附录A:较小的改进

除了本书已涵盖的主要变化之外, ES6 还做出了一些虽小但仍然有助于改进 JS 的变更,包括:使整型更易用、新增计算方法、对 Unicode 标识符的细微调整,以及规范化 __proto__ 属性。我会在本附录中描述所有这些内容。

处理整型

JS 使用 IEEE 754 编码系统来表示整型与浮点型,多年以来这引发了很多混乱。虽然这门语言煞费苦心地确保开发者不需要关心数值的编码细节,但问题仍然会时不时涌现出来。 ES6 力图解决这方面的问题,让整型变得更易识别、更易处理。

识别整型

首先, ES6 新增了 Number.isInteger() 方法,用于判断一个值是否能在 JS 中表示整型。虽然 JS 使用了 IEEE 754 来同时表示浮点型与整型这两种数值,但它们的存储方式仍有差异。 Number.isInteger() 方法利用了这个差异,当使用一个值来调用此方法时, JS 引擎会查看该值的底层表示以判断它是不是一个整型。这意味着看起来像浮点型的数值实际上可能被存储为整型,此时 Number.isInteger() 便会返回 true 。例如:

console.log(Number.isInteger(25));      // true
console.log(Number.isInteger(25.0));    // true
console.log(Number.isInteger(25.1));    // false

在此代码中,向 Number.isInteger() 传入 2525.0 都会返回 true ,尽管后者看起来是浮点型。在 JS 中,单纯添加一个小数点并不会让数字自动变为浮点型。由于 25.0 实际上就是 25 ,它就被存储为整型;而数值 25.1 则会被存储为浮点型,因为它拥有小数部分。

安全的整型

IEEE 754 只能精确表示 -253 与 253 之间的整型数,在该“安全”范围之外,多个不同的数值就有可能对应同一个二进制表示。这意味着 JS 只能在 IEEE 754 的精确范围内保证对整型数的安全表示。例如,研究以下例子:

console.log(Math.pow(2, 53));      // 9007199254740992
console.log(Math.pow(2, 53) + 1);  // 9007199254740992

此例并不包含拼写错误,然而两个不同的数值却被表示成了同一个 JS 整型数。当数值超出安全范围越远,此效果就越加明显。

ES6 引进了 Number.isSafeInteger() 以便更好识别该语言所能精确表示的整型;同时新增的还有 Number.MAX_SAFE_INTEGERNumber.MIN_SAFE_INTEGER 属性,分别用于表示整型数的上下边界。 Number.isSafeInteger() 方法能确认一个值是整型、并且它落在安全范围之内,正如此例:

var inside = Number.MAX_SAFE_INTEGER,
    outside = inside + 1;

console.log(Number.isInteger(inside));          // true
console.log(Number.isSafeInteger(inside));      // true

console.log(Number.isInteger(outside));         // true
console.log(Number.isSafeInteger(outside));     // false

数值 inside 是最大的安全整型数,因此用它去调用 Number.isInteger()Number.isSafeInteger() 都会返回 true 。数值 outside 则是第一个可疑的整型值,尽管它依然是个整型数,但仍被认为是不安全的。

多数情况下,你只想用安全的整型数在 JS 中去进行整型运算或比较,因此使用 Number.isSafeInteger() 作为输入验证的一部分便是个好主意。

新的数学方法

ES6 的游戏与图形的新重点引导它将类型化数组( typed array )引入了 JS ,同时也让它意识到 JS 引擎应当更有效率地进行许多数学计算。但诸如 asm.js (工作在 JS 的一个子集上以提高效率)之类的优化策略,都需要更多的信息以便尽可能快地进行计算。例如,知道数值是被作为 32 位整型还是 64 位浮点型来处理,对基于硬件的操作来说是非常重要的,而这要比基于软件的操作快得多。

因此, ES6 给 Math 对象新增了几个方法来提高通用数学计算的速度,而提高通用计算速度也能让图形程序之类的需要进行密集计算的应用提高总体速度。下列就是这些新方法:

  • Math.acosh(x) :返回 x 的反双曲余弦值;
  • Math.asinh(x) :返回 x 的反双曲正弦值;
  • Math.atanh(x) :返回 x 的反双曲正切值;
  • Math.cbrt(x) :返回 x 的立方根;
  • Math.clz32(x) :返回 x 的 32 位整型二进制表达形式起始处 0 的个数;
  • Math.cosh(x) :返回 x 的双曲余弦值;
  • Math.expm1(x) :返回 ex - 1 的值;
  • Math.fround(x) :返回最接近 x 的单精度浮点数;
  • Math.hypot(...values) :返回参数平方和的平方根;
  • Math.imul(x, y) :返回两个参数真正的 32 位乘法运算结果;
  • Math.log1p(x) :返回 1 + x 的自然对数;
  • Math.log10(x) :返回 x 的常用对数(即以 10 为底);
  • Math.log2(x) :返回 x 的二进制对数(即以 2 为底);
  • Math.sign(x) : x 为负数时返回 -1 , +0 与 -0 返回 0 ,正数则返回 1 ;
  • Math.sinh(x) :返回 x 的双曲正弦值;
  • Math.tanh(x) :返回 x 的双曲正切值;
  • Math.trunc(x) :移除浮点型数值小数点后的数字,以返回一个整型值。

