ES6(17) 数组的扩展

本文介绍ES6新标准中对数组的扩展。节选自《ESMAScript 6 入门 —— 阮一峰》)

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，讲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

上面代码中，array.push(...items)和add(...numbers)这两行，都是函数的调用，它们都使用了扩展运算符。该运算符将一个数组，变为参数序列。

扩展运算符与正常的函数参数可以结合使用，非常灵活。

function f(v, w, x, y, z) { }
const args = [0, 1];
f(-1, ...args, 2, ...[3]);

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]

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);

下面是扩展运算符取代apply方法的一个实际的例子，应用Math.max方法，简化求出一个数组最大元素的写法。

// ES5的写法
Math.max.apply(null, [14, 3, 77])

// ES6的写法
Math.max(...[14, 3, 77])

// 等同于
Math.max(14, 3, 77)

上面代码中，由于JavaScript不提供求数组最大元素的函数，所以只能套用Math.max函数，将数组转为一个参数序列。有了扩展运算符以后，就可以直接用Math.max了。

另一个例子是通过push函数，讲一个数组添加到另一个数组的尾部。

// ES5的写法
var arr1 = [0, 1, 2];
var arr2 = [3, 4, 5];
Array.prototype.push.apply(arr1, arr2);

// ES6的写法
let arr1 = [0, 1, 2];
let arr2 = [3, 4, 5];
arr1.push(...arr2);

上面代码的ES5写法中，push方法的参数不能是数组，所以只好通过apply方法变通使用push方法。有了扩展运算符，就可以直接将数组传入push方法。

下面是另外一个例子。

// ES5
new (Date.bind.apply(Date, [null, 2015, 1, 1]))
// ES6
new Date(...[2015, 1, 1]);

3. 扩展运算符的应用

• 1) 复制数组

数组是符合的数据类型，直接复制的话，只是复制了指向底层数据结构的指针，而不是克隆一个全新的数组。

const a1 = [1, 2];
const a2 = a1;

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

上面代码中，a2并不是a1的克隆，而是指向同一份数据的另一个指针。修改a2，会直接导致a1的变化。

ES5只能用变通方法来复制数组。

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方法。

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

上面两种写法，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，a3和a4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。如果修改了原数组的成员，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']

上面的写法，有一个重要的好处，那就是能够正确识别四个字节的Unicode字符。

'x\uD83D\uDE80y'.length     // 4
[...'x\uD83D\uDE80y'].length    // 3

上面代码的第一种写法，JavaScript会将四个字节的Unicode字符，识别为2个字符，采用扩展运算符就没有这个问题。因此，正确返回字符串长度的函数，可以像下面这样写。

function length(str) {
    return [...str].length;
}

length('x\uD83D\uDE80y')    // 3

凡是涉及到操作四个字节的Unicode字符的函数，都有这个问题。因此，最好都用扩展运算符改写。

let str = 'x\uD83D\uDE80y';

str.split('').reverse().join('')
// 'y\uDE80\uD83Dx'

[...str].reverse().join('')
// 'y\uD83D\uDE80x'

上面代码中，如果不是扩展运算符，字符串的reverse操作就不正确。

• 5) 实现了Iterator接口的对象

任何Iterator接口的对象，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。

对于那些没有部署Iterator接口的类似数组的对象，扩展运算符就无法将其转为真正的数组。

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

let arr = [...arrayLike]
// TypeError: Cannot spread non-iterable object

上面代码中，arrayLike是一个类似数组的对象，但是没有部署Iterator接口，扩展运算符就会报错。这时，可以改为使用Array.from方法将arrayLike转为真正的数组。

• 6) Map和Set结构，Generator函数

扩展运算符内部调用的都是数据结构的Iterator接口，因此只要有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。

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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Set、Map）。

下面是一个类似数组的对象，Array.from将它转为真正的数组。

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.querySelectAll('p');
Array.from(ps).filter(p => {
    return p.textContent.length > 100;
});

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

上面代码中，字符串和Set结构都具有Iterator接口，因此可以被Array.from转为真正的数组。

如果参数是一个真正的数组，Array.from会返回一个一模一样的新数组。

Array.from([1, 2, 3]);
// [1, 2, 3]

值得注意的是，扩展运算符（...）也可以将某些数据结构转为数组。

// arguments对象
function foo() {
    const args = [...arguments];
}

// NodeList对象
[...document.querySelectorAll('div')]

扩展运算符背后调用的是遍历器接口（Symbol.iterator），如果一个对象没有部署这个接口，就无法转换。Array.from方法还支持类似数组的对象。所谓类似数组的对象，本质特征只有一点，即必须有length属性。因此，任何有length属性的对象，都可以通过Array.from方法转为数组，而此时扩展运算符就无法转换。

Array.from({ length: 3 });
// [undefined, undefined, undefined]

