個(gè)表達(dá)式之前被解析/求值,參考如下例子,函數(shù)fn是在alert之后聲明的,但是在alert執(zhí)行的時(shí)候,fn已經(jīng)有定義了:
alert(fn()); function fn() { return 'Hello world!'; }
另外,還有一點(diǎn)需要提醒一下,函數(shù)聲明在條件語(yǔ)句內(nèi)雖然可以用,但是沒(méi)有被標(biāo)準(zhǔn)化,也就是說(shuō)不同的環(huán)境可能有不同的執(zhí)行結(jié)果,所以這樣情況下,最好使用函數(shù)表達(dá)式:
// 千萬(wàn)別這樣做! // 因?yàn)橛械臑g覽器會(huì)返回first的這個(gè)function,而有的瀏覽器返回的卻是第二個(gè) if (true) { function foo() { return 'first'; } } else { function foo() { return 'second'; } } foo(); // 相反,這樣情況,我們要用函數(shù)表達(dá)式 var foo; if (true) { foo = function() { return 'first'; }; } else { foo = function() { return 'second'; }; } foo();
函數(shù)聲明的實(shí)際規(guī)則如下:
函數(shù)聲明只能出現(xiàn)在程序或函數(shù)體內(nèi)。從句法上講,它們 不能出現(xiàn)在Block(塊)({ ... })中,例如不能出現(xiàn)在 if、while 或 for 語(yǔ)句中。因?yàn)?Block(塊) 中只能包含Statement語(yǔ)句, 而不能包含函數(shù)聲明這樣的源元素。另一方面,仔細(xì)看一看規(guī)則也會(huì)發(fā)現(xiàn),唯一可能讓表達(dá)式出現(xiàn)在Block(塊)中情形,就是讓它作為表達(dá)式語(yǔ)句的一部分。但是,規(guī)范明確規(guī)定了表達(dá)式語(yǔ)句不能以關(guān)鍵字function開(kāi)頭。而這實(shí)際上就是說(shuō),函數(shù)表達(dá)式同樣也不能出現(xiàn)在Statement語(yǔ)句或Block(塊)中(因?yàn)锽lock(塊)就是由Statement語(yǔ)句構(gòu)成的)。
在ECMAScript的語(yǔ)法擴(kuò)展中,有一個(gè)是函數(shù)語(yǔ)句,目前只有基于Gecko的瀏覽器實(shí)現(xiàn)了該擴(kuò)展,所以對(duì)于下面的例子,我們僅是抱著學(xué)習(xí)的目的來(lái)看,一般來(lái)說(shuō)不推薦使用(除非你針對(duì)Gecko瀏覽器進(jìn)行開(kāi)發(fā))。
1.一般語(yǔ)句能用的地方,函數(shù)語(yǔ)句也能用,當(dāng)然也包括Block塊中:
if (true) { function f(){ } } else { function f(){ } }
2.函數(shù)語(yǔ)句可以像其他語(yǔ)句一樣被解析,包含基于條件執(zhí)行的情形
if (true) { function foo(){ return 1; } } else { function foo(){ return 2; } } foo(); // 1 // 注:其它客戶(hù)端會(huì)將foo解析成函數(shù)聲明 // 因此,第二個(gè)foo會(huì)覆蓋第一個(gè),結(jié)果返回2,而不是1
3.函數(shù)語(yǔ)句不是在變量初始化期間聲明的,而是在運(yùn)行時(shí)聲明的——與函數(shù)表達(dá)式一樣。不過(guò),函數(shù)語(yǔ)句的標(biāo)識(shí)符一旦聲明能在函數(shù)的整個(gè)作用域生效了。標(biāo)識(shí)符有效性正是導(dǎo)致函數(shù)語(yǔ)句與函數(shù)表達(dá)式不同的關(guān)鍵所在(下一小節(jié)我們將會(huì)展示命名函數(shù)表達(dá)式的具體行為)。
// 此刻,foo還沒(méi)用聲明 typeof foo; // "undefined" if (true) { // 進(jìn)入這里以后,foo就被聲明在整個(gè)作用域內(nèi)了 function foo(){ return 1; } } else { // 從來(lái)不會(huì)走到這里,所以這里的foo也不會(huì)被聲明 function foo(){ return 2; } } typeof foo; // "function"