解释每个新方法以及它的细节已经超出了本书的范围。不过若你的应用需要合理地进行通用计算,在自行实现之前请先检查是否已有对应的 Math 新方法。

Unicode 标识符

ES6 提供了比之前版本更好的 Unicode 支持,同时也修改了能被用于标识符的字符范围。在 ES5 中已经能在标识符里使用 Unicode 转义序列,例如:

// 在 ES5 与 ES6 中都有效
var \u0061 = "abc";

console.log(\u0061);     // "abc"

// 等价于:
console.log(a);          // "abc"

在此例的 var 语句之后,你用 \u0061a 都能访问这个变量。在 ES6 中,你还能在标识符里使用 Unicode 码点转义序列,就像这样:

// 在 ES5 与 ES6 中都有效
var \u{61} = "abc";

console.log(\u{61});      // "abc"

// 等价于:
console.log(a);          // "abc"

本例只是将 \u0061 替换为它的码点等价形式,这么做的效果实际上与上个例子完全相同。

另外, ES6 还将 Unicode 标准附录 31 中的字符正式指定为有效的标识符(该附录详见 Unicode Standard Annex #31: Unicode Identifier and Pattern Syntax),其规则如下:

  1. 第一个字符必须是 $_ ,或任何属于 ID_start 核心衍生属性的 Unicode 符号;
  2. 之后的字符必须为 $_\u200c (零宽不连字)、 \u200d (零宽连字),或任何属于 ID_Continue 核心衍生属性的 Unicode 符号。

ID_StartID_Continue 核心衍生属性由 Unicode 标识符与模式语法(即上述附录)定义,提供了一种方法以识别能被用于标识符(如变量与域名)的合适符号。该规范并未针对 JS 。

规范化的 __proto__ 属性

在 ES5 规范完成之前,几个 JS 引擎就已经实现了一个称为 __proto__ 的自定义属性,能用它来获取并设置 [[Prototype]] 属性。实际上, __proto__ 就是 Object.getPrototypeOf()Object.setPrototypeOf() 方法的早期先驱。期望所有的 JS 引擎都移除这个属性是不现实的,因为有些流行的 JS 代码库已经利用了该属性,因此 ES6 也将该属性的行为标准化了,但在 ECMA-262 附录 B 中该规范也附带了以下警告:

这些特性并不被认为是 ES 语言的核心部分,程序员在书写新的 ES 代码时,不应使用它、或假定这些特性存在。 ES 的实现方案并不鼓励实现这些特性,除非该实现已是 web 浏览器的一部分、或者被用于在浏览器中运行遗留代码。

ES 规范更推荐使用 Object.getPrototypeOf()Object.setPrototypeOf() 方法,因为 __proto__ 具有如下特征:

  1. __proto__ 在对象字面量中只能指定一次,指定多个 __proto__ 将会抛出错误。这也是对象字面量属性中唯一受此限制的属性。
  2. 对象字面量中可计算形式的 ["__proto__"] 表现得就像是常规属性,并不会设置或返回当前对象的原型。对于字面量属性来说,可计算形式与非计算形式一般是等价的,只有 __proto__ 例外。

译注:这代表以下两种写法并不等价——

let a = {
   ["__proto__"]: Number
};

以及

let b = {
   __proto__: Number
};

后者可以将 b 的原型设置为 Number ,而前者对 a 的原型没有造成任何影响。

在上述代码执行后,再执行 b.isInteger(15.2) 会返回 false ,而执行 a.isInteger(15.2) 则会报错,因为 Number 并没有正确绑定到 a 的原型上,只是作为一个普通属性存在。

你应当规避 __proto__ 属性,不过规范文档定义它的方式却很有意思。在 ES6 引擎中, Object.prototype.__proto__ 被定义为一个访问器属性,其 get 方法会调用 Object.getPrototypeOf() ,而 set 方法则会调用 Object.setPrototypeOf() 。这样在使用 __proto__ 与使用 Object.getPrototypeOf() / Object.setPrototypeOf() 之间就几乎没有真正区别,唯一例外是 __proto__ 能在对象字面量中直接使用,用于设置对象的原型。以下是使用它的范例:

let person = {
    getGreeting() {
        return "Hello";
    }
};

let dog = {
    getGreeting() {
        return "Woof";
    }
};

// 原型设为 person
let friend = {
    __proto__: person
};
console.log(friend.getGreeting());                      // "Hello"
console.log(Object.getPrototypeOf(friend) === person);  // true
console.log(friend.__proto__ === person);               // true

// 将 prototype 改为 dog
friend.__proto__ = dog;
console.log(friend.getGreeting());                      // "Woof"
console.log(friend.__proto__ === dog);                  // true
console.log(Object.getPrototypeOf(friend) === dog);     // true

此例未调用 Object.create() 来创建 friend 对象,而是创建了一个标准的对象字面量,并将一个值( person )赋给了 __proto__ 属性。而另一方面,当使用 Object.create() 方式时,你需要为对象的任意附加属性指定完整的属性描述符。

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