重新介绍 JavaScript（JS 教程）

引言

为什么会有这一篇“重新介绍”呢？因为 JavaScript 堪称世界上被人误解最深的编程语言。虽然常被嘲为“玩具语言”，但在它看似简洁的外衣下，还隐藏着强大的语言特性。 JavaScript 目前广泛应用于众多知名应用中，对于网页和移动开发者来说，深入理解 JavaScript 就尤有必要。

先从这门语言的历史谈起是有必要的。在1995 年 Netscape 一位名为 Brendan Eich 的工程师创造了 JavaScript，随后在 1996 年初，JavaScript 首先被应用于 Netscape 2 浏览器上。最初的 JavaScript 名为 LiveScript，后来因为 Sun Microsystem 的 Java 语言的兴起和广泛使用，Netscape 出于宣传和推广的考虑，将它的名字从最初的 LiveScript 更改为 JavaScript——尽管两者之间并没有什么共同点。这便是之后混淆产生的根源。

几个月后，Microsoft 随着 IE 3 推出了一个与之基本兼容的语言 JScript。又几个月后，Netscape 将 JavaScript 提交至 Ecma International（一个欧洲标准化组织）， ECMAScript 标准第一版便在 1997 年诞生了，随后在 1999 年以 ECMAScript 第三版的形式进行了更新，从那之后这个标准没有发生过大的改动。由于委员会在语言特性的讨论上发生分歧，ECMAScript 第四版尚未推出便被废除，但随后于 2009 年 12 月发布的 ECMAScript 第五版引入了第四版草案加入的许多特性。第六版标准已经于2015年六月发布。

与大多数编程语言不同，JavaScript 没有输入或输出的概念。它是一个在宿主环境（host environment）下运行的脚本语言，任何与外界沟通的机制都是由宿主环境提供的。浏览器是最常见的宿主环境，但在非常多的其他程序中也包含 JavaScript 解释器，如 Adobe Acrobat、Photoshop、SVG 图像、Yahoo! 的 Widget 引擎，以及 Node.js 之类的服务器端环境。JavaScript 的实际应用远不止这些，除此之外还有 NoSQL 数据库（如开源的 Apache CouchDB）、嵌入式计算机，以及包括 GNOME （注：GNU/Linux 上最流行的 GUI 之一）在内的桌面环境等等。

概览

JavaScript 是一种面向对象的动态语言，它包含类型、运算符、标准内置（ built-in）对象和方法。它的语法来源于 Java 和 C，所以这两种语言的许多语法特性同样适用于 JavaScript。需要注意的一个主要区别是 JavaScript 不支持类，类这一概念在 JavaScript 通过对象原型（object prototype）得到延续（有关 ES6 类的内容参考这里Classes）。另一个主要区别是 JavaScript 中的函数也是对象，JavaScript 允许函数在包含可执行代码的同时，能像其他对象一样被传递。

先从任何编程语言都不可缺少的组成部分——“类型”开始。JavaScript 程序可以修改值（value），这些值都有各自的类型。JavaScript 中的类型包括：

• Number（数字）
• String（字符串）
• Boolean（布尔）
• Function（函数）
• Object（对象）
• Symbol (第六版新增)

…哦，还有看上去有些…奇怪的 undefined（未定义）类型和 null（空）类型。此外还有Array（数组）类型，以及分别用于表示日期和正则表达式的 Date（日期）和 RegExp（正则表达式），这三种类型都是特殊的对象。严格意义上说，Function（函数）也是一种特殊的对象。所以准确来说，JavaScript 中的类型应该包括这些：

• Number（数字）
• String（字符串）
• Boolean（布尔）
• Symbol（符号）（第六版新增）
• Object（对象）
  • Function（函数）
  • Array（数组）
  • Date（日期）
  • RegExp（正则表达式）
• Null（空）
• Undefined（未定义）

JavaScript 还有一种内置Error（错误）类型，这个会在之后的介绍中提到；现在我们先讨论下上面这些类型。

数字

根据语言规范，JavaScript 采用“IEEE 754 标准定义的双精度64位格式”（"double-precision 64-bit format IEEE 754 values"）表示数字。据此我们能得到一个有趣的结论，和其他编程语言（如 C 和 Java）不同，JavaScript 不区分整数值和浮点数值，所有数字在 JavaScript 中均用浮点数值表示，所以在进行数字运算的时候要特别注意。看看下面的例子：