不過(guò),我們可以使用下面這樣的符合標(biāo)準(zhǔn)的代碼來(lái)模式上面例子中的函數(shù)語(yǔ)句:
var foo; if (true) { foo = function foo(){ return 1; }; } else { foo = function foo() { return 2; }; }
4.函數(shù)語(yǔ)句和函數(shù)聲明(或命名函數(shù)表達(dá)式)的字符串表示類(lèi)似,也包括標(biāo)識(shí)符:
if (true) { function foo(){ return 1; } } String(foo); // function foo() { return 1; }
5.另外一個(gè),早期基于Gecko的實(shí)現(xiàn)(Firefox 3及以前版本)中存在一個(gè)bug,即函數(shù)語(yǔ)句覆蓋函數(shù)聲明的方式不正確。在這些早期的實(shí)現(xiàn)中,函數(shù)語(yǔ)句不知何故不能覆蓋函數(shù)聲明:
// 函數(shù)聲明 function foo(){ return 1; } if (true) { // 用函數(shù)語(yǔ)句重寫(xiě) function foo(){ return 2; } } foo(); // FF3以下返回1,F(xiàn)F3.5以上返回2 // 不過(guò),如果前面是函數(shù)表達(dá)式,則沒(méi)用問(wèn)題 var foo = function(){ return 1; }; if (true) { function foo(){ return 2; } } foo(); // 所有版本都返回2
再次強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),上面這些例子只是在某些瀏覽器支持,所以推薦大家不要使用這些,除非你就在特性的瀏覽器上做開(kāi)發(fā)。
函數(shù)表達(dá)式在實(shí)際應(yīng)用中還是很常見(jiàn)的,在web開(kāi)發(fā)中友個(gè)常用的模式是基于對(duì)某種特性的測(cè)試來(lái)偽裝函數(shù)定義,從而達(dá)到性能優(yōu)化的目的,但由于這種方式都是在同一作用域內(nèi),所以基本上一定要用函數(shù)表達(dá)式:
// 該代碼來(lái)自Garrett Smith的APE Javascript library庫(kù)(http://dhtmlkitchen.com/ape/) var contains = (function() { var docEl = document.documentElement; if (typeof docEl.compareDocumentPosition != 'undefined') { return function(el, b) { return (el.compareDocumentPosition(b) & 16) !== 0; }; } else if (typeof docEl.contains != 'undefined') { return function(el, b) { return el !== b && el.contains(b); }; } return function(el, b) { if (el === b) return false; while (el != b && (b = b.parentNode) != null); return el === b; }; })();
提到命名函數(shù)表達(dá)式,理所當(dāng)然,就是它得有名字,前面的例子var bar = function foo(){};就是一個(gè)有效的命名函數(shù)表達(dá)式,但有一點(diǎn)需要記住:這個(gè)名字只在新定義的函數(shù)作用域內(nèi)有效,因?yàn)橐?guī)范規(guī)定了標(biāo)示符不能在外圍的作用域內(nèi)有效:
var f = function foo(){ return typeof foo; // foo是在內(nèi)部作用域內(nèi)有效 }; // foo在外部用于是不可見(jiàn)的 typeof foo; // "undefined" f(); // "function"
既然,這么要求,那命名函數(shù)表達(dá)式到底有啥用?。繛樯兑∶??
