数组的扩展

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一、扩展运算符

1.含义

扩展运算符(spread)是三个点(...)。它好比 rest 参数的逆运算,将一个数组转为用逗号分隔的参数序列。

console.log(...[1, 2, 3])
// 1 2 3

console.log(1, ...[2, 3, 4], 5)
// 1 2 3 4 5

[...document.querySelectorAll('div')]
// [<div>, <div>, <div>]

该运算符主要用于函数调用。

function push(array, ...items) {
  array.push(...items);
}

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

const numbers = [4, 38];
add(...numbers) // 42

扩展运算符后面还可以放置表达式。

const arr = [
  ...(x > 0 ? ['a'] : []),
  'b',
];

如果扩展运算符后面是一个空数组,则不产生任何效果。

[...[], 1]
// [1]

注意,只有函数调用时,扩展运算符才可以放在圆括号中,否则会报错。

(...[1, 2])
// Uncaught SyntaxError: Unexpected number

console.log((...[1, 2]))
// Uncaught SyntaxError: Unexpected number

console.log(...[1, 2])
// 1 2

2.替代函数的 apply 方法

由于扩展运算符可以展开数组,所以不再需要apply方法,将数组转为函数的参数了。

// ES5 的写法
function f(x, y, z) {
  // ...
}
var args = [0, 1, 2];
f.apply(null, args);

// ES6的写法
function f(x, y, z) {
  // ...
}
let args = [0, 1, 2];
f(...args);

3.扩展运算符的应用

(1)复制数组

const a1 = [1, 2];
const a2 = a1.concat();

a2[0] = 2;
a1 // [1, 2]

上面代码中,a1会返回原数组的克隆,再修改a2就不会对a1产生影响。

扩展运算符提供了复制数组的简便写法。

const a1 = [1, 2];
// 写法一
const a2 = [...a1];
// 写法二
const [...a2] = a1;

上面的两种写法,a2都是a1的克隆。

(2)合并数组

扩展运算符提供了数组合并的新写法。

const arr1 = ['a', 'b'];
const arr2 = ['c'];
const arr3 = ['d', 'e'];

// ES5 的合并数组
arr1.concat(arr2, arr3);
// [ 'a', 'b', 'c', 'd', 'e' ]

// ES6 的合并数组
[...arr1, ...arr2, ...arr3]
// [ 'a', 'b', 'c', 'd', 'e' ]

不过,这两种方法都是浅拷贝,使用的时候需要注意。

const a1 = [{ foo: 1 }];
const a2 = [{ bar: 2 }];

const a3 = a1.concat(a2);
const a4 = [...a1, ...a2];

a3[0] === a1[0] // true
a4[0] === a1[0] // true

上面代码中,a3a4是用两种不同方法合并而成的新数组,但是它们的成员都是对原数组成员的引用,这就是浅拷贝。如果修改了引用指向的值,会同步反映到新数组。

(3)与解构赋值结合

扩展运算符可以与解构赋值结合起来,用于生成数组。

// ES5
a = list[0], rest = list.slice(1)
// ES6
[a, ...rest] = list

下面是另外一些例子。

const [first, ...rest] = [1, 2, 3, 4, 5];
first // 1
rest  // [2, 3, 4, 5]

const [first, ...rest] = [];
first // undefined
rest  // []

const [first, ...rest] = ["foo"];
first  // "foo"
rest   // []

如果将扩展运算符用于数组赋值,只能放在参数的最后一位,否则会报错。

const [...butLast, last] = [1, 2, 3, 4, 5];
// 报错

const [first, ...middle, last] = [1, 2, 3, 4, 5];
// 报错

(4)字符串

扩展运算符还可以将字符串转为真正的数组。

[...'hello']
// [ "h", "e", "l", "l", "o" ]

(5)实现了 Iterator 接口的对象

任何定义了遍历器(Iterator)接口的对象(参阅 Iterator 一章),都可以用扩展运算符转为真正的数组。

let nodeList = document.querySelectorAll('div');
let array = [...nodeList];

上面代码中,querySelectorAll方法返回的是一个NodeList对象。它不是数组,而是一个类似数组的对象。这时,扩展运算符可以将其转为真正的数组,原因就在于NodeList对象实现了 Iterator 。

Number.prototype[Symbol.iterator] = function*() {
  let i = 0;
  let num = this.valueOf();
  while (i < num) {
    yield i++;
  }
}

console.log([...5]) // [0, 1, 2, 3, 4]

