ES6字符串的扩展方法

includes(), startsWith(), endsWith()

传统上，JavaScript只有indexOf方法，可以用来确定一个字符串是否包含在另一个字符串中。ES6又提供了三种新方法。

includes()：返回布尔值，表示是否找到了参数字符串。
startsWith()：返回布尔值，表示参数字符串是否在源字符串的头部。
endsWith()：返回布尔值，表示参数字符串是否在源字符串的尾部。

var s = 'Hello world!';

s.startsWith('Hello') // true s.endsWith('!') // true s.includes('o') // true

这三个方法都支持第二个参数，表示开始搜索的位置。

1var s = 'Hello world!';
2
3s.startsWith('world', 6) // true
4s.endsWith('Hello', 5) // true
5s.includes('Hello', 6) // false

上面代码表示，使用第二个参数n时，endsWith的行为与其他两个方法有所不同。它针对前n个字符，而其他两个方法针对从第n个位置直到字符串结束。

repeat()

repeat方法返回一个新字符串，表示将原字符串重复n次。

1'x'.repeat(3) // "xxx"
2'hello'.repeat(2) // "hellohello"
3'na'.repeat(0) // ""

参数如果是小数，会被取整。

'na'.repeat(2.9) // "nana"

如果repeat的参数是负数或者Infinity，会报错。

1'na'.repeat(Infinity)
2// RangeError
3'na'.repeat(-1)
4// RangeError

但是，如果参数是0到-1之间的小数，则等同于0，这是因为会先进行取整运算。0到-1之间的小数，取整以后等于-0，repeat视同为0。

'na'.repeat(-0.9) // ""

参数NaN等同于0。

'na'.repeat(NaN) // ""

如果repeat的参数是字符串，则会先转换成数字。

1'na'.repeat('na') // ""
2'na'.repeat('3') // "nanana"

padStart()，padEnd()

ES2017 引入了字符串补全长度的功能。如果某个字符串不够指定长度，会在头部或尾部补全。padStart()用于头部补全，padEnd()用于尾部补全。

1'x'.padStart(5, 'ab') // 'ababx'
2'x'.padStart(4, 'ab') // 'abax'
3
4'x'.padEnd(5, 'ab') // 'xabab'
5'x'.padEnd(4, 'ab') // 'xaba'

上面代码中，padStart和padEnd一共接受两个参数，第一个参数用来指定字符串的最小长度，第二个参数是用来补全的字符串。

如果原字符串的长度，等于或大于指定的最小长度，则返回原字符串。

1'xxx'.padStart(2, 'ab') // 'xxx'
2'xxx'.padEnd(2, 'ab') // 'xxx'

如果用来补全的字符串与原字符串，两者的长度之和超过了指定的最小长度，则会截去超出位数的补全字符串。

1'abc'.padStart(10, '0123456789')
2// '0123456abc'

如果省略第二个参数，默认使用空格补全长度。

1'x'.padStart(4) // '   x'
2'x'.padEnd(4) // 'x   '

padStart的常见用途是为数值补全指定位数。下面代码生成10位的数值字符串。

1'1'.padStart(10, '0') // "0000000001"
2'12'.padStart(10, '0') // "0000000012"
3'123456'.padStart(10, '0') // "0000123456"

另一个用途是提示字符串格式。

1'12'.padStart(10, 'YYYY-MM-DD') // "YYYY-MM-12"
2'09-12'.padStart(10, 'YYYY-MM-DD') // "YYYY-09-12"

模板字符串

传统的JavaScript语言，输出模板通常是这样写的。

1$('#result').append(
2  'There are <b>' + basket.count + '</b> ' +
3  'items in your basket, ' +
4  '<em>' + basket.onSale +
5  '</em> are on sale!'
6);

上面这种写法相当繁琐不方便，ES6引入了模板字符串解决这个问题。

1$('#result').append(`
2  There are <b>${basket.count}</b> items
3   in your basket, <em>${basket.onSale}</em>
4  are on sale!
5`);

