你的浏览器不支持canvas

Enjoy life!

ES6 - String扩展

Date: Author: JM

本文章采用 知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际许可协议 进行许可。

其他链接:

以下内容全部源于: http://es6.ruanyifeng.com/#docs/string

1、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。但是,这种表示法只限于码点 \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。

"\u0061" // "a"

"\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。
f"\u{20BB7}"  // "𠮷"
 
"\u{41}\u{42}\u{43}"  // "ABC"
 
let hello = 123;

hell\u{6F} // 123

'\u{1F680}' === '\uD83D\uDE80' // true,大括号表示法与四字节的 UTF-16 编码是等价的。
  • 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

2、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。

var s = "𠮷";

s.length // 2
s.charAt(0) // ''
s.charAt(1) // ''
s.charCodeAt(0) // 55362
s.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 0x20BB7UTF-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。
  • codePointAt方法的参数,是字符在字符串中的位置(从0开始)。
  • codePointAt方法返回的是码点的十进制值
var s = '𠮷a';

s.codePointAt(0) // 134071
s.codePointAt(1) // 57271

s.codePointAt(2) // 97

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。
var s = '𠮷a';

s.codePointAt(0).toString(16) // "20bb7"

s.codePointAt(2).toString(16) // "61"
  • 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
var s = '𠮷a';
for (let ch of s) {
  console.log(ch.codePointAt(0).toString(16));
}
// 20bb7
// 61

s.codePointAt(2) // 97
  • 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。
function is32Bit(c) {
  return c.codePointAt(0) > 0xFFFF;
}

is32Bit("𠮷") // true

is32Bit("a") // false

3、String.fromCodePoint()

  • 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.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。

  • 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。

String.fromCharCode(0x20BB7)  // "ஷ"

String.fromCodePoint(0x20BB7) // "𠮷"

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

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。

4、 字符串的遍历器接口

字符串可以被 for...of 循环遍历。

for (let codePoint 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。
var text = String.fromCodePoint(0x20BB7);

for (let i = 0; i < text.length; i++) {
  console.log(text[i]);
}
// " "
// " "

for (let i of text) {
  console.log(i);
}
// "𠮷

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。

5、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。

  • 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。

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

// at()
'abc'.at(0) // "a"
'𠮷'.at(0) // "𠮷"

上面代码中,变量x使用let命令声明,所以在声明之前,都属于x的“死区”,只要用到该变量就会报错。因此,typeof 运行时就会抛出一个 ReferenceError

6、 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。

  1. 直接提供带重音符号的字符,比如 Ǒ(\u01D1)
  2. 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)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。
  • JavaScript 将合成字符视为两个字符,导致两种表示方法不相等。 ```js ‘\u01D1’===’\u004F\u030C’ //false

‘\u01D1’.length // 1

‘\u004F\u030C’.length // 2


* `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`。

`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。
    
    1. 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。
    2. 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。
    3. 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。)
    4. 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。1. 

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

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

注意: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。

7、 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。【这三个方法都支持第二个参数,表示开始搜索的位置。】

  • 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。

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。

var s = 'Hello world!';

s.startsWith('Hello') // true
s.endsWith('!') // true
s.includes('o') // true

// 第二个参数
s.startsWith('world', 6) // true
s.endsWith('Hello', 5) // true
s.includes('Hello', 6) // false

8、 repeat()

repeat方法返回一个新字符串,表示将原字符串重复n次。

  1. 参数如果是小数,会被取整。

  2. 如果repeat的参数是负数或者Infinity,会报错。

  3. 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。

  4. 参数NaN等同于0。

  5. 如果repeat的参数是字符串,则会先转换成数字。

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

//-------1
'na'.repeat(2.9) // "nana"

//--------2
'na'.repeat(Infinity) // RangeError
'na'.repeat(-1)  // RangeError

//---------3
'na'.repeat(-0.9) // ""

//---------4
'na'.repeat(NaN) // ""

//---------5
'na'.repeat('na') // ""
'na'.repeat('3') // "nanana"

9、 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。它们共接受两个参数,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。

  1. 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。

  2. 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。

  3. 如果省略第二个参数,默认使用空格补全长度。

//------1
'xxx'.padStart(2, 'ab') // 'xxx'
'xxx'.padEnd(2, 'ab') // 'xxx'

//------2
'abc'.padStart(10, '0123456789')  // '0123456abc'

//------3
'x'.padStart(4) // '   x'
'x'.padEnd(4) // 'x   '
  • padStart的常见用途是为数值补全指定位数。另一个用途是提示字符串格式。
// 第一个用途
'1'.padStart(10, '0') // "0000000001"
'12'.padStart(10, '0') // "0000000012"
'123456'.padStart(10, '0') // "0000123456"

// 第二个用途
'12'.padStart(10, 'YYYY-MM-DD') // "YYYY-MM-12"
'09-12'.padStart(10, 'YYYY-MM-DD') // "YYYY-09-12"

10、 模板字符串

10.1 “普通的模板字符串”

  • 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。
// 传统的JavaScript语言,输出模板通常是这样写的。
$('#result').append(
  'There are <b>' + basket.count + '</b> ' +
  'items in your basket, ' +
  '<em>' + basket.onSale +
  '</em> are on sale!'
);