(6)Map 和 Set 结构,Generator 函数

扩展运算符内部调用的是数据结构的 Iterator 接口,因此只要具有 Iterator 接口的对象,都可以使用扩展运算符,比如 Map 结构。

let map = new Map([
  [1, 'one'],
  [2, 'two'],
  [3, 'three'],
]);

let arr = [...map.keys()]; // [1, 2, 3]

Generator 函数运行后,返回一个遍历器对象,因此也可以使用扩展运算符。

const go = function*(){
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
};

[...go()] // [1, 2, 3]

上面代码中,变量go是一个 Generator 函数,执行后返回的是一个遍历器对象,对这个遍历器对象执行扩展运算符,就会将内部遍历得到的值,转为一个数组。

如果对没有 Iterator 接口的对象,使用扩展运算符,将会报错。

const obj = {a: 1, b: 2};
let arr = [...obj]; // TypeError: Cannot spread non-iterable object

二、Array.from()

Array.from方法用于将两类对象转为真正的数组:类似数组的对象(array-like object)和可遍历(iterable)的对象(包括 ES6 新增的数据结构 Set 和 Map)。

let arrayLike = {
    '0': 'a',
    '1': 'b',
    '2': 'c',
    length: 3
};

// ES5的写法
var arr1 = [].slice.call(arrayLike); // ['a', 'b', 'c']

// ES6的写法
let arr2 = Array.from(arrayLike); // ['a', 'b', 'c']

实际应用中,常见的类似数组的对象是 DOM 操作返回的 NodeList 集合,以及函数内部的arguments对象。Array.from都可以将它们转为真正的数组。

// NodeList对象
let ps = document.querySelectorAll('p');
Array.from(ps).filter(p => {
  return p.textContent.length > 100;
});

// arguments对象
function foo() {
  var args = Array.from(arguments);
  // ...
}

三、Array.of()

Array.of()方法用于将一组值,转换为数组。

Array.of(3, 11, 8) // [3,11,8]
Array.of(3) // [3]
Array.of(3).length // 1

这个方法的主要目的,是弥补数组构造函数Array()的不足。因为参数个数的不同,会导致Array()的行为有差异。

Array() // []
Array(3) // [, , ,]
Array(3, 11, 8) // [3, 11, 8]

上面代码中,Array()方法没有参数、一个参数、三个参数时,返回的结果都不一样。只有当参数个数不少于 2 个时,Array()才会返回由参数组成的新数组。参数只有一个正整数时,实际上是指定数组的长度。

Array.of()基本上可以用来替代Array()new Array(),并且不存在由于参数不同而导致的重载。它的行为非常统一。

Array.of() // []
Array.of(undefined) // [undefined]
Array.of(1) // [1]
Array.of(1, 2) // [1, 2]

Array.of()总是返回参数值组成的数组。如果没有参数,就返回一个空数组。

Array.of()方法可以用下面的代码模拟实现。

function ArrayOf(){
  return [].slice.call(arguments);
}

四、数组实例的 copyWithin()

数组实例的copyWithin()方法,在当前数组内部,将指定位置的成员复制到其他位置(会覆盖原有成员),然后返回当前数组。也就是说,使用这个方法,会修改当前数组。

Array.prototype.copyWithin(target, start = 0, end = this.length)

它接受三个参数。

  • target(必需):从该位置开始替换数据。如果为负值,表示倒数。
  • start(可选):从该位置开始读取数据,默认为 0。如果为负值,表示从末尾开始计算。
  • end(可选):到该位置前停止读取数据,默认等于数组长度。如果为负值,表示从末尾开始计算。

这三个参数都应该是数值,如果不是,会自动转为数值。

[1, 2, 3, 4, 5].copyWithin(0, 3)
// [4, 5, 3, 4, 5]

// 将3号位复制到0号位
[1, 2, 3, 4, 5].copyWithin(0, 3, 4)
// [4, 2, 3, 4, 5]

// -2相当于3号位,-1相当于4号位
[1, 2, 3, 4, 5].copyWithin(0, -2, -1)
// [4, 2, 3, 4, 5]

// 将3号位复制到0号位
[].copyWithin.call({length: 5, 3: 1}, 0, 3)
// {0: 1, 3: 1, length: 5}

