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                # 字符串的擴展 本章介紹 ES6 對字符串的改造和增強,下一章介紹字符串對象的新增方法。 ## 字符的 Unicode 表示法 ES6 加強了對 Unicode 的支持,允許采用`\uxxxx`形式表示一個字符,其中`xxxx`表示字符的 Unicode 碼點。 ```javascript "\u0061" // "a" ``` 但是,這種表示法只限于碼點在`\u0000`~`\uFFFF`之間的字符。超出這個范圍的字符,必須用兩個雙字節的形式表示。 ```javascript "\uD842\uDFB7" // "??" "\u20BB7" // " 7" ``` 上面代碼表示,如果直接在`\u`后面跟上超過`0xFFFF`的數值(比如`\u20BB7`),JavaScript 會理解成`\u20BB+7`。由于`\u20BB`是一個不可打印字符,所以只會顯示一個空格,后面跟著一個`7`。 ES6 對這一點做出了改進,只要將碼點放入大括號,就能正確解讀該字符。 ```javascript "\u{20BB7}" // "??" "\u{41}\u{42}\u{43}" // "ABC" let hello = 123; hell\u{6F} // 123 '\u{1F680}' === '\uD83D\uDE80' // true ``` 上面代碼中,最后一個例子表明,大括號表示法與四字節的 UTF-16 編碼是等價的。 有了這種表示法之后,JavaScript 共有 6 種方法可以表示一個字符。 ```javascript '\z' === 'z' // true '\172' === 'z' // true '\x7A' === 'z' // true '\u007A' === 'z' // true '\u{7A}' === 'z' // true ``` ## 字符串的遍歷器接口 ES6 為字符串添加了遍歷器接口(詳見《Iterator》一章),使得字符串可以被`for...of`循環遍歷。 ```javascript for (let codePoint of 'foo') { console.log(codePoint) } // "f" // "o" // "o" ``` 除了遍歷字符串,這個遍歷器最大的優點是可以識別大于`0xFFFF`的碼點,傳統的`for`循環無法識別這樣的碼點。 ```javascript let text = String.fromCodePoint(0x20BB7); for (let i = 0; i < text.length; i++) { console.log(text[i]); } // " " // " " for (let i of text) { console.log(i); } // "??" ``` 上面代碼中,字符串`text`只有一個字符,但是`for`循環會認為它包含兩個字符(都不可打印),而`for...of`循環會正確識別出這一個字符。 ## 直接輸入 U+2028 和 U+2029 JavaScript 字符串允許直接輸入字符,以及輸入字符的轉義形式。舉例來說,“中”的 Unicode 碼點是 U+4e2d,你可以直接在字符串里面輸入這個漢字,也可以輸入它的轉義形式`\u4e2d`,兩者是等價的。 ```javascript '中' === '\u4e2d' // true ``` 但是,JavaScript 規定有5個字符,不能在字符串里面直接使用,只能使用轉義形式。 - U+005C:反斜杠(reverse solidus) - U+000D:回車(carriage return) - U+2028:行分隔符(line separator) - U+2029:段分隔符(paragraph separator) - U+000A:換行符(line feed) 舉例來說,字符串里面不能直接包含反斜杠,一定要轉義寫成`\\`或者`\u005c`。 這個規定本身沒有問題,麻煩在于 JSON 格式允許字符串里面直接使用 U+2028(行分隔符)和 U+2029(段分隔符)。這樣一來,服務器輸出的 JSON 被`JSON.parse`解析,就有可能直接報錯。 ```javascript const json = '"\u2028"'; JSON.parse(json); // 可能報錯 ``` JSON 格式已經凍結(RFC 7159),沒法修改了。為了消除這個報錯,[ES2019](https://github.com/tc39/proposal-json-superset) 允許 JavaScript 字符串直接輸入 U+2028(行分隔符)和 U+2029(段分隔符)。 ```javascript const PS = eval("'\u2029'"); ``` 根據這個提案,上面的代碼不會報錯。 注意,模板字符串現在就允許直接輸入這兩個字符。另外,正則表達式依然不允許直接輸入這兩個字符,這是沒有問題的,因為 JSON 本來就不允許直接包含正則表達式。 ## JSON.stringify() 的改造 根據標準,JSON 數據必須是 UTF-8 編碼。但是,現在的`JSON.stringify()`方法有可能返回不符合 UTF-8 標準的字符串。 具體來說,UTF-8 標準規定,`0xD800`到`0xDFFF`之間的碼點,不能單獨使用,必須配對使用。比如,`\uD834\uDF06`是兩個碼點,但是必須放在一起配對使用,代表字符`??`。這是為了表示碼點大于`0xFFFF`的字符的一種變通方法。單獨使用`\uD834`和`\uDF06`這兩個碼點是不合法的,或者顛倒順序也不行,因為`\uDF06\uD834`并沒有對應的字符。 `JSON.stringify()`的問題在于,它可能返回`0xD800`到`0xDFFF`之間的單個碼點。 ```javascript JSON.stringify('\u{D834}') // "\u{D834}" ``` 為了確保返回的是合法的 UTF-8 字符,[ES2019](https://github.com/tc39/proposal-well-formed-stringify) 改變了`JSON.stringify()`的行為。如果遇到`0xD800`到`0xDFFF`之間的單個碼點,或者不存在的配對形式,它會返回轉義字符串,留給應用自己決定下一步的處理。 ```javascript JSON.stringify('\u{D834}') // ""\\uD834"" JSON.stringify('\uDF06\uD834') // ""\\udf06\\ud834"" ``` ## 模板字符串 傳統的 JavaScript 語言,輸出模板通常是這樣寫的(下面使用了 jQuery 的方法)。 ```javascript $('#result').append( 'There are <b>' + basket.count + '</b> ' + 'items in your basket, ' + '<em>' + basket.onSale + '</em> are on sale!' ); ``` 上面這種寫法相當繁瑣不方便,ES6 引入了模板字符串解決這個問題。 ```javascript $('#result').append(` There are <b>${basket.count}</b> items in your basket, <em>${basket.onSale}</em> are on sale! `); ``` 模板字符串(template string)是增強版的字符串,用反引號(&#96;)標識。它可以當作普通字符串使用,也可以用來定義多行字符串,或者在字符串中嵌入變量。 ```javascript // 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`); // 字符串中嵌入變量 let name = "Bob", time = "today"; `Hello ${name}, how are you ${time}?` ``` 上面代碼中的模板字符串,都是用反引號表示。如果在模板字符串中需要使用反引號,則前面要用反斜杠轉義。 ```javascript let greeting = `\`Yo\` World!`; ``` 如果使用模板字符串表示多行字符串,所有的空格和縮進都會被保留在輸出之中。 ```javascript $('#list').html(` <ul> <li>first</li> <li>second</li> </ul> `); ``` 上面代碼中,所有模板字符串的空格和換行,都是被保留的,比如`<ul>`標簽前面會有一個換行。如果你不想要這個換行,可以使用`trim`方法消除它。 ```javascript $('#list').html(` <ul> <li>first</li> <li>second</li> </ul> `.trim()); ``` 模板字符串中嵌入變量,需要將變量名寫在`${}`之中。 ```javascript function authorize(user, action) { if (!user.hasPrivilege(action)) { throw new Error( // 傳統寫法為 // 'User ' // + user.name // + ' is not authorized to do ' // + action // + '.' `User ${user.name} is not authorized to do ${action}.`); } } ``` 大括號內部可以放入任意的 JavaScript 表達式,可以進行運算,以及引用對象屬性。 ```javascript let x = 1; let y = 2; `${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" ``` 模板字符串之中還能調用函數。 ```javascript function fn() { return "Hello World"; } `foo ${fn()} bar` // foo Hello World bar ``` 如果大括號中的值不是字符串,將按照一般的規則轉為字符串。比如,大括號中是一個對象,將默認調用對象的`toString`方法。 如果模板字符串中的變量沒有聲明,將報錯。 ```javascript // 變量place沒有聲明 let msg = `Hello, ${place}`; // 報錯 ``` 由于模板字符串的大括號內部,就是執行 JavaScript 代碼,因此如果大括號內部是一個字符串,將會原樣輸出。 ```javascript `Hello ${'World'}` // "Hello World" ``` 模板字符串甚至還能嵌套。 ```javascript const tmpl = addrs => ` <table> ${addrs.map(addr => ` <tr><td>${addr.first}</td></tr> <tr><td>${addr.last}</td></tr> `).join('')} </table> `; ``` 上面代碼中,模板字符串的變量之中,又嵌入了另一個模板字符串,使用方法如下。 ```javascript const data = [ { first: '<Jane>', last: 'Bond' }, { first: 'Lars', last: '<Croft>' }, ]; console.log(tmpl(data)); // <table> // // <tr><td><Jane></td></tr> // <tr><td>Bond</td></tr> // // <tr><td>Lars</td></tr> // <tr><td><Croft></td></tr> // // </table> ``` 如果需要引用模板字符串本身,在需要時執行,可以寫成函數。 ```javascript let func = (name) => `Hello ${name}!`; func('Jack') // "Hello Jack!" ``` 上面代碼中,模板字符串寫成了一個函數的返回值。執行這個函數,就相當于執行這個模板字符串了。 ## 實例:模板編譯 下面,我們來看一個通過模板字符串,生成正式模板的實例。 ```javascript let template = ` <ul> <% for(let i=0; i < data.supplies.length; i++) { %> <li><%= data.supplies[i] %></li> <% } %> </ul> `; ``` 上面代碼在模板字符串之中,放置了一個常規模板。該模板使用`<%...