正如我們開(kāi)頭所說(shuō):給它一個(gè)名字就是可以讓調(diào)試過(guò)程更方便,因?yàn)樵谡{(diào)試的時(shí)候,如果在調(diào)用棧中的每個(gè)項(xiàng)都有自己的名字來(lái)描述,那么調(diào)試過(guò)程就太爽了,感受不一樣嘛。
如果一個(gè)函數(shù)有名字,那調(diào)試器在調(diào)試的時(shí)候會(huì)將它的名字顯示在調(diào)用的棧上。有些調(diào)試器(Firebug)有時(shí)候還會(huì)為你們函數(shù)取名并顯示,讓他們和那些應(yīng)用該函數(shù)的便利具有相同的角色,可是通常情況下,這些調(diào)試器只安裝簡(jiǎn)單的規(guī)則來(lái)取名,所以說(shuō)沒(méi)有太大價(jià)格,我們來(lái)看一個(gè)例子:
function foo(){ return bar(); } function bar(){ return baz(); } function baz(){ debugger; } foo(); // 這里我們使用了3個(gè)帶名字的函數(shù)聲明 // 所以當(dāng)調(diào)試器走到debugger語(yǔ)句的時(shí)候,F(xiàn)irebug的調(diào)用棧上看起來(lái)非常清晰明了 // 因?yàn)楹苊靼椎仫@示了名稱(chēng) baz bar foo expr_test.html()
通過(guò)查看調(diào)用棧的信息,我們可以很明了地知道foo調(diào)用了bar, bar又調(diào)用了baz(而foo本身有在expr_test.html文檔的全局作用域內(nèi)被調(diào)用),不過(guò),還有一個(gè)比較爽地方,就是剛才說(shuō)的Firebug為匿名表達(dá)式取名的功能:
function foo(){ return bar(); } var bar = function(){ return baz(); } function baz(){ debugger; } foo(); // Call stack baz bar() //看到了么? foo expr_test.html()
然后,當(dāng)函數(shù)表達(dá)式稍微復(fù)雜一些的時(shí)候,調(diào)試器就不那么聰明了,我們只能在調(diào)用棧中看到問(wèn)號(hào):
function foo(){ return bar(); } var bar = (function(){ if (window.addEventListener) { return function(){ return baz(); }; } else if (window.attachEvent) { return function() { return baz(); }; } })(); function baz(){ debugger; } foo(); // Call stack baz (?)() // 這里可是問(wèn)號(hào)哦 foo expr_test.html()
另外,當(dāng)把函數(shù)賦值給多個(gè)變量的時(shí)候,也會(huì)出現(xiàn)令人郁悶的問(wèn)題:
function foo(){ return baz(); } var bar = function(){ debugger; }; var baz = bar; bar = function() { alert('spoofed'); }; foo(); // Call stack: bar() foo expr_test.html()
這時(shí)候,調(diào)用棧顯示的是foo調(diào)用了bar,但實(shí)際上并非如此,之所以有這種問(wèn)題,是因?yàn)閎az和另外一個(gè)包含alert('spoofed')的函數(shù)做了引用交換所導(dǎo)致的。
歸根結(jié)底,只有給函數(shù)表達(dá)式取個(gè)名字,才是最委托的辦法,也就是使用命名函數(shù)表達(dá)式。我們來(lái)使用帶名字的表達(dá)式來(lái)重寫(xiě)上面的例子(注意立即調(diào)用的表達(dá)式塊里返回的2個(gè)函數(shù)的名字都是bar):
function foo(){ return bar(); } var bar = (function(){ if (window.addEventListener) { return function bar(){ return baz(); }; } else if (window.attachEvent) { return function bar() { return baz(); }; } })(); function baz(){ debugger; } foo(); // 又再次看到了清晰的調(diào)用棧信息了耶! baz bar foo expr_test.html()
OK,又學(xué)了一招吧?不過(guò)在高興之前,我們?cè)倏纯床煌瑢こ5腏Script吧。
比較惡的是,IE的ECMAScript實(shí)現(xiàn)JScript嚴(yán)重混淆了命名函數(shù)表達(dá)式,搞得現(xiàn)很多人都出來(lái)反對(duì)命名函數(shù)表達(dá)式,而且即便是最新的一版(IE8中使用的5.8版)仍然存在下列問(wèn)題。
下面我們就來(lái)看看IE在實(shí)現(xiàn)中究竟犯了那些錯(cuò)誤,俗話(huà)說(shuō)知已知彼,才能百戰(zhàn)不殆。我們來(lái)看看如下幾個(gè)例子:
例1:函數(shù)表達(dá)式的標(biāo)示符泄露到外部作用域
var f = function g(){}; typeof g; // "function"
上面我們說(shuō)過(guò),命名函數(shù)表達(dá)式的標(biāo)示符在外部作用域是無(wú)效的,但JScript明顯是違反了這一規(guī)范,上面例子中的標(biāo)示符g被解析成函數(shù)對(duì)象,這就亂了套了,很多難以發(fā)現(xiàn)的bug都是因?yàn)檫@個(gè)原因?qū)е碌摹?/p>
注:IE9貌似已經(jīng)修復(fù)了這個(gè)問(wèn)題
例2:將命名函數(shù)表達(dá)式同時(shí)當(dāng)作函數(shù)聲明和函數(shù)表達(dá)式
typeof g; // "function" var f = function g(){};
特性環(huán)境下,函數(shù)聲明會(huì)優(yōu)先于任何表達(dá)式被解析,上面的例子展示的是JScript實(shí)際上是把命名函數(shù)表達(dá)式當(dāng)成函數(shù)聲明了,因?yàn)樗趯?shí)際聲明之前就解析了g。
這個(gè)例子引出了下一個(gè)例子。 例3:命名函數(shù)表達(dá)式會(huì)創(chuàng)建兩個(gè)截然不同的函數(shù)對(duì)象!
