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《JavaScript闯关记》之单体内置对象

ecma-262 对内置对象的定义是「由 javascript 实现提供的、不依赖于宿主环境的对象,这些对象在 javascript 程序执行之前就已经存在了」。意思就是说,开发人员不必显式地实例化内置对象,因为它们已经实例化了。前面我们已经介绍了大多数内置对象,例如object、array 和 string。ecma-262 还定义了两个单体内置对象:global 和 math。
global 对象
global 对象可以说是 javascript 中最特别的一个对象了,因为不管你从什么角度上看,这个对象都是不存在的。global 对象在某种意义上是作为一个终极的「兜底儿对象」来定义的。换句话说,不属于任何其他对象的属性和方法,最终都是它的属性和方法。所有在全局作用域中定义的属性和函数,都是 global 对象的属性。本书前面介绍过的那些函数,诸如isnan()、isfinite()、parseint() 以及 parsefloat(),实际上全都是 global 对象的方法。除此之外,global 对象还包含其他一些方法。
uri 编码方法
global 对象的 encodeuri() 和 encodeuricomponent() 方法可以对 uri(uniform resource identifiers,通用资源标识符)进行编码,以便发送给浏览器。有效的 uri 中不能包含某些字符,例如空格。而这两个 uri 编码方法就可以对 uri 进行编码,它们用特殊的 utf-8 编码替换所有无效的字符,从而让浏览器能够接受和理解。
其中,encodeuri() 主要用于整个 uri,而 encodeuricomponent() 主要用于对 uri 中的某一段进行编码。它们的主要区别在于,encodeuri() 不会对本身属于 uri 的特殊字符进行编码,例如冒号、正斜杠、问号和井字号;而 encodeuricomponent() 则会对它发现的任何非标准字符进行编码。来看下面的例子。
var uri = http://shijiajie.com/illegal value.htm#start; console.log(encodeuri(uri)); // http://shijiajie.com/illegal%20value.htm#start console.log(encodeuricomponent(uri)); // http%3a%2f%2fshijiajie.com%2fillegal%20value.htm%23start
使用 encodeuri() 编码后的结果是除了空格之外的其他字符都原封不动,只有空格被替换成了 %20。而 encodeuricomponent() 方法则会使用对应的编码替换所有非字母数字字符。这也正是可以对整个 uri 使用 encodeuri(),而只能对附加在现有 uri 后面的字符串使用 encodeuricomponent() 的原因所在。
一般来说,我们使用 encodeuricomponent() 方法的时候要比使用 encodeuri() 更多,因为在实践中更常见的是对查询字符串参数而不是对基础 uri 进行编码。
与 encodeuri() 和 encodeuricomponent() 方法对应的两个方法分别是 decodeuri() 和 decodeuricomponent()。其中,decodeuri() 只能对使用 encodeuri() 替换的字符进行解码。例如,它可将 %20 替换成一个空格,但不会对 %23 作任何处理,因为 %23 表示井字号 #,而井字号不是使用 encodeuri() 替换的。同样地,decodeuricomponent() 能够解码使用encodeuricomponent() 编码的所有字符,即它可以解码任何特殊字符的编码。来看下面的例子:
var uri = http%3a%2f%2fshijiajie.com%2fillegal%20value.htm%23start; console.log(decodeuri(uri)); // http%3a%2f%2fshijiajie.com%2fillegal value.htm%23start console.log(decodeuricomponent(uri)); // http://shijiajie.com/illegal value.htm#start
这里,变量 uri 包含着一个由 encodeuricomponent() 编码的字符串。在第一次调用 decodeuri() 输出的结果中,只有 %20 被替换成了空格。而在第二次调用 decodeuricomponent() 输出的结果中,所有特殊字符的编码都被替换成了原来的字符,得到了一个未经转义的字符串(但这个字符串并不是一个有效的 uri)。
eval() 方法
eval() 方法就像是一个完整的 javascript 解析器,它只接受一个参数,即要执行的 javascript 字符串。看下面的例子:
eval(console.log('hi'));
这行代码的作用等价于下面这行代码:
console.log(hi);
当解析器发现代码中调用 eval() 方法时,它会将传入的参数当作实际的 javascript 语句来解析,然后把执行结果插入到原位置。通过 eval() 执行的代码被认为是包含该次调用的执行环境的一部分,因此被执行的代码具有与该执行环境相同的作用域链。这意味着通过 eval() 执行的代码可以引用在包含环境中定义的变量,举个例子:
var msg = hello world; eval(console.log(msg)); // hello world
可见,变量 msg 是在 eval() 调用的环境之外定义的,但其中调用的 console.log() 仍然能够显示 hello world。这是因为上面第二行代码最终被替换成了一行真正的代码。同样地,我们也可以在 eval() 调用中定义一个函数,然后再在该调用的外部代码中引用这个函数:
eval(function sayhi() { console.log('hi'); }); sayhi(); // hi
显然,函数 sayhi() 是在 eval() 内部定义的。但由于对 eval() 的调用最终会被替换成定义函数的实际代码,因此可以在下一行调用 sayhi() 。对于变量也一样:
eval(var msg = 'hello world';); console.log(msg); // hello world
在 eval() 中创建的任何变量或函数都不会被提升,因为在解析代码的时候,它们被包含在一个字符串中;它们只在 eval() 执行的时候创建。
严格模式下,在外部访问不到 eval() 中创建的任何变量或函数,因此前面两个例子都会导致错误。同样,在严格模式下,为 eval赋值也会导致错误:
use strict; eval = hi; // causes error
能够解释代码字符串的能力非常强大,但也非常危险。因此在使用 eval() 时必须极为谨慎,特别是在用它执行用户输入数据的情况下。否则,可能会有恶意用户输入威胁你的站点或应用程序安全的代码(即所谓的代码注入)。