0.1 + 0.2 = 0.30000000000000004

在具体实现时，整数值通常被视为32位整型变量，在个别实现（如某些浏览器）中也以32位整型变量的形式进行存储，直到它被用于执行某些32位整型不支持的操作，这是为了便于进行位操作。进一步的详细资料可参考 The Complete JavaScript Number Reference。

JavaScript 支持标准的算术运算符，包括加法、减法、取模（或取余）等等。还有一个之前没有提及的内置对象 Math（数学对象），用以处理更多的高级数学函数和常数：

Math.sin(3.5);
var d = Math.PI * (r + r);

你可以使用内置函数 parseInt() 将字符串转换为整型。该函数的第二个参数表示字符串所表示数字的基（进制）：

parseInt("123", 10); // 123
parseInt("010", 10); //10

如果调用时没有提供第二个参数（字符串所表示数字的基），2013 年以前的 JavaScript 实现会返回一个意外的结果：

parseInt("010");  //  8
parseInt("0x10"); // 16

这是因为字符串以数字 0 开头，parseInt()函数会把这样的字符串视作八进制数字；同理，0x开头的字符串则视为十六进制数字。

如果想把一个二进制数字字符串转换成整数值，只要把第二个参数设置为 2 就可以了：

parseInt("11", 2); // 3

JavaScript 还有一个类似的内置函数 parseFloat()，用以解析浮点数字符串，与parseInt()不同的地方是，parseFloat()只应用于解析十进制数字。

单元运算符 + 也可以把数字字符串转换成数值：

+ "42";   // 42
+ "010";  // 10
+ "0x10"; // 16

如果给定的字符串不存在数值形式，函数会返回一个特殊的值 NaN（Not a Number 的缩写）：

parseInt("hello", 10); // NaN

要小心NaN：如果把 NaN 作为参数进行任何数学运算，结果也会是 NaN：

NaN + 5; //NaN

可以使用内置函数 isNaN() 来判断一个变量是否为 NaN：

isNaN(NaN); // true

JavaScript 还有两个特殊值：Infinity（正无穷）和 -Infinity（负无穷）：

1 / 0; //  Infinity
-1 / 0; // -Infinity

可以使用内置函数 isFinite() 来判断一个变量是否为 Infinity, -Infinity 或 NaN：

isFinite(1/0); // false
isFinite(-Infinity); // false
isFinite(NaN); // false

字符串

JavaScript 中的字符串是一串Unicode 字符序列。这对于那些需要和多语种网页打交道的开发者来说是个好消息。更准确地说，它们是一串UTF-16编码单元的序列，每一个编码单元由一个 16 位二进制数表示。每一个Unicode字符由一个或两个编码单元来表示。

如果想表示一个单独的字符，只需使用长度为 1 的字符串。

通过访问字符串的  长度（编码单元的个数）属性可以得到它的长度。

"hello".length; // 5

这是我们第一次碰到 JavaScript 对象。我们有没有提过你可以像 objects  一样使用字符串？是的，字符串也有methods（方法）能让你操作字符串和获取字符串的信息。

"hello".charAt(0); // "h"
"hello, world".replace("hello", "goodbye"); // "goodbye, world"
"hello".toUpperCase(); // "HELLO"

其他类型

JavaScript 中 null 和 undefined 是不同的，前者表示一个空值（non-value），必须使用null关键字才能访问，后者是“undefined（未定义）”类型的对象，表示一个未初始化的值，也就是还没有被分配的值。我们之后再具体讨论变量，但有一点可以先简单说明一下，JavaScript 允许声明变量但不对其赋值，一个未被赋值的变量就是 undefined 类型。还有一点需要说明的是，undefined 实际上是一个不允许修改的常量。

JavaScript 包含布尔类型，这个类型的变量有两个可能的值，分别是 true 和 false（两者都是关键字）。根据具体需要，JavaScript 按照如下规则将变量转换成布尔类型：

1. false、0、空字符串("")、NaN、null 和 undefined 被转换为 false
2. 所有其他值被转换为 true

也可以使用 Boolean() 函数进行显式转换：

Boolean(""); // false
Boolean(234); // true

不过一般没必要这么做，因为 JavaScript 会在需要一个布尔变量时隐式完成这个转换操作（比如在 if 条件语句中）。所以，有时我们可以把转换成布尔值后的变量分别称为 真值（true values）——即值为 true  和 假值（false values）——即值为 false；也可以分别称为“真的”（truthy）和“假的”（falsy）。