var f = function g(){}; f === g; // false f.expando = 'foo'; g.expando; // undefined
看到這里,大家會(huì)覺(jué)得問(wèn)題嚴(yán)重了,因?yàn)樾薷娜魏我粋€(gè)對(duì)象,另外一個(gè)沒(méi)有什么改變,這太惡了。通過(guò)這個(gè)例子可以發(fā)現(xiàn),創(chuàng)建2個(gè)不同的對(duì)象,也就是說(shuō)如果你想修改f的屬性中保存某個(gè)信息,然后想當(dāng)然地通過(guò)引用相同對(duì)象的g的同名屬性來(lái)使用,那問(wèn)題就大了,因?yàn)楦揪筒豢赡堋?/p>
再來(lái)看一個(gè)稍微復(fù)雜的例子:
例4:僅僅順序解析函數(shù)聲明而忽略條件語(yǔ)句塊
var f = function g() { return 1; }; if (false) { f = function g(){ return 2; }; } g(); // 2
這個(gè)bug查找就難多了,但導(dǎo)致bug的原因卻非常簡(jiǎn)單。首先,g被當(dāng)作函數(shù)聲明解析,由于JScript中的函數(shù)聲明不受條件代碼塊約束,所以在這個(gè)很惡的if分支中,g被當(dāng)作另一個(gè)函數(shù)function g(){ return 2 },也就是又被聲明了一次。然后,所有“常規(guī)的”表達(dá)式被求值,而此時(shí)f被賦予了另一個(gè)新創(chuàng)建的對(duì)象的引用。由于在對(duì)表達(dá)式求值的時(shí)候,永遠(yuǎn)不會(huì)進(jìn)入“這個(gè)可惡if分支,因此f就會(huì)繼續(xù)引用第一個(gè)函數(shù)function g(){ return 1 }。分析到這里,問(wèn)題就很清楚了:假如你不夠細(xì)心,在f中調(diào)用了g,那么將會(huì)調(diào)用一個(gè)毫不相干的g函數(shù)對(duì)象。
你可能會(huì)文,將不同的對(duì)象和arguments.callee相比較時(shí),有什么樣的區(qū)別呢?我們來(lái)看看:
var f = function g(){ return [ arguments.callee == f, arguments.callee == g ]; }; f(); // [true, false] g(); // [false, true]
可以看到,arguments.callee的引用一直是被調(diào)用的函數(shù),實(shí)際上這也是好事,稍后會(huì)解釋。
還有一個(gè)有趣的例子,那就是在不包含聲明的賦值語(yǔ)句中使用命名函數(shù)表達(dá)式:
(function(){ f = function f(){}; })();
按照代碼的分析,我們?cè)臼窍雱?chuàng)建一個(gè)全局屬性f(注意不要和一般的匿名函數(shù)混淆了,里面用的是帶名字的生命),JScript在這里搗亂了一把,首先他把表達(dá)式當(dāng)成函數(shù)聲明解析了,所以左邊的f被聲明為局部變量了(和一般的匿名函數(shù)里的聲明一樣),然后在函數(shù)執(zhí)行的時(shí)候,f已經(jīng)是定義過(guò)的了,右邊的function f(){}則直接就賦值給局部變量f了,所以f根本就不是全局屬性。
了解了JScript這么變態(tài)以后,我們就要及時(shí)預(yù)防這些問(wèn)題了,首先防范標(biāo)識(shí)符泄漏帶外部作用域,其次,應(yīng)該永遠(yuǎn)不引用被用作函數(shù)名稱(chēng)的標(biāo)識(shí)符;還記得前面例子中那個(gè)討人厭的標(biāo)識(shí)符g嗎?——如果我們能夠當(dāng)g不存在,可以避免多少不必要的麻煩哪。因此,關(guān)鍵就在于始終要通過(guò)f或者arguments.callee來(lái)引用函數(shù)。如果你使用了命名函數(shù)表達(dá)式,那么應(yīng)該只在調(diào)試的時(shí)候利用那個(gè)名字。最后,還要記住一點(diǎn),一定要把命名函數(shù)表達(dá)式聲明期間錯(cuò)誤創(chuàng)建的函數(shù)清理干凈。
對(duì)于,上面最后一點(diǎn),我們還得再解釋一下。
知道了這些不符合規(guī)范的代碼解析bug以后,我們?nèi)绻盟脑?huà),就會(huì)發(fā)現(xiàn)內(nèi)存方面其實(shí)是有問(wèn)題的,來(lái)看一個(gè)例子:
var f = (function(){ if (true) { return function g(){}; } return function g(){}; })();
