簡介

在很多傳統語言（C/C++/Java/C#等）中，函式都是作為一個二等公民存在，你只能用語言的關鍵字宣告一個函式然後呼叫它，如果需要把函式作為引數傳給另一個函式，或是賦值給一個本地變數，又或是作為返回值，就需要通過函式指標(function pointer)、代理(delegate)等特殊的方式周折一番。

而在JavaScript世界中函式卻是一等公民，它不僅擁有一切傳統函式的使用方式（宣告和呼叫），而且可以做到像簡單值一樣賦值、傳參、返回，這樣的函式也稱之為第一級函式（First-class Function）。不僅如此，JavaScript中的函式還充當了類的建構函式的作用，同時又是一個Function類的例項(instance)。這樣的多重身份讓JavaScript的函式變得非常重要。

一、JavaScript函式入門級

JavaScript函式像一般語言一樣也是遵循先宣告後使用的原則，函式名只能包含字母、數字、下劃線或$，且不能以數字開頭。函式常見的宣告方式有以下兩種：

1
//
 直接宣告函式myfunc
2
function myfunc(/*
 arguments */)
 {
3
}
4
 
5
//
 把匿名函式賦值給本地變數myfunc
6
var myfunc
 = function(/*
 arguments */)
 {
7
}

注意，上面兩種函式宣告方式存在細微的差別：第一種方式在宣告時就是一個命名的函式，無論是宣告在呼叫之前、呼叫之後，甚至是不會執行到的位置（例如return語句之後或是永遠不會為真的分支裡），都在整個作用域可訪問；第二種方式是通過把匿名函式賦值給變數的方式，嚴格意義上說這不是一個函式的宣告（function declaration）而是一個函式表示式（function expression），在賦值之前這個函式不能被任何程式碼訪問到，也就是說這個賦值必須在呼叫之前完成，否則呼叫時會出現錯誤："TypeError: undefined is not a function"。例如：

1
myfunc1(); //
 能夠正常呼叫，因為myfunc1採用直接宣告的方式
2
 
3
function
 myfunc1() {
4
}
5
 
6
myfunc2(); //
 出錯 TypeError: undefined is not a function
7
 
8
var
 myfunc2 = function() {
9
};

函式的基本呼叫方式與傳統語言相同用一對括號呼叫: myfunc()。JavaScript的函式也支援直接或間接的遞迴(recursive)呼叫，例如經典的斐波那契函式用JavaScript可以這樣實現：

1
function fib(n)
 {
2
  if (n
 == 1 || n == 2) {
3
    return 1;
4
  } else {
5
    return fib(n
 - 2) + fib(n - 1);
6
  }
7
}

在JavaScript的函式可以處理變長引數，在函式內部都擁有一個名為arguments的區域性變數，它是一個類陣列（array-liked）的物件，裡面包含了所有呼叫時傳入的引數，有length屬性表示引數的個數。例如：

1
function test()
 {
2
  alert(arguments.length);
3
}
4
 
5
test(1); //
 1
6
test(1, 'a'); //
 2
7
test(true,
 [], {}); //
 3

利用arguments可以實現類似C語言printf的功能，也可以用來實現方法的多型。

二、JavaScript函式進階

2.1 匿名函式和巢狀函式

在JavaScript可以宣告一個沒有名稱的函式，稱為匿名函式（Anonymouse Function）。同時JavaScript還允許在函式內部宣告函式，稱為巢狀函式（Nested Function），巢狀函式的作用域為整個父函式。

在前面函式宣告的部分就看到了匿名函式和巢狀函式的一種用法，由於匿名函式沒有名稱，不會引入新的變數汙染上下文環境，而且會帶來新的變數作用域，因此匿名函式常被用來防止全域性環境汙染。

JavaScript執行時中有一個特殊的全域性環境（global object），這個物件上面存放全域性的函式和變數，實際開發中經常會使用若干第三方的庫或多個js檔案，若不小心在全域性物件引入重複的變數或函式宣告，則會造成程式碼執行混亂。例如先後引入兩個js檔案，分別定義了自己的函式log作為內部使用，則第二引入的函式會覆蓋第一個的定義且不會丟擲任何錯誤，在後續的執行中呼叫log函式可能會造成錯誤。這時候使用一個匿名函式將整個js內的邏輯包裝起來，就可以避免這種錯誤，這種方法已經被絕大多數開源js庫使用。

