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详解 JS 中的扩展运算符

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。

js
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。

js
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(...item)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:

js
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:

js
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:

js
;[...[], 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。

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

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

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

上面三种情况,扩展运算符都放在圆括号里面,但是前两种情况会报错,因为扩展运算符所在的括号不是函数调用。

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:

js
// 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() 方法的一个实际例子,应用 Math.max() 方法,简化求出一个数组最大元素的写法:

js
// 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,然后求最大值。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,将一个数组添加到另一个数组的尾部:

js
// 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。

下面是另一个例子:

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

// ES6
new Date(...[2015, 1, 1])

扩展运算符的应用

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:

js
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:

js
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:

js
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。

合并数组

扩展运算符提供了数组合并的新写法:

js
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。

js
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,会同步反应到新数组。

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:

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

// ES6
[a, ...rest] = list

下面是另外一些例子:

js
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以为,否则会报错:

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

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

字符串

扩展运算符还可以将字符串转为真正的数组:

js
;[...'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。

js
'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:

js
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。

js
let str = 'x\uD83D\uDE80y';

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

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

上面代码中,如果不用扩展运算符,字符串的 reverse() 操作就不正确。

实现了 Iterator 接口的对象

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

js
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 对象实现过了 Iterator。

js
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]

上面代码中,先定义了 Number 对象的遍历接口,扩展运算符将 5 自动转成 Number 实例以后,就会调用这个接口,就会返回自定义的结果。

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

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

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

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

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。

js
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。

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

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

上面代码中,变量 go 是一个 Gerator 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。

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