我們知道,這個(gè)匿名函數(shù)調(diào)用返回的函數(shù)(帶有標(biāo)識(shí)符g的函數(shù)),然后賦值給了外部的f。我們也知道,命名函數(shù)表達(dá)式會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生多余的函數(shù)對(duì)象,而該對(duì)象與返回的函數(shù)對(duì)象不是一回事。所以這個(gè)多余的g函數(shù)就死在了返回函數(shù)的閉包中了,因此內(nèi)存問(wèn)題就出現(xiàn)了。這是因?yàn)閕f語(yǔ)句內(nèi)部的函數(shù)與g是在同一個(gè)作用域中被聲明的。這種情況下 ,除非我們顯式斷開(kāi)對(duì)g函數(shù)的引用,否則它一直占著內(nèi)存不放。
var f = (function(){ var f, g; if (true) { f = function g(){}; } else { f = function g(){}; } // 設(shè)置g為null以后它就不會(huì)再占內(nèi)存了 g = null; return f; })();
通過(guò)設(shè)置g為null,垃圾回收器就把g引用的那個(gè)隱式函數(shù)給回收掉了,為了驗(yàn)證我們的代碼,我們來(lái)做一些測(cè)試,以確保我們的內(nèi)存被回收了。
測(cè)試
測(cè)試很簡(jiǎn)單,就是命名函數(shù)表達(dá)式創(chuàng)建10000個(gè)函數(shù),然后把它們保存在一個(gè)數(shù)組中。等一會(huì)兒以后再看這些函數(shù)到底占用了多少內(nèi)存。然后,再斷開(kāi)這些引用并重復(fù)這一過(guò)程。下面是測(cè)試代碼:
function createFn(){ return (function(){ var f; if (true) { f = function F(){ return 'standard'; }; } else if (false) { f = function F(){ return 'alternative'; }; } else { f = function F(){ return 'fallback'; }; } // var F = null; return f; })(); } var arr = [ ]; for (var i=0; i<10000; i++) { arr[i] = createFn(); }
通過(guò)運(yùn)行在Windows XP SP2中的任務(wù)管理器可以看到如下結(jié)果:
IE6: without<span style="color: #0000ff;">null</span>
: 7.6K -> 20.3K with<span style="color: #0000ff;">null</span>
: 7.6K -> 18K IE7: without<span style="color: #0000ff;">null</span>
: 14K -> 29.7K with<span style="color: #0000ff;">null</span>
: 14K -> 27K
如我們所料,顯示斷開(kāi)引用可以釋放內(nèi)存,但是釋放的內(nèi)存不是很多,10000個(gè)函數(shù)對(duì)象才釋放大約3M的內(nèi)存,這對(duì)一些小型腳本不算什么,但對(duì)于大型程序,或者長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在低內(nèi)存的設(shè)備里的時(shí)候,這是非常有必要的。
關(guān)于在Safari 2.x中JS的解析也有一些bug,但介于版本比較低,所以我們?cè)谶@里就不介紹了,大家如果想看的話(huà),請(qǐng)仔細(xì)查看英文資料。
大家都知道,命名函數(shù)表達(dá)式的標(biāo)識(shí)符只在函數(shù)的局部作用域中有效。但包含這個(gè)標(biāo)識(shí)符的局部作用域又是什么樣子的嗎?其實(shí)非常簡(jiǎn)單。在命名函數(shù)表達(dá)式被求值時(shí),會(huì)創(chuàng)建一個(gè)特殊的對(duì)象,該對(duì)象的唯一目的就是保存一個(gè)屬性,而這個(gè)屬性的名字對(duì)應(yīng)著函數(shù)標(biāo)識(shí)符,屬性的值對(duì)應(yīng)著那個(gè)函數(shù)。這個(gè)對(duì)象會(huì)被注入到當(dāng)前作用域鏈的前端。然后,被“擴(kuò)展”的作用域鏈又被用于初始化函數(shù)。
在這里,有一點(diǎn)十分有意思,那就是ECMA-262定義這個(gè)(保存函數(shù)標(biāo)識(shí)符的)“特殊”對(duì)象的方式。標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)“像調(diào)用new Object()表達(dá)式那樣”創(chuàng)建這個(gè)對(duì)象。如果從字面上來(lái)理解這句話(huà),那么這個(gè)對(duì)象就應(yīng)該是全局Object
的一個(gè)實(shí)例。然而,只有一個(gè)實(shí)現(xiàn)是按照標(biāo)準(zhǔn)字面上的要求這么做的,這個(gè)實(shí)現(xiàn)就是SpiderMonkey。因此,在SpiderMonkey中,擴(kuò)展Object.prototype
有可能會(huì)干擾函數(shù)的局部作用域:
Object.prototype.x = 'outer'; (function(){ var x = 'inner'; / 函數(shù)foo的作用域鏈中有一個(gè)特殊的對(duì)象——用于保存函數(shù)的標(biāo)識(shí)符。這個(gè)特殊的對(duì)象實(shí)際上就是{ foo: <function object> }。 當(dāng)通過(guò)作用域鏈解析x時(shí),首先解析的是foo的局部環(huán)境。如果沒(méi)有找到x,則繼續(xù)搜索作用域鏈中的下一個(gè)對(duì)象。下一個(gè)對(duì)象 就是保存函數(shù)標(biāo)識(shí)符的那個(gè)對(duì)象——{ foo: <function object> },由于該對(duì)象繼承自O(shè)bject.prototype,所以在此可以找到x。 而這個(gè)x的值也就是Object.prototype.x的值(outer)。結(jié)果,外部函數(shù)的作用域(包含x = 'inner'的作用域)就不會(huì)被解析了。 / (function foo(){ alert(x); // 提示框中顯示:outer })(); })();
不過(guò),更高版本的SpiderMonkey改變了上述行為,原因可能是認(rèn)為那是一個(gè)安全漏洞。也就是說(shuō),“特殊”對(duì)象不再繼承Object.prototype了。不過(guò),如果你使用Firefox 3或者更低版本,還可以“重溫”這種行為。
另一個(gè)把內(nèi)部對(duì)象實(shí)現(xiàn)為全局Object對(duì)象的是黑莓(Blackberry)瀏覽器。目前,它的活動(dòng)對(duì)象(Activation Object)仍然繼承Object.prototype??墒?,ECMA-262并沒(méi)有說(shuō)活動(dòng)對(duì)象也要“像調(diào)用new Object()表達(dá)式那樣”來(lái)創(chuàng)建(或者說(shuō)像創(chuàng)建保存NFE標(biāo)識(shí)符的對(duì)象一樣創(chuàng)建)。 人家規(guī)范只說(shuō)了活動(dòng)對(duì)象是規(guī)范中的一種機(jī)制。
那我們就來(lái)看看黑莓里都發(fā)生了什么:
Object.prototype.x = 'outer'; (function(){ var x = 'inner'; (function(){ / 在沿著作用域鏈解析x的過(guò)程中,首先會(huì)搜索局部函數(shù)的活動(dòng)對(duì)象。當(dāng)然,在該對(duì)象中找不到x。 可是,由于活動(dòng)對(duì)象繼承自O(shè)bject.prototype,因此搜索x的下一個(gè)目標(biāo)就是Object.prototype;而 Object.prototype中又確實(shí)有x的定義。結(jié)果,x的值就被解析為——outer。跟前面的例子差不多, 包含x = 'inner'的外部函數(shù)的作用域(活動(dòng)對(duì)象)就不會(huì)被解析了。 / alert(x); // 顯示:outer })(); })();
不過(guò)神奇的還是,函數(shù)中的變量甚至?xí)c已有的Object.prototype
的成員發(fā)生沖突,來(lái)看看下面的代碼:
(function(){ var constructor = function(){ return 1; }; (function(){ constructor(); // 求值結(jié)果是{}(即相當(dāng)于調(diào)用了Object.prototype.constructor())而不是1 constructor === Object.prototype.constructor; // true toString === Object.prototype.toString; // true // …… })(); })();
要避免這個(gè)問(wèn)題,要避免使用Object.prototype里的屬性名稱(chēng),如toString, valueOf, hasOwnProperty等等。
JScript解決方案
var fn = (function(){ // 聲明要引用函數(shù)的變量 var f; // 有條件地創(chuàng)建命名函數(shù) // 并將其引用賦值給f if (true) { f = function F(){ } } else if (false) { f = function F(){ } } else { f = function F(){ } } // 聲明一個(gè)與函數(shù)名(標(biāo)識(shí)符)對(duì)應(yīng)的變量,并賦值為null // 這實(shí)際上是給相應(yīng)標(biāo)識(shí)符引用的函數(shù)對(duì)象作了一個(gè)標(biāo)記, // 以便垃圾回收器知道可以回收它了 var F = null; // 返回根據(jù)條件定義的函數(shù) return f; })();
最后我們給出一個(gè)應(yīng)用上述技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例,這是一個(gè)跨瀏覽器的addEvent函數(shù)代碼:
// 1) 使用獨(dú)立的作用域包含聲明 var addEvent = (function(){ var docEl = document.documentElement; // 2) 聲明要引用函數(shù)的變量 var fn; if (docEl.addEventListener) { // 3) 有意給函數(shù)一個(gè)描述性的標(biāo)識(shí)符 fn = function addEvent(element, eventName, callback) { element.addEventListener(eventName, callback, false); } } else if (docEl.attachEvent) { fn = function addEvent(element, eventName, callback) { element.attachEvent('on' + eventName, callback); } } else { fn = function addEvent(element, eventName, callback) { element['on' + eventName] = callback; } } // 4) 清除由JScript創(chuàng)建的addEvent函數(shù) // 一定要保證在賦值前使用var關(guān)鍵字 // 除非函數(shù)頂部已經(jīng)聲明了addEvent var addEvent = null; // 5) 最后返回由fn引用的函數(shù) return fn; })();
其實(shí),如果我們不想要這個(gè)描述性名字的話(huà),我們就可以用最簡(jiǎn)單的形式來(lái)做,也就是在函數(shù)內(nèi)部聲明一個(gè)函數(shù)(而不是函數(shù)表達(dá)式),然后返回該函數(shù):
var hasClassName = (function(){ // 定義私有變量 var cache = { }; // 使用函數(shù)聲明 function hasClassName(element, className) { var _className = '(?:^|\s+)' + className + '(?:\s+|$)'; var re = cache[_className] || (cache[_className] = new RegExp(_className)); return re.test(element.className); } // 返回函數(shù) return hasClassName; })();
顯然,當(dāng)存在多個(gè)分支函數(shù)定義時(shí),這個(gè)方案就不行了。不過(guò)有種模式貌似可以實(shí)現(xiàn):那就是提前使用函數(shù)聲明來(lái)定義所有函數(shù),并分別為這些函數(shù)指定不同的標(biāo)識(shí)符:
var addEvent = (function(){ var docEl = document.documentElement; function addEventListener(){ / ... / } function attachEvent(){ / ... / } function addEventAsProperty(){ / ... / } if (typeof docEl.addEventListener != 'undefined') { return addEventListener; } elseif (typeof docEl.attachEvent != 'undefined') { return attachEvent; } return addEventAsProperty; })();
雖然這個(gè)方案很優(yōu)雅,但也不是沒(méi)有缺點(diǎn)。第一,由于使用不同的標(biāo)識(shí)符,導(dǎo)致喪失了命名的一致性。且不說(shuō)這樣好還是壞,最起碼它不夠清晰。有人喜歡使用相同的名字,但也有人根本不在乎字眼上的差別??僧吘梗煌拿謺?huì)讓人聯(lián)想到所用的不同實(shí)現(xiàn)。例如,在調(diào)試器中看到attachEvent,我們就知 道addEvent
是基于attachEvent
的實(shí)現(xiàn)。當(dāng) 然,基于實(shí)現(xiàn)來(lái)命名的方式也不一定都行得通。假如我們要提供一個(gè)API,并按照這種方式把函數(shù)命名為inner。那么API用戶(hù)的很容易就會(huì)被相應(yīng)實(shí)現(xiàn)的 細(xì)節(jié)搞得暈頭轉(zhuǎn)向。
要解決這個(gè)問(wèn)題,當(dāng)然就得想一套更合理的命名方案了。但關(guān)鍵是不要再額外制造麻煩。我現(xiàn)在能想起來(lái)的方案大概有如下幾個(gè):
'addEvent', 'altAddEvent', 'fallbackAddEvent' // 或者 'addEvent', 'addEvent2', 'addEvent3' // 或者 'addEvent_addEventListener', 'addEvent_attachEvent', 'addEvent_asProperty'