上面代码中，Array.from返回了一个具有三个成员的数组，每个位置的值都是undefined。扩展运算符转换不了这个对象。

对于还没有部署该方法的浏览器，可以用Array.prototype.slice方法替代。

const toArray = (() =>
    Array.from ? Array.from : obj => [].slice.call(obj)
)();

Array.from还可以接受第二个参数，作用类似于数组的map方法，用来对每个元素进行处理，将处理后的值放入返回的数组。

Array.from(arrayLike, x => x * x);
// 等同于
Array.from(arrayLike).map(x => x * x);

Array.from([1, 2, 3], x => x * x);
// [1, 4, 9]

下面的例子是取出一组DOM节点的文本内容。

let spans = document.querySelectorAll('span.name');

// map()
let name1 = Array.prototype.map.call(spans, s => s.textContent);

// Array.from()
let name2 = Array.from(spans, s => s.textContent);

下面的例子将数组中布尔值为false的成员转为0。

Array.from([1, , 2, , 3], n => n || 0);
// [1, 0, 2, 0, 3]

另一个例子是返回各种数据的类型。

function typesOf() {
    return Array.from(arguments, value => typeof value)
}
typesOf(null, [], NaN)
// ['object', 'object', 'number']

如果map函数里面用到了this关键字，还可以传入Array.from的第三个参数，用来绑定this。

Array.from可以将各种值转为真正的数组，并且还提供map功能。这实际上意味着，只要有一个原始的数据结构，就可以先对它的值进行处理，然后转成规范的数组结构，进而就可以使用数量众多的数组方法。

Array.from({ length: 2 }, () => 'jack')
// ['jack', 'jack']

上面代码中，Array.from的第一个参数指定了第二个参数运行时的次数。这种特性可以让该方法的用法变得非常灵活。

Array.from的另一个应用是，将字符串转为数组，然后返回字符串的长度。因为它能够正确处理各种Unicode字符，可以避免JavaScript将大于\uFFFF的Unicode字符，算作两个字符的bug。

function countSymbols(string) {
    return Array.from(string).length;
}

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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书组。参数个数只有一个时，实际上是指定数组的长度。

Array.of基本上可以用来替代Array()或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方法可以用下面的代码模拟实现。

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

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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（必须）：从该位置开始替换数据。如果是负值，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，表示倒数。

• 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，表示倒数。

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]

上面代码表示将从3号位直到数组结束的成员（4和5），复制到0号位开始的位置，结果覆盖了原来的1和2。

下面是更多例子。

// 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]

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五、数组实例的find()和findeIndex()

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

上面代码找出数组第一个小于0的成员。

[1, 5, 10, 15].find((value, index, arr) => value > 9)   // 10

上面代码中，find方法的回调函数可以接受三个参数，依次为当前的值、当前的位置和原数组。

数组实例的findIndex方法的用法和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((value, index, arr) => 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

上面代码中，find函数接受了第二个参数person对象，回调函数中的this对象指向person对象。

另外，这两个方法都可以发现NaN，弥补数组的indexOf方法的不足。

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

[NaN].findIndex(y => Object.is(NaN, y))     // 0

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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]

上面代码表明，fill方法用于空数组的初始化非常方便。数组中已有的元素，会被全部抹去。

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]]

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七、数组实例的entries()、keys()和values()

ES6提供的三个新方法entries()、keys()和values()，用于遍历数组。它们都返回一个遍历器对象，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']

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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。

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

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

另外，Map和Set数据结构有一个has方法，需要注意与includes区分。

• Map结构的has方法，是用来查找键名的，比如Map.prototype.has(key)、WeakMap.prototype.has(key)、Reflect.has(target, propertyKey)。

• Set结构的has方法，是用来查找值的，比如Set.prototype.has(value)、WeakSet.prototype.has(value)。

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九、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)    // [,,,]

上面代码中，Array(3)返回一个具有3个空位的数组。

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()和some()都会跳过空位。

• map()会跳过空位，但会保留这个值。

• join()和toString()会将空位视为undefined，而undefined和null会被处理成空字符串。

// forEach方法
[, 'a'].forEach((x, i) => console.log(i));      // 1

// filter方法
['a',, 'b'].filter(x => true)    // ['a', 'b']

// every方法
[, 'a'].every(x => x === 'a')   // true

// reduce方法
[1,, 2].reduce((x, y) => x + y)     // 3

// some方法
[, 'a'].some(x => x !== 'a')    // false

// map方法
[, 'a'].map(x => 1)     // [, 1]

// join方法
[, 'a', undefined, null].join('#')  // #a##

// toString方法
[, 'a', undefined, null].toString() // ',a,,'

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()和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。

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参考文献

1. 《ESMAScript 6 入门 —— 阮一峰》)