1
(function()
 { //
 匿名函式
2
 
3
function log(msg)
 {
4
    console.log(msg);
5
}
6
 
7
//
 其他程式碼
8
 
9
}()); //
 立即執行

以上程式碼就是一個簡單的示例，log函式的作用域被限制在這個匿名函式之內，而匿名函式則因為被外面一對小括號()包括起來，形成一個函式表示式，表示式的值是一個函式，緊接著一對小括號表示立即執行這個函式，讓原有的程式碼正常執行一次。不過，這種方式宣告的函式、通過var宣告的變數等等都是內部的，不能被任何匿名函式以外的程式碼訪問到。如果你需要對外暴露一些函式作為介面的話有如下幾種方法：

01
var
 mylib = (function(global) {
02
 
03
function log(msg)
 {
04
  console.log(msg);
05
}
06
 
07
log1
 = log;  //
 法一：利用沒有var的變數宣告的預設行為，在log1成為全域性變數（不推薦）
08
 
09
global.log2
 = log;  //
 法二：直接在全域性物件上新增log2屬性，賦值為log函式（推薦）
10
 
11
return {  //
 法三：通過匿名函式返回值得到一系列介面函式集合物件，賦值給全域性變數mylib（推薦）
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   log: log
13
};
14
 
15
}(window));

2.2 高階函式（High-order Function）

如果函式作為引數或返回值使用時，就稱為高階函式，JavaScript中的函式都可以作為高階函式來使用，這也是第一類函式的特徵。下面我們就分別分析一下這兩種使用方法。

01
function negative(n)
 {
02
  return -n; //
 取n的相反值
03
}
04
 
05
function square(n)
 {
06
  return n*n; //
 n的平方
07
}
08
 
09
function process(nums,
 callback) {
10
  var result
 = [];
11
 
12
  for(var i
 = 0, length = nums.length; i < length; i++) {
13
    result[i]
 = callback(nums[i]); //
 對陣列nums中的所有元素傳遞給callback進行處理，將返回值作為結果儲存
14
  }
15
 
16
  return result;
17
}
18
 
19
var nums
 = [-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4];
20
var n_neg
 = process(nums, negative);
21
//
 n_neg = [3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -4];
22
var n_square
 = process(nums, square);
23
//
 n_square = [9, 4, 1, 0, 1, 4, 9, 16];

以上程式碼展示了把函式作為引數傳入另一個函式process呼叫的示例，在process函式的實現中，把callback作為一個黑盒子看待，負責把引數傳給它，然後獲取返回值，在呼叫之前並不清楚callback的具體實現。只有當執行到20行和22行時，callback才被分別代表negative或square，分別對每個元素進行取相反值或平方值的操作。

01
function
 generator() {
02
  var
 i = 0;
03
  return function()
 {
04
    return i++;
05
  };
06
}
07
 
08
var
 gen1 = generator(); //
 得到一個自然數生成器
09
var
 gen2 = generator(); //
 得到另一個自然數生成器
10
var
 r1 = gen1(); //
 r1 = 0
11
var
 r2 = gen1(); //
 r2 = 1
12
var
 r3 = gen2(); //
 r3 = 0
13
var
 r4 = gen2(); //
 r4 = 1

上面的程式碼展示了把函式作為返回值的示例，generator是一個自然數生成器函式，返回值是一個自然數生成函式。每次呼叫generator時都會把一個匿名函式作為結果返回，這個匿名函式在被實際呼叫時依次返回每個自然數。在generator裡的變數i在每次呼叫這個匿名函式時都會自增1，這其實就是一個閉包。下面我們來介紹一下閉包.

2.3 閉包（Closure）

閉包(Closure)並不是一個新鮮的概念，很多函式式語言中都使用了閉包。在JavaScript中，當你在內嵌函式中使用外部函式作用域內的變數時，就是使用了閉包。用一個常用的類比來解釋閉包和類（Class）的關係：類是帶函式的資料，閉包是帶資料的函式。

閉包中使用的變數有一個特性，就是它們不在父函式返回時釋放，而是隨著閉包生命週期的結束而結束。比如像上一節中generator的例子，gen1和gen2分別使用了相互獨立的變數i（在gen1的i自增1的時候，gen2的i並不受影響，反之亦然），只要gen1或gen2這兩個變數沒有被JavaScript引擎垃圾回收，他們各自的變數i就不會被釋放。在JavaScript程式設計中，不知不覺就會使用到閉包，閉包的這個特性在帶來易用的同時，也容易帶來類似記憶體洩露的問題。例如：

1
var elem
 = document.getElementById('test');
2
elem.addEventListener('click', function()
 {
3
  alert('You
 clicked ' +
 elem.tagName);
4
});