JavaScript 支持包括 &&（逻辑与）、|| （逻辑或）和!（逻辑非）在内的逻辑运算符。下面会有所提到。

变量

在 JavaScript 中声明一个新变量的方法是使用关键字 var：

var a;
var name = "simon";

如果声明了一个变量却没有对其赋值，那么这个变量的类型就是 undefined。

JavaScript 与其他语言的（如 Java）的重要区别是在 JavaScript 中语句块（blocks）是没有作用域的，只有函数有作用域。因此如果在一个复合语句中（如 if 控制结构中）使用 var 声明一个变量，那么它的作用域是整个函数（复合语句在函数中）。 但是从 ECMAScript Edition 6 开始将有所不同的， let 和 const 关键字允许你创建块作用域的变量。

运算符

JavaScript的算术操作符包括 +、-、*、/ 和 % ——求余（与模运算不同）。赋值使用 = 运算符，此外还有一些复合运算符，如 += 和 -=，它们等价于 x = x op y。

x += 5; // 等价于 x = x + 5;

可以使用 ++ 和 -- 分别实现变量的自增和自减。两者都可以作为前缀或后缀操作符使用。

+ 操作符还可以用来连接字符串：

"hello" + " world"; // hello world

如果你用一个字符串加上一个数字（或其他值），那么操作数都会被首先转换为字符串。如下所示：

"3" + 4 + 5; // 345
3 + 4 + "5"; // 75

这里不难看出一个实用的技巧——通过与空字符串相加，可以将某个变量快速转换成字符串类型。

JavaScript 中的比较操作使用 <、>、<= 和 >=，这些运算符对于数字和字符串都通用。相等的比较稍微复杂一些。由两个“=（等号）”组成的相等运算符有类型自适应的功能，具体例子如下：

123 == "123" // true
1 == true; // true

如果在比较前不需要自动类型转换，应该使用由三个“=（等号）”组成的相等运算符：

1 === true; //false
123 === "123"; // false

JavaScript 还支持 != 和 !== 两种不等运算符，具体区别与两种相等运算符的区别类似。

JavaScript 还提供了 位操作符。

控制结构

JavaScript 的控制结构与其他类 C 语言类似。可以使用 if 和 else 来定义条件语句，还可以连起来使用：

var name = "kittens";
if (name == "puppies") {
  name += "!";
} else if (name == "kittens") {
  name += "!!";
} else {
  name = "!" + name;
}
name == "kittens!!"; // true

JavaScript 支持 while 循环和 do-while 循环。前者适合常见的基本循环操作，如果需要循环体至少被执行一次则可以使用 do-while：

while (true) {
  // 一个无限循环！
}

var input;
do {
  input = get_input();
} while (inputIsNotValid(input))

JavaScript 的 for 循环与 C 和 Java 中的相同，使用时可以在一行代码中提供控制信息。

for (var i = 0; i < 5; i++) {
  // 将会执行五次
}

&& 和 || 运算符使用短路逻辑（short-circuit logic），是否会执行第二个语句（操作数）取决于第一个操作数的结果。在需要访问某个对象的属性时，使用这个特性可以事先检测该对象是否为空：

var name = o && o.getName();

或运算可以用来设置默认值：

var name = otherName || "default";

类似地，JavaScript 也有一个用于条件表达式的三元操作符：

var allowed = (age > 18) ? "yes" : "no";

在需要多重分支时可以使用  基于一个数字或字符串的switch 语句：

switch(action) {
    case 'draw':
        drawIt();
        break;
    case 'eat':
        eatIt();
        break;
    default:
        doNothing();
}

如果你不使用 break 语句，JavaScript 解释器将会执行之后 case 中的代码。除非是为了调试，一般你并不需要这个特性，所以大多数时候不要忘了加上 break。

switch(a) {
    case 1: // 继续向下
    case 2:
        eatIt();
        break;
    default:
        doNothing();
}

default 语句是可选的。switch 和 case 都可以使用需要运算才能得到结果的表达式；在 switch 的表达式和 case 的表达式是使用 === 严格相等运算符进行比较的：

switch(1 + 3){
    case 2 + 2:
        yay();
        break;
    default:
        neverhappens();
}