global 对象的属性
global 对象还包含一些属性,其中一部分属性已经在本书前面介绍过了。例如,特殊的值 undefined、nan 以及 infinity 都是global 对象的属性。此外,所有原生引用类型的构造函数,像 object 和 function,也都是 global 对象的属性。下表列出了global 对象的所有属性。
ecmascript 5 明确禁止给 undefined、nan 和 infinity 赋值,这样做即使在非严格模式下也会导致错误。
window 对象
javascript 虽然没有指出如何直接访问 global 对象,但 web 浏览器都是将这个全局对象作为 window 对象的一部分加以实现的。因此,在全局作用域中声明的所有变量和函数,就都成为了 window 对象的属性。来看下面的例子。
var color = red; function saycolor(){ console.log(window.color); } window.saycolor(); // red
javascript 中的 window 对象除了扮演规定的 global 对象的角色外,还承担了很多别的任务。
math 对象
javascript 还为保存数学公式和信息提供了一个公共位置,即 math 对象。与我们在 javascript 直接编写的计算功能相比,math对象提供的计算功能执行起来要快得多。math 对象中还提供了辅助完成这些计算的属性和方法。
math 对象的属性
math 对象包含的属性大都是数学计算中可能会用到的一些特殊值。下表列出了这些属性。
属性说明
min() 和 max() 方法
math 对象还包含许多方法,用于辅助完成简单和复杂的数学计算。其中,min() 和 max() 方法用于确定一组数值中的最小值和最大值。这两个方法都可以接收任意多个数值参数,如下面的例子所示。
var max = math.max(3, 54, 32, 16); console.log(max); // 54 var min = math.min(3, 54, 32, 16); console.log(min); // 3
要找到数组中的最大或最小值,可以像下面这样使用 apply() 方法。
var values = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]; var max = math.max.apply(math, values); console.log(max); // 8
这个技巧的关键是把 math 对象作为 apply() 的第一个参数,从而正确地设置 this 值。然后,可以将任何数组作为第二个参数。
舍入方法
下面来介绍将小数值舍入为整数的几个方法:math.ceil()、math.floor() 和 math.round()。这三个方法分别遵循下列舍入规则:
math.ceil() 执行向上舍入,即它总是将数值向上舍入为最接近的整数;
math.floor() 执行向下舍入,即它总是将数值向下舍入为最接近的整数;
math.round() 执行标准舍入,即它总是将数值四舍五入为最接近的整数。
下面是使用这些方法的示例:
console.log(math.ceil(25.9)); // 26 console.log(math.ceil(25.5)); // 26 console.log(math.ceil(25.1)); // 26 console.log(math.round(25.9)); // 26 console.log(math.round(25.5)); // 26 console.log(math.round(25.1)); // 25 console.log(math.floor(25.9)); // 25 console.log(math.floor(25.5)); // 25 console.log(math.floor(25.1)); // 25
random() 方法
math.random() 方法返回介于0和1之间一个随机数,不包括0和1。对于某些站点来说,这个方法非常实用,因为可以利用它来随机显示一些名人名言和新闻事件。套用下面的公式,就可以利用 math.random() 从某个整数范围内随机选择一个值。
值 = math.floor(math.random() * 可能值的总数 + 第一个可能的值)
公式中用到了 math.floor() 方法,这是因为 math.random() 总返回一个小数值。而用这个小数值乘以一个整数,然后再加上一个整数,最终结果仍然还是一个小数。举例来说,如果你想选择一个1到10之间的数值,可以像下面这样编写代码:
var num = math.floor(math.random() * 10 + 1);
总共有10个可能的值(1到10),而第一个可能的值是1。而如果想要选择一个介于2到10之间的值,就应该将上面的代码改成这样:
var num = math.floor(math.random() * 9 + 2);
从2数到10要数9个数,因此可能值的总数就是9,而第一个可能的值就是2。多数情况下,其实都可以通过一个函数来计算可能值的总数和第一个可能的值,例如:
function selectfrom(lowervalue, uppervalue) { var choices = uppervalue - lowervalue + 1; return math.floor(math.random() * choices + lowervalue); } var num = selectfrom(2, 10); console.log(num); // 介于2和10之间(包括2和10)的一个数值
函数 selectfrom() 接受两个参数:应该返回的最小值和最大值。而用最大值减最小值再加1得到了可能值的总数,然后它又把这些数值套用到了前面的公式中。这样,通过调用 selectfrom(2,10) 就可以得到一个介于2和10之间(包括2和10)的数值了。利用这个函数,可以方便地从数组中随机取出一项,例如:
var colors = [red, green, blue, yellow, black, purple, brown]; var color = colors[selectfrom(0, colors.length-1)]; console.log(color); // 可能是数组中包含的任何一个字符串
其他方法
math 对象中还包含其他一些与完成各种简单或复杂计算有关的方法,但详细讨论其中每一个方法的细节及适用情形超出了本书的范围。下面我们就给出一个表格,其中列出了这些没有介绍到的 math 对象的方法。
虽然 ecma-262 规定了这些方法,但不同实现可能会对这些方法采用不同的算法。毕竟,计算某个值的正弦、余弦和正切的方式多种多样。也正因为如此,这些方法在不同的实现中可能会有不同的精度。
关卡
// 如何高效产生m个n范围内的不重复随机数(m<=n) var getrandomnumber = function(n, m){ // 待实现方法体 } console.log(getrandomnumber(20, 3)); // 8,4,19
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