// 将2号位到数组结束,复制到0号位
let i32a = new Int32Array([1, 2, 3, 4, 5]);
i32a.copyWithin(0, 2);
// Int32Array [3, 4, 5, 4, 5]

// 对于没有部署 TypedArray 的 copyWithin 方法的平台
// 需要采用下面的写法
[].copyWithin.call(new Int32Array([1, 2, 3, 4, 5]), 0, 3, 4);
// Int32Array [4, 2, 3, 4, 5]

五、数组实例的 find() 和 findIndex()

数组实例的find方法,用于找出第一个符合条件的数组成员。它的参数是一个回调函数,所有数组成员依次执行该回调函数,直到找出第一个返回值为true的成员,然后返回该成员。如果没有符合条件的成员,则返回undefined

[1, 4, -5, 10].find((n) => n < 0)
// -5

数组实例的findIndex方法的用法与find方法非常类似,返回第一个符合条件的数组成员的位置,如果所有成员都不符合条件,则返回-1

[1, 5, 10, 15].findIndex(function(value, index, arr) {
  return value > 9;
}) // 2

这两个方法都可以接受第二个参数,用来绑定回调函数的this对象。

function f(v){
  return v > this.age;
}
let person = {name: 'John', age: 20};
[10, 12, 26, 15].find(f, person);    // 26

六、数组实例的 fill() 

fill方法使用给定值,填充一个数组。

['a', 'b', 'c'].fill(7)
// [7, 7, 7]

new Array(3).fill(7)
// [7, 7, 7]

fill方法还可以接受第二个和第三个参数,用于指定填充的起始位置和结束位置。

['a', 'b', 'c'].fill(7, 1, 2)
// ['a', 7, 'c']

上面代码表示,fill方法从 1 号位开始,向原数组填充 7,到 2 号位之前结束。

注意,如果填充的类型为对象,那么被赋值的是同一个内存地址的对象,而不是深拷贝对象。

let arr = new Array(3).fill({name: "Mike"});
arr[0].name = "Ben";
arr
// [{name: "Ben"}, {name: "Ben"}, {name: "Ben"}]

let arr = new Array(3).fill([]);
arr[0].push(5);
arr
// [[5], [5], [5]]

七、数组实例的 entries(),keys() 和 values() 

ES6 提供三个新的方法——entries()keys()values()——用于遍历数组。它们都返回一个遍历器对象(详见《Iterator》一章),可以用for...of循环进行遍历,唯一的区别是keys()是对键名的遍历、values()是对键值的遍历,entries()是对键值对的遍历。

for (let index of ['a', 'b'].keys()) {
  console.log(index);
}
// 0
// 1

for (let elem of ['a', 'b'].values()) {
  console.log(elem);
}
// 'a'
// 'b'

for (let [index, elem] of ['a', 'b'].entries()) {
  console.log(index, elem);
}
// 0 "a"
// 1 "b"

如果不使用for...of循环,可以手动调用遍历器对象的next方法,进行遍历。

let letter = ['a', 'b', 'c'];
let entries = letter.entries();
console.log(entries.next().value); // [0, 'a']
console.log(entries.next().value); // [1, 'b']
console.log(entries.next().value); // [2, 'c']

八、数组实例的 includes() 

Array.prototype.includes方法返回一个布尔值,表示某个数组是否包含给定的值,与字符串的includes方法类似。ES2016 引入了该方法。

[1, 2, 3].includes(2)     // true
[1, 2, 3].includes(4)     // false
[1, 2, NaN].includes(NaN) // true

该方法的第二个参数表示搜索的起始位置,默认为0。如果第二个参数为负数,则表示倒数的位置,如果这时它大于数组长度(比如第二个参数为-4,但数组长度为3),则会重置为从0开始。

[1, 2, 3].includes(3, 3);  // false
[1, 2, 3].includes(3, -1); // true

没有该方法之前,我们通常使用数组的indexOf方法,检查是否包含某个值。

if (arr.indexOf(el) !== -1) {
  // ...
}

indexOf方法有两个缺点,一是不够语义化,它的含义是找到参数值的第一个出现位置,所以要去比较是否不等于-1,表达起来不够直观。二是,它内部使用严格相等运算符(===)进行判断,这会导致对NaN的误判。