這段程式碼的作用是點選一個結點時顯示它的標籤名稱，它把一個匿名函式註冊為一個DOM結點的click事件處理函式，函式內引用了一個DOM物件elem，就形成了閉包。這就會產生一個迴圈引用，即：DOM->閉包->DOM->閉包...DOM物件在閉包釋放之前不會被釋放；而閉包作為DOM物件的事件處理函式存在，所以在DOM物件釋放前閉包不會釋放，即使DOM物件在DOM tree中刪除，由於這個迴圈引用的存在，DOM物件和閉包都不會被釋放。可以用下面的方法可以避免這種記憶體洩露：

1
var elem
 = document.getElementById('test');
2
elem.addEventListener('click', function()
 {
3
  alert('You
 clicked ' + this.tagName); //
 不再直接引用elem變數
4
});

閉包還會帶來很多類似的記憶體洩露問題，只有在寫程式碼的時候著重注意一下閉包，儘量避免此類的問題產生。

2.4 類建構函式

JavaScript的函式同時作為類的建構函式，因此只要宣告一個函式就可以使用new關鍵字建立類的例項。

1
function
 Person(name) {
2
  this.name
 = name;
3
  this.toString
 = function() {
4
    return 'Hello,
 ' + this.name
 + '!';
5
  };
6
}
7
 
8
var
 p = new Person('Ghostheaven');
9
alert(p); //
 Hello, Ghostheaven!

在以上例項中Person函式作為類的建構函式使用，此時this指向新建立的例項物件，可以為例項增加屬性和方法，關於詳細的物件導向的JavaScript程式設計可以參考這篇文章。這裡我想要說的是，JavaScript函式作為類建構函式使用時的返回值問題。

1
function MyClass(name)
 {
2
  this.name
 = name;
3
  return name;  //
 建構函式的返回值?
4
}
5
 
6
var obj1
 = new MyClass('foo');
7
var obj2
 = MyClass('foo');
8
var obj3
 = new MyClass({});
9
var obj4
 = MyClass({});

上面的建構函式比較特別，有返回語句，那麼obj1~obj4分別指向什麼物件呢？實際結果是這樣的：

• obj1 = MyClass物件
• obj2 = 'foo'
• obj3 = {}
• obj4 = {}

三、JavaScript函式妖怪級

歡迎來到妖怪級函式授課區，在這裡會交給你如何淡定自如地面對老怪。。。

3.1 Function類

在JavaScript執行時中有一個內建的類叫做Function，用function關鍵字宣告一個函式其實是建立Function類物件的一種簡寫形式，所有的函式都擁有Function類所有的方法，例如call、apply、bind等等，可以通過instanceof關鍵字來驗證這個說法。

既然Function是一個類，那麼它的建構函式就是Function（它本身也是Function類的物件），應該可以通過new關鍵字來生成一個函式物件。第一個妖怪來了，那就是如何用Function類構造一個函式。Function的語法如下：

1
new Function
 ([arg1[, arg2[, ... argN]],] functionBody)

其中arg1, arg2, ... argN是字串，代表引數名稱，functionBody也是字串，表示函式體，前面的引數名稱是可多可少的，Function的建構函式會把最後一個引數當做函式體，前面的都當做引數處理。

1
var func1
 = new Function('name', 'return
 "Hello, " + name + "!";');
2
func1('Ghostheaven'); //
 Hello, Ghostheaven!

以上方法就通過Function構造了一個函式，這個函式跟其他用function關鍵字宣告的函式一模一樣。

看到這兒，很多人可能會問為什麼需要這樣一個妖怪呢？“存在的即是合理的”，Function類有它獨特的用途，你可以利用它動態地生成各種函式邏輯，或者代替eval函式的功能，而且能保持當前環境不會被汙染*。

3.2 自更新函式（Self-update Function）

在很多語言中，函式一旦宣告過就不能再次宣告同名函式，否則會產生語法錯誤，而在JavaScript中的函式不僅可以重複宣告，而且還可以自己更新自己。自己吃自己的妖怪來了！

01
function selfUpdate()
 {
02
  window.selfUpdate
 = function()
 {
03
    alert('second
 run!');
04
  };
05
 
06
  alert('first
 run!');
07
}
08
 
09
selfUpdate(); //
 first run!
10
selfUpdate(); //
 second run!

這種函式可以用於只執行一次的邏輯，在第一次執行之後就整個替換成一段新的邏輯。

小結

JavaScript的函式灰常強大，在漂亮地解決很多問題的同時，也帶來很多負面問題。妖怪級別的函式使用方法通常是一些鮮為人知的用法，除非特別必要不要輕易使用，否則會造成程式碼閱讀困難，影響團隊開發效率。

* 在新的ECMAScript中引入了嚴格模式，在嚴格模式下eval函式受到了很大的限制，也能夠保證環境不被汙染