对象

JavaScript 中的对象可以简单理解成“名称-值”对，不难联想 JavaScript 中的对象与下面这些概念类似：

• Python 中的字典
• Perl 和 Ruby 中的散列（哈希）
• C/C++ 中的散列表
• Java 中的 HashMap
• PHP 中的关联数组

这样的数据结构设计合理，能应付各类复杂需求，所以被各类编程语言广泛采用。正因为 JavaScript 中的一切（除了核心类型，core object）都是对象，所有 JavaScript 程序必然与大量的散列表查找操作有着千丝万缕的联系，而散列表擅长的正是高速查找。

“名称”部分是一个 JavaScript 字符串，“值”部分可以是任何 JavaScript 的数据类型——包括对象。这使用户可以根据具体需求，创建出相当复杂的数据结构。

有两种简单方法可以创建一个空对象：

var obj = new Object();

和：

var obj = {};

这两种方法在语义上是相同的。第二种更方便的方法叫作“对象字面量（object literal）”法。这种也是 JSON 格式的核心语法，一般我们优先选择第二种方法。

“对象字面量”也可以用来在对象实例中定义一个对象：

var obj = {
    name: "Carrot",
    "for": "Max",
    details: {
        color: "orange",
        size: 12
    }
}

对象的属性可以通过链式（chain）表示方法进行访问：

obj.details.color; // orange
obj["details"]["size"]; // 12

下面的例子创建了一个对象原型，Person，和这个原型的实例，You。

function Person(name, age) {
  this.name = name;
  this.age = age;
}

// 定义一个对象
var You = new Person("You", 24); 
// 我们创建了一个新的 Person，名称是 "You" 
// ("You" 是第一个参数, 24 是第二个参数..)

完成创建后，对象属性可以通过如下两种方式进行赋值和访问：

obj.name = "Simon"
var name = obj.name;

和：

obj["name"] = "Simon";
var name = obj["name"];

这两种方法在语义上也是相同的。第二种方法的优点在于属性的名称被看作一个字符串，这就意味着它可以在运行时被计算，缺点在于这样的代码有可能无法在后期被解释器优化。它也可以被用来访问某些以预留关键字作为名称的属性的值：

obj.for = "Simon"; // 语法错误，因为 for 是一个预留关键字
obj["for"] = "Simon"; // 工作正常

关于对象和原型的详情参见： Object.prototype.

数组

JavaScript 中的数组是一种特殊的对象。它的工作原理与普通对象类似（以数字为属性名，但只能通过[] 来访问），但数组还有一个特殊的属性——length（长度）属性。这个属性的值通常比数组最大索引大 1。

创建数组的传统方法是：

var a = new Array();
a[0] = "dog";
a[1] = "cat";
a[2] = "hen";
a.length; // 3

使用数组字面量（array literal）法更加方便：

var a = ["dog", "cat", "hen"];
a.length; // 3

注意，Array.length 并不总是等于数组中元素的个数，如下所示：

var a = ["dog", "cat", "hen"];
a[100] = "fox";
a.length; // 101

记住：数组的长度是比数组最大索引值多一的数。

如果试图访问一个不存在的数组索引，会得到 undefined：

typeof(a[90]); // undefined

可以通过如下方式遍历一个数组：

for (var i = 0; i < a.length; i++) {
    // Do something with a[i]
}

遍历数组的另一种方法是使用 for...in 循环。注意，如果有人向 Array.prototype 添加了新的属性，使用这样的循环这些属性也同样会被遍历。所以并不推荐这种方法：

for (var i in a) {
  // Do something with a[i]
}

ECMAScript 5 增加了遍历数组的另一个方法 forEach()：

["dog", "cat", "hen"].forEach(function(currentValue, index, array) {
  // Do something with currentValue or array[index]
});

如果想在数组后追加元素，只需要：

a.push(item);

Array（数组）类自带了许多方法。查看 array 方法的完整文档。

函数

学习 JavaScript 最重要的就是要理解对象和函数两个部分。最简单的函数就像下面这个这么简单：

function add(x, y) {
    var total = x + y;
    return total;
}

这个例子包括你需要了解的关于基本函数的所有部分。一个 JavaScript 函数可以包含 0 个或多个已命名的变量。函数体中的表达式数量也没有限制。你可以声明函数自己的局部变量。return 语句在返回一个值并结束函数。如果没有使用 return 语句，或者一个没有值的 return 语句，JavaScript 会返回 undefined。

