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ES6字符串的扩展

ES6字符串的扩展

作者: 卞卞村长L | 来源:发表于2017-09-14 23:25 被阅读73次

    字符的 Unicode 表示法

    codePointAt()

    String.fromCodePoint()

    字符串的遍历器接口

    at()

    normalize()

    includes(), startsWith(), endsWith()

    repeat()

    padStart(),padEnd()

    模板字符串

    实例:模板编译

    标签模板

    String.raw()

    模板字符串的限制

    ES6 加强了对 Unicode 的支持,并且扩展了字符串对象。

    字符的 Unicode 表示法

    JavaScript 允许采用\uxxxx形式表示一个字符,其中xxxx表示字符的 Unicode 码点。

    "\u0061"

    // "a"

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

    "\uD842\uDFB7"

    // "𠮷"

    "\u20BB7"

    // " 7"

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

    ES6 对这一点做出了改进,只要将码点放入大括号,就能正确解读该字符。

    "\u{20BB7}"

    // "𠮷"

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

    // "ABC"lethello=123;hell\u{6F}

    // 123'\u{1F680}'==='\uD83D\uDE80'

    // true

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

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

    '\z'==='z' // true

    '\172'==='z' // true

    '\x7A'==='z' // true

    '\u007A'==='z' // true

    '\u{7A}'==='z' // true

    codePointAt()

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

    vars="𠮷";s.length// 2s.charAt(0)// ''s.charAt(1)// ''s.charCodeAt(0)// 55362s.charCodeAt(1)// 57271

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

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

    vars='𠮷a';s.codePointAt(0)// 134071s.codePointAt(1)// 57271s.codePointAt(2)// 97

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

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

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

    vars='𠮷a';s.codePointAt(0).toString(16)// "20bb7"s.codePointAt(2).toString(16)// "61"

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

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

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

    functionis32Bit(c){returnc.codePointAt(0)>0xFFFF;}is32Bit("𠮷")// trueis32Bit("a")// false

    String.fromCodePoint()

    ES5提供String.fromCharCode方法,用于从码点返回对应字符,但是这个方法不能识别32位的UTF-16字符(Unicode编号大于0xFFFF)。

    String.fromCharCode(0x20BB7)// "ஷ"

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

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

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

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

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

    字符串的遍历器接口

    ES6为字符串添加了遍历器接口(详见《Iterator》一章),使得字符串可以被for...of循环遍历。

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

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

    vartext=String.fromCodePoint(0x20BB7);for(leti=0;i

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

    at()

    ES5 对字符串对象提供charAt方法,返回字符串给定位置的字符。该方法不能识别码点大于0xFFFF的字符。

    'abc'.charAt(0)// "a"'𠮷'.charAt(0)// "\uD842"

    上面代码中,charAt方法返回的是UTF-16编码的第一个字节,实际上是无法显示的。

    目前,有一个提案,提出字符串实例的at方法,可以识别 Unicode 编号大于0xFFFF的字符,返回正确的字符。

    'abc'.at(0)// "a"'𠮷'.at(0)// "𠮷"

    这个方法可以通过垫片库实现。

    normalize()

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

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

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

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

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

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

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

    NFC,默认参数,表示“标准等价合成”(Normalization Form Canonical Composition),返回多个简单字符的合成字符。所谓“标准等价”指的是视觉和语义上的等价。

    NFD,表示“标准等价分解”(Normalization Form Canonical Decomposition),即在标准等价的前提下,返回合成字符分解的多个简单字符。

    NFKC,表示“兼容等价合成”(Normalization Form Compatibility Composition),返回合成字符。所谓“兼容等价”指的是语义上存在等价,但视觉上不等价,比如“囍”和“喜喜”。(这只是用来举例,normalize方法不能识别中文。)

    NFKD,表示“兼容等价分解”(Normalization Form Compatibility Decomposition),即在兼容等价的前提下,返回合成字符分解的多个简单字符。

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

    上面代码表示,NFC参数返回字符的合成形式,NFD参数返回字符的分解形式。

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

    includes(), startsWith(), endsWith()

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

    includes():返回布尔值,表示是否找到了参数字符串。

    startsWith():返回布尔值,表示参数字符串是否在原字符串的头部。

    endsWith():返回布尔值,表示参数字符串是否在原字符串的尾部。

    vars='Hello world!';s.startsWith('Hello')// trues.endsWith('!')// trues.includes('o')// true

    这三个方法都支持第二个参数,表示开始搜索的位置。

    vars='Hello world!';s.startsWith('world',6)// trues.endsWith('Hello',5)// trues.includes('Hello',6)// false

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

    repeat()

    repeat方法返回一个新字符串,表示将原字符串重复n次。

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

    参数如果是小数,会被取整。

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

    如果repeat的参数是负数或者Infinity,会报错。

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

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

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

    参数NaN等同于0。

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

    如果repeat的参数是字符串,则会先转换成数字。

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

    padStart(),padEnd()

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

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

    上面代码中,padStart和padEnd一共接受两个参数,第一个参数用来指定字符串的最小长度,第二个参数是用来补全的字符串。

    如果原字符串的长度,等于或大于指定的最小长度,则返回原字符串。

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

    如果用来补全的字符串与原字符串,两者的长度之和超过了指定的最小长度,则会截去超出位数的补全字符串。

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

    如果省略第二个参数,默认使用空格补全长度。

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

    padStart的常见用途是为数值补全指定位数。下面代码生成10位的数值字符串。

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

    另一个用途是提示字符串格式。

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

    模板字符串

    传统的JavaScript语言,输出模板通常是这样写的。

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

    上面这种写法相当繁琐不方便,ES6引入了模板字符串解决这个问题。

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

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

    // 普通字符串`In JavaScript'\n'is a line-feed.`// 多行字符串`In JavaScriptthisis not legal.`console.log(`string text line1string text line2`);// 字符串中嵌入变量varname="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。

    vargreeting=`\`Yo\` World!`;