[NaN].indexOf(NaN)
// -1

includes使用的是不一样的判断算法,就没有这个问题。

[NaN].includes(NaN)
// true

下面代码用来检查当前环境是否支持该方法,如果不支持,部署一个简易的替代版本。

const contains = (() =>
  Array.prototype.includes
    ? (arr, value) => arr.includes(value)
    : (arr, value) => arr.some(el => el === value)
)();
contains(['foo', 'bar'], 'baz'); // => false

九、数组实例的 flat(),flatMap() 

数组的成员有时还是数组,Array.prototype.flat()用于将嵌套的数组“拉平”,变成一维的数组。该方法返回一个新数组,对原数据没有影响。

[1, 2, [3, 4]].flat()
// [1, 2, 3, 4]

flat()默认只会“拉平”一层,如果想要“拉平”多层的嵌套数组,可以将flat()方法的参数写成一个整数,表示想要拉平的层数,默认为1。

[1, 2, [3, [4, 5]]].flat()
// [1, 2, 3, [4, 5]]

[1, 2, [3, [4, 5]]].flat(2)
// [1, 2, 3, 4, 5]

如果不管有多少层嵌套,都要转成一维数组,可以用Infinity关键字作为参数。

[1, [2, [3]]].flat(Infinity)
// [1, 2, 3]

如果原数组有空位,flat()方法会跳过空位。

[1, 2, , 4, 5].flat()
// [1, 2, 4, 5]

flatMap()方法对原数组的每个成员执行一个函数(相当于执行Array.prototype.map()),然后对返回值组成的数组执行flat()方法。该方法返回一个新数组,不改变原数组。

// 相当于 [[2, 4], [3, 6], [4, 8]].flat()
[2, 3, 4].flatMap((x) => [x, x * 2])
// [2, 4, 3, 6, 4, 8]

flatMap()只能展开一层数组。

// 相当于 [[[2]], [[4]], [[6]], [[8]]].flat()
[1, 2, 3, 4].flatMap(x => [[x * 2]])
// [[2], [4], [6], [8]]

上面代码中,遍历函数返回的是一个双层的数组,但是默认只能展开一层,因此flatMap()返回的还是一个嵌套数组。

flatMap()方法的参数是一个遍历函数,该函数可以接受三个参数,分别是当前数组成员、当前数组成员的位置(从零开始)、原数组。

arr.flatMap(function callback(currentValue[, index[, array]]) {
  // ...
}[, thisArg])

flatMap()方法还可以有第二个参数,用来绑定遍历函数里面的this

十、数组的空位

数组的空位指,数组的某一个位置没有任何值。比如,Array构造函数返回的数组都是空位。

Array(3) // [, , ,]

注意,空位不是undefined,一个位置的值等于undefined,依然是有值的。空位是没有任何值,in运算符可以说明这一点。

0 in [undefined, undefined, undefined] // true
0 in [, , ,] // false

上面代码说明,第一个数组的 0 号位置是有值的,第二个数组的 0 号位置没有值。

ES5 对空位的处理,已经很不一致了,大多数情况下会忽略空位。

  • forEach(), filter(), reduce(), every()some()都会跳过空位。
  • map()会跳过空位,但会保留这个值
  • join()toString()会将空位视为undefined,而undefinednull会被处理成空字符串。

ES6 则是明确将空位转为undefined

Array.from方法会将数组的空位,转为undefined,也就是说,这个方法不会忽略空位。

Array.from(['a',,'b'])
// [ "a", undefined, "b" ]

扩展运算符(...)也会将空位转为undefined

[...['a',,'b']]
// [ "a", undefined, "b" ]

copyWithin()会连空位一起拷贝。

[,'a','b',,].copyWithin(2,0) // [,"a",,"a"]

fill()会将空位视为正常的数组位置。

new Array(3).fill('a') // ["a","a","a"]

for...of循环也会遍历空位。

let arr = [, ,];
for (let i of arr) {
  console.log(1);
}
// 1
// 1

上面代码中,数组arr有两个空位,for...of并没有忽略它们。如果改成map方法遍历,空位是会跳过的。

entries()keys()values()find()findIndex()会将空位处理成undefined

// entries()
[...[,'a'].entries()] // [[0,undefined], [1,"a"]]

// keys()
[...[,'a'].keys()] // [0,1]

// values()
[...[,'a'].values()] // [undefined,"a"]

// find()
[,'a'].find(x => true) // undefined

// findIndex()
[,'a'].findIndex(x => true) // 0

由于空位的处理规则非常不统一,所以建议避免出现空位。