// ES6
$('#result').append(`
  There are <b>${basket.count}</b> items
   in your basket, <em>${basket.onSale}</em>
  are on sale!
`);
  • 模板字符串实例1:
// 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`);

// 字符串中嵌入变量
var name = "Bob", time = "today";
`Hello ${name}, how are you ${time}?`
  • 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。
var greeting = `\`Yo\` World!`; 

  • 如果使用模板字符串表示多行字符串,所有的空格和缩进都会被保留在输出之中。【如果你不想要这个换行,可以使用trim方法消除它。】
$('#list').html(`
<ul>
  <li>first</li>
  <li>second</li>
</ul>
`)
// .trim();

10.2 “加强版的模板字符串”

  • 模板字符串中嵌入变量,需要将变量名写在${}之中。
function authorize(user, action) {
  if (!user.hasPrivilege(action)) {
    throw new Error(
      // 传统写法为
      // 'User '
      // + user.name
      // + ' is not authorized to do '
      // + action
      // + '.'
      `User ${user.name} is not authorized to do ${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。
var x = 1;
var y = 2;

`${x} + ${y} = ${x + y}`  // "1 + 2 = 3"

`${x} + ${y * 2} = ${x + y * 2}` // "1 + 4 = 5"

var obj = {x: 1, y: 2};

`${obj.x + obj.y}` // "3"
  • 模板字符串之中还能调用函数。【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。】
function fn() {
  return "Hello World";
}

`foo ${fn()} bar`
// foo Hello World bar
  • 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
var msg = `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 => `
  <table>
  ${addrs.map(addr => `
    <tr><td>${addr.first}</td></tr>
    <tr><td>${addr.last}</td></tr>
  `).join('')}
  </table>
`;
  • 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 foo = Object.freeze({});

// 常规模式时,下面一行不起作用;
// 严格模式时,该行会报错
foo.prop = 123;
  • 除了将对象本身冻结,对象的属性也应该冻结。下面是一个将对象彻底冻结的函数。
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,在需要时执行,可以像下面这样写。
// 写法一
let str = 'return ' + '`Hello ${name}!`';
let func = new Function('name', str);
func('Jack') // "Hello Jack!"

// 写法二
let str = '(name) => `Hello ${name}!`';
let func = eval.call(null, str);
func('Jack') // "Hello Jack!"

11、 标签模板

“标签模板”功能(tagged template):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。

  • 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。
alert`123`
// 等同于
alert(123)
  • 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。
var a = 5;
var b = 10;

tag`Hello ${ a + b } world ${ a * b }`;
// 等同于
tag(['Hello ', ' world ', ''], 15, 50);

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。 ```es6 function tag(stringArr, value1, value2){ // … }

// 等同于

function tag(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。  
1. 第一个参数:`['Hello ', ' world ', '']`  
2. 第二个参数: 15  
3. 第三个参数:50

* tag函数实际上以下面的形式调用。

```es6
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。
var a = 5;
var 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"
  • 下面是一个更复杂的例子。【如何将各个参数按照原来的位置拼合回去。】 ```es6 var total = 30; var msg = passthruThe total is ${total} (${total*1.05} with tax);

function passthru(literals) { var result = ‘’; var 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)”


* passthru函数采用rest参数的写法如下。
```es6
function passthru(literals, ...values) {
  var output = "";
  for (var index = 0; index < values.length; index++) {
    output += literals[index] + values[index];
  }

  output += literals[index]
  return output;
}
  • “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。【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。】
var message =
  SaferHTML`<p>${sender} has sent you a message.</p>`;

function SaferHTML(templateData) {
  var s = templateData[0];
  for (var i = 1; i < arguments.length; i++) {
    var 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;
}

var sender = '<script>alert("abc")</script>'; // 恶意代码
var 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>
  • 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
var libraryHtml = hashTemplate`
  <ul>
    #for book in ${myBooks}
      <li><i>#{book.title}</i> by #{book.author}</li>
    #end
  </ul>
`;
  • 使用标签模板,在JavaScript语言之中嵌入其他语言。【通过jsx函数,将一个DOM字符串转为React对象。你可以在Github找到jsx函数的具体实现。】
jsx`
  <div>
    <input
      ref='input'
      onChange='${this.handleChange}'
      defaultValue='${this.state.value}' />
      ${this.state.value}
   </div>
`
  • 假想的例子,通过java函数,在JavaScript代码之中运行Java代码。
java`
class HelloWorldApp {
  public static void main(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。】
console.log`123`   // ["123", raw: Array[1]]
  • 请看下面的例子。
tag`First line\nSecond line`

function tag(strings) {
  console.log(strings.raw[0]);
  // strings.raw[0] 为 "First line\\nSecond line"
  // 打印输出 "First line\nSecond line"
}

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\\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。

12、 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) {
  var output = "";
  for (var index = 0; index < values.length; index++) {
    output += strings.raw[index] + values[index];
  }

  output += strings.raw[index]
  return output;
}

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);

13、 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。

function latex(strings) {
  // ...
}

let document = 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。

function tag(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。

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

对于本文内容有问题或建议的小伙伴,欢迎在文章底部留言交流讨论。