%>`放置 JavaScript 代碼,使用`<%= ... %>`輸出 JavaScript 表達式。 怎么編譯這個模板字符串呢? 一種思路是將其轉換為 JavaScript 表達式字符串。 ```javascript echo('<ul>'); for(let i=0; i < data.supplies.length; i++) { echo('<li>'); echo(data.supplies[i]); echo('</li>'); }; echo('</ul>'); ``` 這個轉換使用正則表達式就行了。 ```javascript 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,將`template`封裝在一個函數里面返回,就可以了。 ```javascript let script = `(function parse(data){ let output = ""; function echo(html){ output += html; } ${ template } return output; })`; return script; ``` 將上面的內容拼裝成一個模板編譯函數`compile`。 ```javascript 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`函數的用法如下。 ```javascript let parse = eval(compile(template)); div.innerHTML = parse({ supplies: [ "broom", "mop", "cleaner" ] }); // <ul> // <li>broom</li> // <li>mop</li> // <li>cleaner</li> // </ul> ``` ## 標簽模板 模板字符串的功能,不僅僅是上面這些。它可以緊跟在一個函數名后面,該函數將被調用來處理這個模板字符串。這被稱為“標簽模板”功能(tagged template)。 ```javascript alert`hello` // 等同于 alert(['hello']) ``` 標簽模板其實不是模板,而是函數調用的一種特殊形式。“標簽”指的就是函數,緊跟在后面的模板字符串就是它的參數。 但是,如果模板字符里面有變量,就不是簡單的調用了,而是會將模板字符串先處理成多個參數,再調用函數。 ```javascript let a = 5; let b = 10; tag`Hello ${ a + b } world ${ a * b }`; // 等同于 tag(['Hello ', ' world ', ''], 15, 50); ``` 上面代碼中,模板字符串前面有一個標識名`tag`,它是一個函數。整個表達式的返回值,就是`tag`函數處理模板字符串后的返回值。 函數`tag`依次會接收到多個參數。 ```javascript function tag(stringArr, value1, value2){ // ... } // 等同于 function tag(stringArr, ...values){ // ... } ``` `tag`函數的第一個參數是一個數組,該數組的成員是模板字符串中那些沒有變量替換的部分,也就是說,變量替換只發生在數組的第一個成員與第二個成員之間、第二個成員與第三個成員之間,以此類推。 `tag`函數的其他參數,都是模板字符串各個變量被替換后的值。由于本例中,模板字符串含有兩個變量,因此`tag`會接受到`value1`和`value2`兩個參數。 `tag`函數所有參數的實際值如下。 - 第一個參數:`['Hello ', ' world ', '']` - 第二個參數: 15 - 第三個參數:50 也就是說,`tag`函數實際上以下面的形式調用。 ```javascript tag(['Hello ', ' world ', ''], 15, 50) ``` 我們可以按照需要編寫`tag`函數的代碼。下面是`tag`函數的一種寫法,以及運行結果。 ```javascript 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" ``` 下面是一個更復雜的例子。 ```javascript 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)" ``` 上面這個例子展示了,如何將各個參數按照原來的位置拼合回去。 `passthru`函數采用 rest 參數的寫法如下。 ```javascript 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; } ``` “標簽模板”的一個重要應用,就是過濾 HTML 字符串,防止用戶輸入惡意內容。 ```javascript let message = SaferHTML`<p>${sender} has sent you a message.</p>`; function SaferHTML(templateData) { let s = templateData[0]; for (let i = 1; i < arguments.length; i++) { let arg = String(arguments[i]); // Escape special characters in the substitution. s += arg.replace(/&/g, "&amp;") .replace(/</g, "&lt;") .replace(/>/g, "&gt;"); // Don't escape special characters in the template. s += templateData[i]; } return s; } ``` 上面代碼中,`sender`變量往往是用戶提供的,經過`SaferHTML`函數處理,里面的特殊字符都會被轉義。 ```javascript let sender = '<script>alert("abc")</script>'; // 惡意代碼 let message = SaferHTML`<p>${sender} has sent you a message.</p>`; message // <p>&lt;script&gt;alert("abc")&lt;/script&gt; has sent you a message.