已命名的参数更像是一个指示而没有其他作用。如果调用函数时没有提供足够的参数，缺少的参数会被 undefined 替代。

add(); // NaN 
// 不能在 undefined 对象上进行加法操作

你还可以传入多于函数本身需要参数个数的参数：

add(2, 3, 4); // 5
 // 将前两个值相加，4被忽略了

这看上去有点蠢。函数实际上是访问了函数体中一个名为 arguments 的内部对象，这个对象就如同一个类似于数组的对象一样，包括了所有被传入的参数。让我们重写一下上面的函数，使它可以接收任意个数的参数：

function add() {
    var sum = 0;
    for (var i = 0, j = arguments.length; i < j; i++) {
        sum += arguments[i];
    }
    return sum;
}

add(2, 3, 4, 5); // 14

这跟直接写成 2 + 3 + 4 + 5 也没什么区别。接下来创建一个求平均数的函数：

function avg() {
    var sum = 0;
    for (var i = 0, j = arguments.length; i < j; i++) {
        sum += arguments[i];
    }
    return sum / arguments.length;
}
avg(2, 3, 4, 5); // 3.5

这个很有用，但是却带来了新的问题。avg() 函数处理一个由逗号连接的变量串，但如果想得到一个数组的平均值该怎么办呢？可以这么修改函数：

function avgArray(arr) {
    var sum = 0;
    for (var i = 0, j = arr.length; i < j; i++) {
        sum += arr[i];
    }
    return sum / arr.length;
}
avgArray([2, 3, 4, 5]); // 3.5

但如果能重用我们已经创建的那个函数不是更好吗？幸运的是 JavaScript 允许使用任意函数对象的apply() 方法来调用该函数，并传递给它一个包含了参数的数组。

avg.apply(null, [2, 3, 4, 5]); // 3.5

传给 apply() 的第二个参数是一个数组，它将被当作 avg() 的参数使用，至于第一个参数 null，我们将在后面讨论。这也正说明一个事实——函数也是对象。

JavaScript 允许你创建匿名函数：

var avg = function() {
    var sum = 0;
    for (var i = 0, j = arguments.length; i < j; i++) {
        sum += arguments[i];
    }
    return sum / arguments.length;
};

这个函数在语义上与 function avg() 相同。你可以在代码中的任何地方定义这个函数，就像写普通的表达式一样。基于这个特性，有人发明出一些有趣的技巧。与 C 中的块级作用域类似，下面这个例子隐藏了局部变量：

var a = 1;
var b = 2;
(function() {
    var b = 3;
    a += b;
})();

a; // 4
b; // 2

JavaScript 允许以递归方式调用函数。递归在处理树形结构（比如浏览器 DOM）时非常有用。

function countChars(elm) {
    if (elm.nodeType == 3) { // 文本节点
        return elm.nodeValue.length;
    }
    var count = 0;
    for (var i = 0, child; child = elm.childNodes[i]; i++) {
        count += countChars(child);
    }
    return count;
}

这里需要说明一个潜在问题——既然匿名函数没有名字，那该怎么递归调用它呢？在这一点上，JavaScript 允许你命名这个函数表达式。你可以命名立即调用的函数表达式（IIFES——Immediately Invoked Function Expressions），如下所示：

var charsInBody = (function counter(elm) {
    if (elm.nodeType == 3) { // 文本节点
        return elm.nodeValue.length;
    }
    var count = 0;
    for (var i = 0, child; child = elm.childNodes[i]; i++) {
        count += counter(child);
    }
    return count;
})(document.body);

如上所提供的函数表达式的名称的作用域仅仅是该函数自身。这允许引擎去做更多的优化，并且这种实现更可读、友好。该名称也显示在调试器和一些堆栈跟踪中，节省了调试时的时间。

需要注意的是 JavaScript 函数是它们本身的对象——就和 JavaScript 其他一切一样——你可以给它们添加属性或者更改它们的属性，这与前面的对象部分一样。