模板字符串（template string）是增强版的字符串，用反引号（`）标识。它可以当作普通字符串使用，也可以用来定义多行字符串，或者在字符串中嵌入变量。

1// 普通字符串
2`In JavaScript '\n' is a line-feed.`
3
4// 多行字符串
5`In JavaScript this is
6 not legal.`
7
8console.log(`string text line 1
9string text line 2`);
10
11// 字符串中嵌入变量
12var name = "Bob", time = "today";
13`Hello ${name}, how are you ${time}?`

上面代码中的模板字符串，都是用反引号表示。如果在模板字符串中需要使用反引号，则前面要用反斜杠转义。

var greeting = `\`Yo\` World!`;

如果使用模板字符串表示多行字符串，所有的空格和缩进都会被保留在输出之中。

1$('#list').html(`
2<ul>
3  <li>first</li>
4  <li>second</li>
5</ul>
6`);

上面代码中，所有模板字符串的空格和换行，都是被保留的，比如<ul>标签前面会有一个换行。如果你不想要这个换行，可以使用trim方法消除它。

1$('#list').html(`
2<ul>
3  <li>first</li>
4  <li>second</li>
5</ul>
6`.trim());

模板字符串中嵌入变量，需要将变量名写在${}之中。

1function authorize(user, action) {
2  if (!user.hasPrivilege(action)) {
3    throw new Error(
4      // 传统写法为
5      // 'User '
6      // + user.name
7      // + ' is not authorized to do '
8      // + action
9      // + '.'
10      `User ${user.name} is not authorized to do ${action}.`);
11  }
12}

大括号内部可以放入任意的JavaScript表达式，可以进行运算，以及引用对象属性。

1var x = 1;
2var y = 2;
3
4`${x} + ${y} = ${x + y}`
5// "1 + 2 = 3"
6
7`${x} + ${y * 2} = ${x + y * 2}`
8// "1 + 4 = 5"
9
10var obj = {x: 1, y: 2};
11`${obj.x + obj.y}`
12// 3

模板字符串之中还能调用函数。

1function fn() {
2  return "Hello World";
3}
4
5`foo ${fn()} bar`
6// foo Hello World bar

如果大括号中的值不是字符串，将按照一般的规则转为字符串。比如，大括号中是一个对象，将默认调用对象的toString方法。

如果模板字符串中的变量没有声明，将报错。

1// 变量place没有声明
2var msg = `Hello, ${place}`;
3// 报错

由于模板字符串的大括号内部，就是执行JavaScript代码，因此如果大括号内部是一个字符串，将会原样输出。

1`Hello ${'World'}`
2// "Hello World"

模板字符串甚至还能嵌套。

1const tmpl = addrs => `
2  <table>
3  ${addrs.map(addr => `
4    <tr><td>${addr.first}</td></tr>
5    <tr><td>${addr.last}</td></tr>
6  `).join('')}
7  </table>
8`;

上面代码中，模板字符串的变量之中，又嵌入了另一个模板字符串，使用方法如下。

1const data = [
2    { first: '<Jane>', last: 'Bond' },
3    { first: 'Lars', last: '<Croft>' },
4];
5
6console.log(tmpl(data));
7// <table>
8//
9//   <tr><td><Jane></td></tr>
10//   <tr><td>Bond</td></tr>
11//
12//   <tr><td>Lars</td></tr>
13//   <tr><td><Croft></td></tr>
14//
15// </table>

如果需要引用模板字符串本身，在需要时执行，可以像下面这样写。

1// 写法一
2let str = 'return ' + '`Hello ${name}!`';
3let func = new Function('name', str);
4func('Jack') // "Hello Jack!"
5
6// 写法二
7let str = '(name) => `Hello ${name}!`';
8let func = eval.call(null, str);
9func('Jack') // "Hello Jack!"

