# 数组的扩展

## 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。

```javascript
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。

```javascript
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，它们的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。

```javascript
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。

```javascript
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。

```javascript
[...[], 1]
// [1]
```

### 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。

```javascript
// 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。

```javascript
// 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。

```javascript
// 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。

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

### 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。

```javascript
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。

```javascript
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。

```javascript
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。

```javascript
// ES5
[1, 2].concat(more)
// ES6
[1, 2, ...more]

var arr1 = ['a', 'b'];
var arr2 = ['c'];
var 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' ]
```

**（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。

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

下面是另外一些例子。

```javascript
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。

```javascript
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。

```javascript
[...'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。

```javascript
'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。

```javascript
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。

```javascript
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。

**（5）实现了 Iterator 接口的对象**

任何 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。

```javascript
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。

```javascript
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。

```javascript
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。

```javascript
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。

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

## 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）。

下面是一个类似数组的对象，`Array.from`将它转为真正的数组。

```javascript
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。

```javascript
// 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);
  // ...
}
```

上面代码中，`querySelectorAll`方法返回的是一个类似数组的对象，可以将这个对象转为真正的数组，再使用`forEach`方法。

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

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

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

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。

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

值得提醒的是，扩展运算符（`...`）也可以将某些数据结构转为数组。

```javascript
// 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。

```javascript
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。

```javascript
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。

```javascript
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。

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

// map()
let names1 = Array.prototype.map.call(spans, s => s.textContent);

// Array.from()
let names2 = 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`。

```javascript
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。

```javascript
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，你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。

```javascript
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。

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

## Array.of()

`Array.of`方法用于将一组值，转换为数组。

```javascript
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。

```javascript
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数组。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。

```javascript
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。

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

## 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。

```javascript
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。

```javascript
[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），复制到从 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。

```javascript
// 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]
```

## 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`。

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

上面代码找出数组中第一个小于 0 的成员。

```javascript
[1, 5, 10, 15].find(function(value, index, arr) {
  return 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`。

```javascript
[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。

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

上面的代码中，`find`函数接收了第二个参数`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`，弥补了数组的`indexOf`方法的不足。

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

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

上面代码中，`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。

## 数组实例的 fill()

`fill`方法使用给定值，填充一个数组。

```javascript
['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。

```javascript
['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。

## 数组实例的 entries()，keys() 和 values()

ES6 提供三个新的方法——`entries()`，`keys()`和`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。

```javascript
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。

```javascript
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']
```

## 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。

```javascript
[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。

```javascript
[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。

```javascript
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。

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

`includes`使用的是不一样的判断算法，就没有这个问题。

```javascript
[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。

```javascript
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)`。

## 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。

```javascript
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。

```javascript
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。

```javascript
// 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) => return 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。

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

扩展运算符（`...`）也会将空位转为`undefined`。

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

`copyWithin()`会连空位一起拷贝。

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

`fill()`会将空位视为正常的数组位置。

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

`for...of`循环也会遍历空位。

```javascript
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`。

```javascript
// 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。