自定义对象

在经典的面向对象语言中，对象是指数据和在这些数据上进行的操作的集合。与 C++ 和 Java 不同，JavaScript 是一种基于原型的编程语言，并没有 class 语句，而是把函数用作类。那么让我们来定义一个人名对象，这个对象包括人的姓和名两个域（field）。名字的表示有两种方法：“名 姓（First Last）”或“姓, 名（Last, First）”。使用我们前面讨论过的函数和对象概念，可以像这样完成定义：

function makePerson(first, last) {
    return {
        first: first,
        last: last
    }
}
function personFullName(person) {
    return person.first + ' ' + person.last;
}
function personFullNameReversed(person) {
    return person.last + ', ' + person.first
}
s = makePerson("Simon", "Willison");
personFullName(s); // Simon Willison
personFullNameReversed(s); // Willison, Simon

上面的写法虽然可以满足要求，但是看起来很麻烦，因为需要在全局命名空间中写很多函数。既然函数本身就是对象，如果需要使一个函数隶属于一个对象，那么不难得到：

function makePerson(first, last) {
    return {
        first: first,
        last: last,
        fullName: function() {
            return this.first + ' ' + this.last;
        },
        fullNameReversed: function() {
            return this.last + ', ' + this.first;
        }
    }
}
s = makePerson("Simon", "Willison");
s.fullName(); // Simon Willison
s.fullNameReversed(); // Willison, Simon

上面的代码里有一些我们之前没有见过的东西：关键字 this。当使用在函数中时，this 指代当前的对象，也就是调用了函数的对象。如果在一个对象上使用点或者方括号来访问属性或方法，这个对象就成了 this。如果并没有使用“点”运算符调用某个对象，那么 this 将指向全局对象（global object）。这是一个经常出错的地方。例如：

s = makePerson("Simon", "Willison");
var fullName = s.fullName;
fullName(); // undefined undefined

当我们调用 fullName() 时，this 实际上是指向全局对象的，并没有名为 first 或 last 的全局变量，所以它们两个的返回值都会是 undefined。

下面使用关键字 this 改进已有的 makePerson函数：

function Person(first, last) {
    this.first = first;
    this.last = last;
    this.fullName = function() {
        return this.first + ' ' + this.last;
    }
    this.fullNameReversed = function() {
        return this.last + ', ' + this.first;
    }
}
var s = new Person("Simon", "Willison");

我们引入了另外一个关键字：new，它和 this 密切相关。它的作用是创建一个崭新的空对象，然后使用指向那个对象的 this 调用特定的函数。注意，含有 this 的特定函数不会返回任何值，只会修改 this 对象本身。new 关键字将生成的 this 对象返回给调用方，而被 new 调用的函数成为构造函数。习惯的做法是将这些函数的首字母大写，这样用 new 调用他们的时候就容易识别了。

不过这个改进的函数还是和上一个例子一样，单独调用fullName() 时会产生相同的问题。

我们的 Person 对象现在已经相当完善了，但还有一些不太好的地方。每次我们创建一个 Person 对象的时候，我们都在其中创建了两个新的函数对象——如果这个代码可以共享不是更好吗？

function personFullName() {
    return this.first + ' ' + this.last;
}
function personFullNameReversed() {
    return this.last + ', ' + this.first;
}
function Person(first, last) {
    this.first = first;
    this.last = last;
    this.fullName = personFullName;
    this.fullNameReversed = personFullNameReversed;
}

这种写法的好处是，我们只需要创建一次方法函数，在构造函数中引用它们。那是否还有更好的方法呢？答案是肯定的。

function Person(first, last) {
    this.first = first;
    this.last = last;
}
Person.prototype.fullName = function() {
    return this.first + ' ' + this.last;
}
Person.prototype.fullNameReversed = function() {
    return this.last + ', ' + this.first;
}

Person.prototype 是一个可以被Person的所有实例共享的对象。它是一个名叫原型链（prototype chain）的查询链的一部分：当你试图访问一个 Person 没有定义的属性时，解释器会首先检查这个 Person.prototype 来判断是否存在这样一个属性。所以，任何分配给 Person.prototype 的东西对通过 this 对象构造的实例都是可用的。

这个特性功能十分强大，JavaScript 允许你在程序中的任何时候修改原型（prototype）中的一些东西，也就是说你可以在运行时(runtime)给已存在的对象添加额外的方法：

s = new Person("Simon", "Willison");
s.firstNameCaps();  // TypeError on line 1: s.firstNameCaps is not a function