实例：模板编译

下面，我们来看一个通过模板字符串，生成正式模板的实例。

1var template = `
2<ul>
3  <% for(var i=0; i < data.supplies.length; i++) { %>
4    <li><%= data.supplies[i] %></li>
5  <% } %>
6</ul>
7`;

上面代码在模板字符串之中，放置了一个常规模板。该模板使用<%...%>放置JavaScript代码，使用<%= ... %>输出JavaScript表达式。

怎么编译这个模板字符串呢？

一种思路是将其转换为JavaScript表达式字符串。

1echo('<ul>');
2for(var i=0; i < data.supplies.length; i++) {
3  echo('<li>');
4  echo(data.supplies[i]);
5  echo('</li>');
6};
7echo('</ul>');

这个转换使用正则表达式就行了。

1var evalExpr = /<%=(.+?)%>/g;
2var expr = /<%([\s\S]+?)%>/g;
3
4template = template
5  .replace(evalExpr, '`); \n  echo( $1 ); \n  echo(`')
6  .replace(expr, '`); \n $1 \n  echo(`');
7
8template = 'echo(`' + template + '`);';

然后，将template封装在一个函数里面返回，就可以了。

1var script =
2`(function parse(data){
3  var output = "";
4
5  function echo(html){
6    output += html;
7  }
8
9  ${ template }
10
11  return output;
12})`;
13
14return script;

将上面的内容拼装成一个模板编译函数compile。

1function compile(template){
2  var evalExpr = /<%=(.+?)%>/g;
3  var expr = /<%([\s\S]+?)%>/g;
4
5  template = template
6    .replace(evalExpr, '`); \n  echo( $1 ); \n  echo(`')
7    .replace(expr, '`); \n $1 \n  echo(`');
8
9  template = 'echo(`' + template + '`);';
10
11  var script =
12  `(function parse(data){
13    var output = "";
14
15    function echo(html){
16      output += html;
17    }
18
19    ${ template }
20
21    return output;
22  })`;
23
24  return script;
25}

compile函数的用法如下。

1var parse = eval(compile(template));
2div.innerHTML = parse({ supplies: [ "broom", "mop", "cleaner" ] });
3//   <ul>
4//     <li>broom</li>
5//     <li>mop</li>
6//     <li>cleaner</li>
7//   </ul>

标签模板

模板字符串的功能，不仅仅是上面这些。它可以紧跟在一个函数名后面，该函数将被调用来处理这个模板字符串。这被称为“标签模板”功能（tagged template）。

1alert`123`
2// 等同于
3alert(123)

标签模板其实不是模板，而是函数调用的一种特殊形式。“标签”指的就是函数，紧跟在后面的模板字符串就是它的参数。

但是，如果模板字符里面有变量，就不是简单的调用了，而是会将模板字符串先处理成多个参数，再调用函数。

1var a = 5;
2var b = 10;
3
4tag`Hello ${ a + b } world ${ a * b }`;
5// 等同于
6tag(['Hello ', ' world ', ''], 15, 50);

上面代码中，模板字符串前面有一个标识名tag，它是一个函数。整个表达式的返回值，就是tag函数处理模板字符串后的返回值。

函数tag依次会接收到多个参数。

1function tag(stringArr, value1, value2){
2  // ...
3}
4
5// 等同于
6
7function tag(stringArr, ...values){
8  // ...
9}

tag函数的第一个参数是一个数组，该数组的成员是模板字符串中那些没有变量替换的部分，也就是说，变量替换只发生在数组的第一个成员与第二个成员之间、第二个成员与第三个成员之间，以此类推。

tag函数的其他参数，都是模板字符串各个变量被替换后的值。由于本例中，模板字符串含有两个变量，因此tag会接受到value1和value2两个参数。

tag函数所有参数的实际值如下。

第一个参数：['Hello ', ' world ', '']
第二个参数: 15
第三个参数：50

也就是说，tag函数实际上以下面的形式调用。

tag(['Hello ', ' world ', ''], 15, 50)