</p> ``` 標簽模板的另一個應用,就是多語言轉換(國際化處理)。 ```javascript i18n`Welcome to ${siteName}, you are visitor number ${visitorNumber}!` // "歡迎訪問xxx,您是第xxxx位訪問者!" ``` 模板字符串本身并不能取代 Mustache 之類的模板庫,因為沒有條件判斷和循環處理功能,但是通過標簽函數,你可以自己添加這些功能。 ```javascript // 下面的hashTemplate函數 // 是一個自定義的模板處理函數 let libraryHtml = hashTemplate` <ul> #for book in ${myBooks} <li><i>#{book.title}</i> by #{book.author}</li> #end </ul> `; ``` 除此之外,你甚至可以使用標簽模板,在 JavaScript 語言之中嵌入其他語言。 ```javascript jsx` <div> <input ref='input' onChange='${this.handleChange}' defaultValue='${this.state.value}' /> ${this.state.value} </div> ` ``` 上面的代碼通過`jsx`函數,將一個 DOM 字符串轉為 React 對象。你可以在 GitHub 找到`jsx`函數的[具體實現](https://gist.github.com/lygaret/a68220defa69174bdec5)。 下面則是一個假想的例子,通過`java`函數,在 JavaScript 代碼之中運行 Java 代碼。 ```javascript java` class HelloWorldApp { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello World!"); // Display the string. } } ` HelloWorldApp.main(); ``` 模板處理函數的第一個參數(模板字符串數組),還有一個`raw`屬性。 ```javascript console.log`123` // ["123", raw: Array[1]] ``` 上面代碼中,`console.log`接受的參數,實際上是一個數組。該數組有一個`raw`屬性,保存的是轉義后的原字符串。 請看下面的例子。 ```javascript tag`First line\nSecond line` function tag(strings) { console.log(strings.raw[0]); // strings.raw[0] 為 "First line\\nSecond line" // 打印輸出 "First line\nSecond line" } ``` 上面代碼中,`tag`函數的第一個參數`strings`,有一個`raw`屬性,也指向一個數組。該數組的成員與`strings`數組完全一致。比如,`strings`數組是`["First line\nSecond line"]`,那么`strings.raw`數組就是`["First line\\nSecond line"]`。兩者唯一的區別,就是字符串里面的斜杠都被轉義了。比如,strings.raw 數組會將`\n`視為`\\`和`n`兩個字符,而不是換行符。這是為了方便取得轉義之前的原始模板而設計的。 ## 模板字符串的限制 前面提到標簽模板里面,可以內嵌其他語言。但是,模板字符串默認會將字符串轉義,導致無法嵌入其他語言。 舉例來說,標簽模板里面可以嵌入 LaTEX 語言。 ```javascript function latex(strings) { // ... } let document = latex` \newcommand{\fun}{\textbf{Fun!}} // 正常工作 \newcommand{\unicode}{\textbf{Unicode!}} // 報錯 \newcommand{\xerxes}{\textbf{King!}} // 報錯 Breve over the h goes \u{h}ere // 報錯 ` ``` 上面代碼中,變量`document`內嵌的模板字符串,對于 LaTEX 語言來說完全是合法的,但是 JavaScript 引擎會報錯。原因就在于字符串的轉義。 模板字符串會將`\u00FF`和`\u{42}`當作 Unicode 字符進行轉義,所以`\unicode`解析時報錯;而`\x56`會被當作十六進制字符串轉義,所以`\xerxes`會報錯。也就是說,`\u`和`\x`在 LaTEX 里面有特殊含義,但是 JavaScript 將它們轉義了。 為了解決這個問題,ES2018 [放松](https://tc39.github.io/proposal-template-literal-revision/)了對標簽模板里面的字符串轉義的限制。如果遇到不合法的字符串轉義,就返回`undefined`,而不是報錯,并且從`raw`屬性上面可以得到原始字符串。 ```javascript function tag(strs) { strs[0] === undefined strs.raw[0] === "\\unicode and \\u{55}"; } tag`\unicode and \u{55}` ``` 上面代碼中,模板字符串原本是應該報錯的,但是由于放松了對字符串轉義的限制,所以不報錯了,JavaScript 引擎將第一個字符設置為`undefined`,但是`raw`屬性依然可以得到原始字符串,因此`tag`函數還是可以對原字符串進行處理。 注意,這種對字符串轉義的放松,只在標簽模板解析字符串時生效,不是標簽模板的場合,依然會報錯。 ```javascript let bad = `bad escape sequence: \unicode`; // 報錯 ```
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                  <p id="bdb3f"><cite id="bdb3f"></cite></p>

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