Person.prototype.firstNameCaps = function() {
    return this.first.toUpperCase()
}
s.firstNameCaps(); // SIMON

有趣的是，你还可以给 JavaScript 的内置函数原型（prototype）添加东西。让我们给 String 添加一个方法用来返回逆序的字符串：

var s = "Simon";
s.reversed(); // TypeError on line 1: s.reversed is not a function

String.prototype.reversed = function() {
    var r = "";
    for (var i = this.length - 1; i >= 0; i--) {
        r += this[i];
    }
    return r;
}
s.reversed(); // nomiS

定义新方法也可以在字符串字面量上用（string literal）。

"This can now be reversed".reversed(); // desrever eb won nac sihT

正如我前面提到的，原型组成链的一部分。那条链的根节点是 Object.prototype，它包括 toString() 方法——将对象转换成字符串时调用的方法。这对于调试我们的 Person 对象很有用：

var s = new Person("Simon", "Willison");
s; // [object Object]

Person.prototype.toString = function() {
    return '<Person: ' + this.fullName() + '>';
}
s.toString(); // <Person: Simon Willison>

你是否还记得之前我们说的 avg.apply() 中的第一个参数 null？现在我们可以回头看看这个东西了。apply() 的第一个参数应该是一个被当作 this 来看待的对象。下面是一个 new 方法的简单实现：

function trivialNew(constructor, ...args) {
    var o = {}; // 创建一个对象
    constructor.apply(o, args);
    return o;
}

这并不是 new 的完整实现，因为它没有创建原型（prototype）链。想举例说明 new 的实现有些困难，因为你不会经常用到这个，但是适当了解一下还是很有用的。在这一小段代码里，...args（包括省略号）叫作剩余参数（rest arguments）。如名所示，这个东西包含了剩下的参数。

因此调用

var bill = trivialNew(Person, "William", "Orange");

可认为和调用如下语句是等效的

var bill = new Person("William", "Orange");

apply() 有一个姐妹函数，名叫 call，它也可以允许你设置 this，但它带有一个扩展的参数列表而不是一个数组。

function lastNameCaps() {
    return this.last.toUpperCase();
}
var s = new Person("Simon", "Willison");
lastNameCaps.call(s);
// 和以下方式等价
s.lastNameCaps = lastNameCaps;
s.lastNameCaps();

内部函数

JavaScript 允许在一个函数内部定义函数，这一点我们在之前的 makePerson() 例子中也见过。关于 JavaScript 中的嵌套函数，一个很重要的细节是它们可以访问父函数作用域中的变量：

function betterExampleNeeded() {
    var a = 1;
    function oneMoreThanA() {
        return a + 1;
    }
    return oneMoreThanA();
}

如果某个函数依赖于其他的一两个函数，而这一两个函数对你其余的代码没有用处，你可以将它们嵌套在会被调用的那个函数内部，这样做可以减少全局作用域下的函数的数量，这有利于编写易于维护的代码。

这也是一个减少使用全局变量的好方法。当编写复杂代码时，程序员往往试图使用全局变量，将值共享给多个函数，但这样做会使代码很难维护。内部函数可以共享父函数的变量，所以你可以使用这个特性把一些函数捆绑在一起，这样可以有效地防止“污染”你的全局命名空间——你可以称它为“局部全局（local global）”。虽然这种方法应该谨慎使用，但它确实很有用，应该掌握。

闭包

下面我们将看到的是 JavaScript 中必须提到的功能最强大的抽象概念之一：闭包。但它可能也会带来一些潜在的困惑。那它究竟是做什么的呢？

function makeAdder(a) {
    return function(b) {
        return a + b;
    }
}
var x = makeAdder(5);
var y = makeAdder(20);
x(6); // ?
y(7); // ?

makeAdder 这个名字本身应该能说明函数是用来做什么的：它创建了一个新的 adder 函数，这个函数自身带有一个参数，它被调用的时候这个参数会被加在外层函数传进来的参数上。