我们可以按照需要编写tag函数的代码。下面是tag函数的一种写法，以及运行结果。

1var a = 5;
2var b = 10;
3
4function tag(s, v1, v2) {
5  console.log(s[0]);
6  console.log(s[1]);
7  console.log(s[2]);
8  console.log(v1);
9  console.log(v2);
10
11  return "OK";
12}
13
14tag`Hello ${ a + b } world ${ a * b}`;
15// "Hello "
16// " world "
17// ""
18// 15
19// 50
20// "OK"

下面是一个更复杂的例子。

1var total = 30;
2var msg = passthru`The total is ${total} (${total*1.05} with tax)`;
3
4function passthru(literals) {
5  var result = '';
6  var i = 0;
7
8  while (i < literals.length) {
9    result += literals[i++];
10    if (i < arguments.length) {
11      result += arguments[i];
12    }
13  }
14
15  return result;
16}
17
18msg // "The total is 30 (31.5 with tax)"

上面这个例子展示了，如何将各个参数按照原来的位置拼合回去。

passthru函数采用rest参数的写法如下。

1function passthru(literals, ...values) {
2  var output = "";
3  for (var index = 0; index < values.length; index++) {
4    output += literals[index] + values[index];
5  }
6
7  output += literals[index]
8  return output;
9}

“标签模板”的一个重要应用，就是过滤HTML字符串，防止用户输入恶意内容。

1var message =
2  SaferHTML`<p>${sender} has sent you a message.</p>`;
3
4function SaferHTML(templateData) {
5  var s = templateData[0];
6  for (var i = 1; i < arguments.length; i++) {
7    var arg = String(arguments[i]);
8
9    // Escape special characters in the substitution.
10    s += arg.replace(/&/g, "&amp;")
11            .replace(/</g, "&lt;")
12            .replace(/>/g, "&gt;");
13
14    // Don't escape special characters in the template.
15    s += templateData[i];
16  }
17  return s;
18}

上面代码中，sender变量往往是用户提供的，经过SaferHTML函数处理，里面的特殊字符都会被转义。

1var sender = '<script>alert("abc")</script>'; // 恶意代码
2var message = SaferHTML`<p>${sender} has sent you a message.</p>`;
3
4message
5// <p>&lt;script&gt;alert("abc")&lt;/script&gt; has sent you a message.</p>

标签模板的另一个应用，就是多语言转换（国际化处理）。

1i18n`Welcome to ${siteName}, you are visitor number ${visitorNumber}!`
2// "欢迎访问xxx，您是第xxxx位访问者！"

模板字符串本身并不能取代Mustache之类的模板库，因为没有条件判断和循环处理功能，但是通过标签函数，你可以自己添加这些功能。

1// 下面的hashTemplate函数
2// 是一个自定义的模板处理函数
3var libraryHtml = hashTemplate`
4  <ul>
5    #for book in ${myBooks}
6      <li><i>#{book.title}</i> by #{book.author}</li>
7    #end
8  </ul>
9`;

除此之外，你甚至可以使用标签模板，在JavaScript语言之中嵌入其他语言。

1jsx`
2  <div>
3    <input
4      ref='input'
5      onChange='${this.handleChange}'
6      defaultValue='${this.state.value}' />
7      ${this.state.value}
8   </div>
9`

上面的代码通过jsx函数，将一个DOM字符串转为React对象。你可以在Github找到jsx函数的具体实现。

下面则是一个假想的例子，通过java函数，在JavaScript代码之中运行Java代码。

1java`
2class HelloWorldApp {
3  public static void main(String[] args) {
4    System.out.println(“Hello World!”); // Display the string.
5  }
6}
7`
8HelloWorldApp.main();

模板处理函数的第一个参数（模板字符串数组），还有一个raw属性。

1console.log`123`
2// ["123", raw: Array[1]]

