数组的扩展

1. 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

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);

通过push函数，将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。

3）扩展运算符的应用 *

（1）复制数组

数组是复合的数据类型，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]

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]

扩展运算符提供了复制数组的简便写法。

const a1 = [1, 2];
// 写法一,这种写法较为常用
const a2 = [...a1];
// 写法二
const [...a2] = a1;

（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。如果修改了引用指向的值，会同步反映到新数组。

（3）与结构赋值结合

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

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

（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];

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
};

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

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]

2. Array.from()

1）含义

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）。

2）用法

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

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

只要是部署了 Iterator 接口的数据结构，Array.from都能将其转为数组。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。

Array.from('hello')
// ['h', 'e', 'l', 'l', 'o']

let namesSet = new Set(['a', 'b'])
Array.from(namesSet) // ['a', 'b']

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]

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 ]

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]

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]

返回各种数据的类型。

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

3）模拟实现

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)
)();

3. Array.of()

1） 含义

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

2）用法

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]

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。参数个数只有一个时，实际上是指定数组的长度。

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。

3）模拟实现

Array.of方法可以用下面的代码模拟实现。

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

4. 数组实例的 copyWith()

1）含义

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。

2）用法

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, 5,6,7,8].copyWithin(0, 3)
// [4, 5, 6, 7, 8, 6, 7, 8]

// 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]

5. 数组实例的 find() 和 findIndex()

1）find 含义

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

2）find 用法

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。

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

3）findIndex 含义

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

4）用法

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

这两个方法都可以发现NaN，弥补了数组的indexOf方法的不足。

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

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

indexOf方法无法识别数组的NaN成员，但是findIndex方法可以借助Object.is方法做到。

6. 数组实例的 fill()

1）含义

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。

2）用法

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']

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]]

7. 数组实例的 entries()， keys()，和values()

1）含义

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']

8. 数组实例的 includes()

1）含义

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

2）用法

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

• 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。

• 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

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)。

9. 数组实例的 flat(), flatMap()

1）flat() 含义

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]

2）flat() 用法

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。参数为2，表示要“拉平”两层的嵌套数组。

[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]

3） flatMap() 含义

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，返回的还是一个嵌套数组。

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

4）flatMap() 用法

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。

10. 数组的空位

1）含义

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

2）用法

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。

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

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。

11. Array.prototype.sort() 的排序稳定性

2）含义

排序稳定性（stable sorting）是排序算法的重要属性，指的是排序关键字相同的项目，排序前后的顺序不变。

const arr = [
  'peach',
  'straw',
  'apple',
  'spork'
];

const stableSorting = (s1, s2) => {
  if (s1[0] < s2[0]) return -1;
  return 1;
};

arr.sort(stableSorting)
// ["apple", "peach", "straw", "spork"]

上面代码对数组arr按照首字母进行排序。排序结果中，straw在spork的前面，跟原始顺序一致，所以排序算法stableSorting是稳定排序。

const unstableSorting = (s1, s2) => {
  if (s1[0] <= s2[0]) return -1;
  return 1;
};

arr.sort(unstableSorting)
// ["apple", "peach", "spork", "straw"]

上面代码中，排序结果是spork在straw前面，跟原始顺序相反，所以排序算法unstableSorting是不稳定的。

早先的 ECMAScript 没有规定，Array.prototype.sort()的默认排序算法是否稳定，留给浏览器自己决定，这导致某些实现是不稳定的。ES2019 明确规定，Array.prototype.sort()的默认排序算法必须稳定。这个规定已经做到了，现在 JavaScript 各个主要实现的默认排序算法都是稳定的。