这里发生的事情和前面介绍过的内嵌函数十分相似：一个函数被定义在了另外一个函数的内部，内部函数可以访问外部函数的变量。唯一的不同是，外部函数被返回了，那么常识告诉我们局部变量“应该”不再存在。但是它们却仍然存在——否则 adder 函数将不能工作。也就是说，这里存在 makeAdder 的局部变量的两个不同的“副本”——一个是 a 等于5，另一个是 a 等于20。那些函数的运行结果就如下所示：

x(6); // 返回 11
y(7); // 返回 27

下面来说说到底发生了什么。每当 JavaScript 执行一个函数时，都会创建一个作用域对象（scope object），用来保存在这个函数中创建的局部变量。它和被传入函数的变量一起被初始化。这与那些保存的所有全局变量和函数的全局对象（global object）类似，但仍有一些很重要的区别，第一，每次函数被执行的时候，就会创建一个新的，特定的作用域对象；第二，与全局对象（在浏览器里面是当做 window 对象来访问的）不同的是，你不能从 JavaScript 代码中直接访问作用域对象，也没有可以遍历当前的作用域对象里面属性的方法。

所以当调用 makeAdder 时，解释器创建了一个作用域对象，它带有一个属性：a，这个属性被当作参数传入 makeAdder 函数。然后 makeAdder 返回一个新创建的函数。通常 JavaScript 的垃圾回收器会在这时回收 makeAdder 创建的作用域对象，但是返回的函数却保留一个指向那个作用域对象的引用。结果是这个作用域对象不会被垃圾回收器回收，直到指向 makeAdder 返回的那个函数对象的引用计数为零。

作用域对象组成了一个名为作用域链（scope chain）的链。它类似于原形（prototype）链一样，被 JavaScript 的对象系统使用。

一个闭包就是一个函数和被创建的函数中的作用域对象的组合。

闭包允许你保存状态——所以它们通常可以代替对象来使用。这里有一些关于闭包的详细介绍。

内存泄露

使用闭包的一个坏处是，在 IE 浏览器中它会很容易导致内存泄露。JavaScript 是一种具有垃圾回收机制的语言——对象在被创建的时候分配内存，然后当指向这个对象的引用计数为零时，浏览器会回收内存。宿主环境提供的对象都是按照这种方法被处理的。

浏览器主机需要处理大量的对象来描绘一个正在被展现的 HTML 页面——DOM 对象。浏览器负责管理它们的内存分配和回收。

IE 浏览器有自己的一套垃圾回收机制，这套机制与 JavaScript 提供的垃圾回收机制进行交互时，可能会发生内存泄露。

在 IE 中，每当在一个 JavaScript 对象和一个本地对象之间形成循环引用时，就会发生内存泄露。如下所示：

function leakMemory() {
    var el = document.getElementById('el');
    var o = { 'el': el };
    el.o = o;
}

这段代码的循环引用会导致内存泄露：IE 不会释放被 el 和 o 使用的内存，直到浏览器被彻底关闭并重启后。

这个例子往往无法引起人们的重视：一般只会在长时间运行的应用程序中，或者因为巨大的数据量和循环中导致内存泄露发生时，内存泄露才会引起注意。

不过一般也很少发生如此明显的内存泄露现象——通常泄露的数据结构有多层的引用(references)，往往掩盖了循环引用的情况。

闭包很容易发生无意识的内存泄露。如下所示：

function addHandler() {
    var el = document.getElementById('el');
    el.onclick = function() {
        el.style.backgroundColor = 'red';
    }
}

这段代码创建了一个元素，当它被点击的时候变红，但同时它也会发生内存泄露。为什么？因为对 el 的引用不小心被放在一个匿名内部函数中。这就在 JavaScript 对象（这个内部函数）和本地对象之间（el）创建了一个循环引用。

这个问题有很多种解决方法，最简单的一种是不要使用 el 变量：

function addHandler(){
    document.getElementById('el').onclick = function(){
        this.style.backgroundColor = 'red';
    };
}

有趣的是，有一种窍门解决因闭包而引入的循环引用，是添加另外一个闭包：

function addHandler() {
    var clickHandler = function() {
        this.style.backgroundColor = 'red';
    };
    (function() {
        var el = document.getElementById('el');
        el.onclick = clickHandler;
    })();
}

内部函数被直接执行，并在 clickHandler 创建的闭包中隐藏了它的内容。

另外一种避免闭包的好方法是在 window.onunload 事件发生期间破坏循环引用。很多事件库都能完成这项工作。注意这样做将使 Firefox 中的 bfcache 无法工作。所以除非有其他必要的原因，最好不要在 Firefox 中注册一个unload 的监听器。