上面代码中，console.log接受的参数，实际上是一个数组。该数组有一个raw属性，保存的是转义后的原字符串。

请看下面的例子。

1tag`First line\nSecond line`
2
3function tag(strings) {
4  console.log(strings.raw[0]);
5  // "First line\\nSecond line"
6}

上面代码中，tag函数的第一个参数strings，有一个raw属性，也指向一个数组。该数组的成员与strings数组完全一致。比如，strings数组是["First line\nSecond line"]，那么strings.raw数组就是["First line\\nSecond line"]。两者唯一的区别，就是字符串里面的斜杠都被转义了。比如，strings.raw数组会将\n视为\\和n两个字符，而不是换行符。这是为了方便取得转义之前的原始模板而设计的。

String.raw()

ES6还为原生的String对象，提供了一个raw方法。

String.raw方法，往往用来充当模板字符串的处理函数，返回一个斜杠都被转义（即斜杠前面再加一个斜杠）的字符串，对应于替换变量后的模板字符串。

1String.raw`Hi\n${2+3}!`;
2// "Hi\\n5!"
3
4String.raw`Hi\u000A!`;
5// 'Hi\\u000A!'

如果原字符串的斜杠已经转义，那么String.raw不会做任何处理。

1String.raw`Hi\\n`
2// "Hi\\n"

String.raw的代码基本如下。

1String.raw = function (strings, ...values) {
2  var output = "";
3  for (var index = 0; index < values.length; index++) {
4    output += strings.raw[index] + values[index];
5  }
6
7  output += strings.raw[index]
8  return output;
9}

String.raw方法可以作为处理模板字符串的基本方法，它会将所有变量替换，而且对斜杠进行转义，方便下一步作为字符串来使用。

String.raw方法也可以作为正常的函数使用。这时，它的第一个参数，应该是一个具有raw属性的对象，且raw属性的值应该是一个数组。

1String.raw({ raw: 'test' }, 0, 1, 2);
2// 't0e1s2t'
3
4// 等同于
5String.raw({ raw: ['t','e','s','t'] }, 0, 1, 2);

模板字符串的限制

前面提到标签模板里面，可以内嵌其他语言。但是，模板字符串默认会将字符串转义，导致无法嵌入其他语言。

举例来说，标签模板里面可以嵌入 LaTEX 语言。

1function latex(strings) {
2  // ...
3}
4
5let document = latex`
6\newcommand{\fun}{\textbf{Fun!}}  // 正常工作
7\newcommand{\unicode}{\textbf{Unicode!}} // 报错
8\newcommand{\xerxes}{\textbf{King!}} // 报错
9
10Breve over the h goes \u{h}ere // 报错
11`

上面代码中，变量document内嵌的模板字符串，对于 LaTEX 语言来说完全是合法的，但是 JavaScript 引擎会报错。原因就在于字符串的转义。

模板字符串会将\u00FF和\u{42}当作 Unicode 字符进行转义，所以\unicode解析时报错；而\x56会被当作十六进制字符串转义，所以\xerxes会报错。也就是说，\u和\x在 LaTEX 里面有特殊含义，但是 JavaScript 将它们转义了。

为了解决这个问题，现在有一个提案，放松对标签模板里面的字符串转义的限制。如果遇到不合法的字符串转义，就返回undefined，而不是报错，并且从raw属性上面可以得到原始字符串。

1function tag(strs) {
2  strs[0] === undefined
3  strs.raw[0] === "\\unicode and \\u{55}";
4}
5tag`\unicode and \u{55}`

上面代码中，模板字符串原本是应该报错的，但是由于放松了对字符串转义的限制，所以不报错了，JavaScript引擎将第一个字符设置为undefined，但是raw属性依然可以得到原始字符串，因此tag函数还是可以对原字符串进行处理。

注意，这种对字符串转义的放松，只在标签模板解析字符串时生效，不是标签模板的场合，依然会报错。

let bad = `bad escape sequence: \unicode`; // 报错