    如果使用模板字符串表示多行字符串,所有的空格和缩进都会被保留在输出之中。

    $('#list').html(`

    • first
    • second
    `);

    上面代码中,所有模板字符串的空格和换行,都是被保留的,比如

      标签前面会有一个换行。如果你不想要这个换行,可以使用trim方法消除它。

    $('#list').html(`

    • first
    • second
    `.trim());

    模板字符串中嵌入变量,需要将变量名写在${}之中。

    functionauthorize(user,action){if(!user.hasPrivilege(action)){thrownewError(// 传统写法为// 'User '// + user.name// + ' is not authorized to do '// + action// + '.'`User ${user.name}is not authorized todo${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。

    varx=1;vary=2;`${x}+${y}=${x+y}`// "1 + 2 = 3"`${x}+${y*2}=${x+y*2}`// "1 + 4 = 5"varobj={x:1,y:2};`${obj.x+obj.y}`// "3"

    模板字符串之中还能调用函数。

    functionfn(){return"Hello World";}`foo ${fn()}bar`// foo Hello World bar

    如果大括号中的值不是字符串,将按照一般的规则转为字符串。比如,大括号中是一个对象,将默认调用对象的toString方法。

    如果模板字符串中的变量没有声明,将报错。

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

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

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

    模板字符串甚至还能嵌套。

    const tmpl=addrs=>`${addrs.map(addr=>``).join('')}${addr.first}${addr.last}`;

    上面代码中,模板字符串的变量之中,又嵌入了另一个模板字符串,使用方法如下。

    const data=[{first:'',last:'Bond'},{first:'Lars',last:''},];console.log(tmpl(data));// ////  //  ////  //  //// BondLars

    如果需要引用模板字符串本身,在需要时执行,可以像下面这样写。

    // 写法一letstr='return '+'`Hello ${name}!`';letfunc=newFunction('name',str);func('Jack')// "Hello Jack!"// 写法二letstr='(name) => `Hello ${name}!`';letfunc=eval.call(null,str);func('Jack')// "Hello Jack!"

    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。

    vartemplate=`

      <%for(vari=0;i
    • <%=data.supplies[i]%>
    • <%}%>
    `;

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

    怎么编译这个模板字符串呢?

    一种思路是将其转换为JavaScript表达式字符串。

    echo('

      ');for(vari=0;i');echo(data.supplies[i]);echo('');};echo('
    ');

    这个转换使用正则表达式就行了。

    varevalExpr=/<%=(.+?)%>/g;varexpr=/<%([\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。

    varscript=`(functionparse(data){varoutput="";functionecho(html){output+=html;}${template}returnoutput;})`;returnscript;

    将上面的内容拼装成一个模板编译函数compile。

    functioncompile(template){varevalExpr=/<%=(.+?)%>/g;varexpr=/<%([\s\S]+?)%>/g;template=template.replace(evalExpr,'`); \n  echo( $1 ); \n  echo(`').replace(expr,'`); \n $1 \n  echo(`');template='echo(`'+template+'`);';varscript=`(functionparse(data){varoutput="";functionecho(html){output+=html;}${template}returnoutput;})`;returnscript;}

    compile函数的用法如下。

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

      //   
    • broom
    • //   
    • mop
    • //   
    • cleaner
    • // 

    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`123`// 等同于alert(123)

    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。

    vara=5;varb=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。

    functiontag(stringArr,value1,value2){// ...}// 等同于functiontag(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。

    vara=5;varb=10;functiontag(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。

    vartotal=30;varmsg=passthru`The total is ${total}(${total*1.05}withtax)`;functionpassthru(literals){varresult='';vari=0;while(i

    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。

    functionpassthru(literals,...values){varoutput="";for(varindex=0;index

    “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。

    varmessage=SaferHTML`

    ${sender}has sent you a message.

    `;functionSaferHTML(templateData){vars=templateData[0];for(vari=1;i/g,">");// Don't escape special characters in the template.s+=templateData[i];}returns;}

    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。

    varsender='alert("abc")';// 恶意代码varmessage=SaferHTML`

    ${sender}has sent you a message.

    `;message//

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

    标签模板的另一个应用,就是多语言转换(国际化处理)。

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

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

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

      #forbookin${myBooks}
    • #{book.title}by #{book.author}
    • #end
    `;

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

    jsx`

    ${this.state.value}`

    上面的代码通过jsx函数,将一个DOM字符串转为React对象。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`classHelloWorldApp{public static voidmain(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`functiontag(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。

    String.raw()

    ES6还为原生的String对象,提供了一个raw方法。

    String.raw方法,往往用来充当模板字符串的处理函数,返回一个斜杠都被转义(即斜杠前面再加一个斜杠)的字符串,对应于替换变量后的模板字符串。

    String.raw`Hi\n${2+3}!`;// "Hi\\n5!"String.raw`Hi\u000A!`;// 'Hi\\u000A!'

    如果原字符串的斜杠已经转义,那么String.raw不会做任何处理。

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

    String.raw的代码基本如下。

    String.raw=function(strings,...values){varoutput="";for(varindex=0;index

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

    String.raw方法也可以作为正常的函数使用。这时,它的第一个参数,应该是一个具有raw属性的对象,且raw属性的值应该是一个数组。

    String.raw({raw:'test'},0,1,2);// 't0e1s2t'// 等同于String.raw({raw:['t','e','s','t']},0,1,2);

    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。

    functionlatex(strings){// ...}letdocument=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,现在有一个提案,放松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。

    functiontag(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。

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

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