另外,這種模式還存在一個(gè)小問(wèn)題,即增加內(nèi)存占用。提前創(chuàng)建N個(gè)不同名字的函數(shù),等于有N-1的函數(shù)是用不到的。具體來(lái)講,如果<span style="color: #ff6600;">document.documentElement</span>
中包含attachEvent
,那么addEventListener
和addEventAsProperty
則根本就用不著了??墒牵麄兌颊贾鴥?nèi)存哪;而且,這些內(nèi)存將永遠(yuǎn)都得不到釋放,原因跟JScript臭哄哄的命名表達(dá)式相同——這兩個(gè)函數(shù)都被“截留”在返回的那個(gè)函數(shù)的閉包中了。
不過(guò),增加內(nèi)存占用這個(gè)問(wèn)題確實(shí)沒(méi)什么大不了的。如果某個(gè)庫(kù)——例如Prototype.js——采用了這種模式,無(wú)非也就是多創(chuàng)建一兩百個(gè)函數(shù)而已。只要不是(在運(yùn)行時(shí))重復(fù)地創(chuàng)建這些函數(shù),而是只(在加載時(shí))創(chuàng)建一次,那么就沒(méi)有什么好擔(dān)心的。
WebKit團(tuán)隊(duì)在這個(gè)問(wèn)題采取了有點(diǎn)兒另類(lèi)的策略。介于匿名和命名函數(shù)如此之差的表現(xiàn)力,WebKit引入了一個(gè)“特殊的”displayName
屬性(本質(zhì)上是一個(gè)字符串),如果開(kāi)發(fā)人員為函數(shù)的這個(gè)屬性賦值,則該屬性的值將在調(diào)試器或性能分析器中被顯示在函數(shù)“名稱(chēng)”的位置上。Francisco Tolmasky詳細(xì)地解釋了這個(gè)策略的原理和實(shí)現(xiàn)。
未來(lái)考慮
將來(lái)的ECMAScript-262第5版(目前還是草案)會(huì)引入所謂的嚴(yán)格模式(strict mode)。開(kāi)啟嚴(yán)格模式的實(shí)現(xiàn)會(huì)禁用語(yǔ)言中的那些不穩(wěn)定、不可靠和不安全的特性。據(jù)說(shuō)出于安全方面的考慮,arguments.callee
屬性將在嚴(yán)格模式下被“封殺”。因此,在處于嚴(yán)格模式時(shí),訪(fǎng)問(wèn)arguments.callee
會(huì)導(dǎo)致TypeError
(參見(jiàn)ECMA-262第5版的10.6節(jié))。而我之所以在此提到嚴(yán)格模式,是因?yàn)槿绻诨诘?版標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)中無(wú)法使用arguments.callee
來(lái)執(zhí)行遞歸操作,那么使用命名函數(shù)表達(dá)式的可能性就會(huì)大大增加。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō),理解命名函數(shù)表達(dá)式的語(yǔ)義及其bug也就顯得更加重要了。
// 此前,你可能會(huì)使用arguments.callee (function(x) { if (x <= 1) return 1; return x arguments.callee(x - 1); })(10); // 但在嚴(yán)格模式下,有可能就要使用命名函數(shù)表達(dá)式 (function factorial(x) { if (x <= 1) return 1; return x factorial(x - 1); })(10); // 要么就退一步,使用沒(méi)有那么靈活的函數(shù)聲明 function factorial(x) { if (x <= 1) return 1; return x * factorial(x - 1); } factorial(10);
理查德· 康福德(Richard Cornford),是他率先解釋了JScript中命名函數(shù)表達(dá)式所存在的bug。理查德解釋了我在這篇文章中提及的大多數(shù)bug,所以我強(qiáng)烈建議大家去看看他的解釋。我還要感謝Yann-Erwan Perio和道格拉斯·克勞克佛德(Douglas Crockford),他們?cè)缭?003年就在comp.lang.javascript論壇中提及并討論NFE問(wèn)題了。
約翰-戴維·道爾頓(John-David Dalton)對(duì)“最終解決方案”提出了很好的建議。
托比·蘭吉的點(diǎn)子被我用在了“替代方案”中。
蓋瑞特·史密斯(Garrett Smith)和德米特里·蘇斯尼科(Dmitry Soshnikov)對(duì)本文的多方面作出了補(bǔ)充和修正。
英文原文:http://kangax.github.com/nfe/
參考譯文:連接訪(fǎng)問(wèn) (SpiderMonkey的怪癖之后的章節(jié)參考該文)
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