[JavaScript知识库]ES6模板字符串，ES6模板字符串详解，ES6模板字符串如何使用，ES6模板字符串详解，js模板字符串，js模板字符串如何使用，js模板字符串详解

字符串的扩展

主要内容

• 字符的 Unicode 表示法
• 字符串的遍历器接口
• 直接输入 U+2028 和 U+2029
• JSON.stringify() 的改造
• 模板字符串
• 实例：模板编译
• 标签模板
• 模板字符串的限制

1. 字符的Unicode表示法

   • ES6加强了对Unicode的支持，允许采用\uxxxx形式表示一个字符，其中xxxx表示字符的Unicode码点。

     console.log('\u0061');
     /*
     输出结果：a
     解析：ES6允许采用\uxxxx的方式表示一个字符
     */
     

   • 注意事项：ES6新增的字符串表示法\uxxxx只限于码点在\u0000~\uFFFF之间的字符。超出这个范围的字符，必须用两个双字节的形式表示。

     console.log("\uD842\uDFB7");
     console.log("\u20BB7");
     /*
     输出结果：𠮷，?7
     解析：上面代码表示，如果直接在\u后面跟上超过0xFFFF的数值（比如\u20BB7），JavaScript会理解成\u20BB+7。由于\u20BB是一个不可打印的字符，所以只会显示一个空格，后面跟着一个7。
     */
     

   • ES6对字符的Unicode表示法做了改进，只要将码点放入大括号，就能正确解读该字符。

      console.log('\u{1F680}' === '\uD83D\uDE80');
      /*
      输出结果：true
      解析：大括号表示法与四字节的UTF-16编码是等价的。
      */
     

   • 字符串表示法总结：新增以上表示法之后，JavaScript共有6中方法可以表示一个字符

     console.log('\z' === 'z');
     console.log('\172' === 'z');
     console.log('\x7A' === 'z');
     console.log('\u007A' === 'z');
     console.log('\u{7A}' === 'z');
     /*
     输出结果：true
     解析：第一行是转义字符表示法，第二行是八进制编码字符表示法，第三行是十六进制编码表示法，第四行是Unicode表示法，第五行是改进的Unicode表示法，最后一种是普通字符表示法。
     */
     

2. 字符串的遍历器接口

   • ES6为字符串添加遍历接口，使得字符串可以被for…of循环遍历。

     for(let codePoint of 'foo') {
         console.log(codePoint);
     }
     /*
     输出结果：f, o, o
     解析：for...of循环可以取到字符串每一个字符
     */
     

   • 扩展：除了遍历字符串，这个遍历器最大的优点是可以识别大于0xFFFF的码点，传统的for循环无法识别这样的码点。

     let text = String.fromCodePoint(0x20BB7);
     for(let i = 0; i < text.length; i++) {
         console.log(text[i]);
     }
     
     for(let i of text) {
         console.log(i);
     }
     /*
     输出结果：两次�, 𠮷
     解析：上面代码中，字符串text只有一个字符，但是for循环会认为它包含两个字符（都不可打印），而for...of循环会正确识别出这一个字符。
     */
     

3. 直接输入U + 2028和U + 2029

   • JavaScript字符串允许直接输入字符，以及输入字符的转义形式。举例来说，“中”的Unicode码点是U+4e2d，你可以直接在字符串里面输入这个汉字，也可以输入它的转义形式\u4e2d，两者是等价的。

     console.log('中' === '\u4e2d');
     /*
     输出结果：true
     解析：两种写法是等价的
     */
     

   • 注意事项：JavaScript规定有5个字符，不能在字符串里面直接使用，只能使用转义形式。

     • U+005C：反斜杠（reverse solidus)

     • U+000D：回车（carriage return）

     • U+2028：行分隔符（line separator）

     • U+2029：段分隔符（paragraph separator）

     • U+000A：换行符（line feed）

       这个规定本身没有问题，麻烦在于JSON格式允许字符串里面直接使用U+2028(行分隔符)和U+2029(段分隔符)。这样一来，服务器输出的JSON被JSON.parse解析，就有可能直接报错。

       const json = '"\u2028"';
       JSON.parse(json);//可能报错
       

       JSON 格式已经冻结（RFC 7159），没法修改了。为了消除这个报错，ES2019 允许 JavaScript 字符串直接输入 U+2028（行分隔符）和 U+2029（段分隔符）。

       const PS = eval("'\u2029'");
       

   • 注意事项：模板字符串现在就允许直接输入这两个字符。另外，正则表达式依然不允许直接输入这两个字符，这是没有问题的，因为 JSON 本来就不允许直接包含正则表达式。

4. JSON.stringfy()的改造

   • 根据标准，JSON数据必须是UTF-8编码。但是，现在的JSON.stringfy()方法有可能返回不符合UTF-8标准的字符串。

     具体来说，UTF-8标准规定，0xD800到0xDFFFF之间的码点，不能单独使用，必须配对使用。比如，\uD834\uDF06是两个码点，但是必须放在一起配对使用，代表字符𝌆。这是为了表示码点大于0xFFFF的字符的一种变通方法。单独使用\uD834和\uDF06这两个码点是不合法的，或者颠倒顺序也不行，因为\uDF06\uD834并没有对应的字符。

     JSON.stringfy()的问题在于，它可能返回0xD800到0xDFFF之间的单个码点。

     console.log(JSON.stringify('\u{D834}'));
     /*
     输出结果："\ud834"
     */
     

   • 为了确保返回的是合法的UTF-8字符，ES2019改变了JSON.stringfy()的行为。如果遇到0xD800到0xDFFF之间的单个码点，或者不存在的配对形式，它会返回转义字符，留给应用自己决定下一步的处理。

     JSON.stringify('\u{D834}') // ""\\uD834""
     JSON.stringify('\uDF06\uD834') // ""\\udf06\\ud834""
     

5. 模板字符串

   • 传统的JavaScript语言，输出模板通常是这样写的（下面使用了 jQuery 的方法）。

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

     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。

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

   • 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。

   • 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中。

     let str = `
         hello
         world
     `;
     
     console.log(str);
     /*
     输出结果：
         hello
         world
     解析：模板字符串会保留空格和缩进，原样输出字符串
     */
     

   • 模板字符串中嵌入变量，需要将变量名写在${}之中。

     let username = 'andy';
     let age = 18;
     let str =  `我是${username}，我今年${age}岁了！`;
     console.log(str);
     /*
     输出结果：我是andy，我今年18岁了！
     解析：模板字符串中可以使用${变量名}识别变量。
     */
     

   • 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。

     let x = 1;
     let y = 2;
     let obj = {a: 1, b: 2};
     
     console.log(`${x} + ${y} = ${x + y}`);
     console.log(`${obj.a + obj.b}`); 
     /*
     输出结果：1 + 2 = 3, 3
     */
     

   • 模板字符中还可以调用函数

     function sayHello() {
         return 'hello world';
     }
     
     console.log(`${sayHello()}`);
     /*
     输出结果：hello world
     */
     

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

     如果模板字符串中的变量没有声明，则报错。

     console.log(`Hello, ${place}`);
     /*
        输出结果：place is not defined
     */
     

   • 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。

     console.log(`${'hello world'}`);
     /*
     输出结果：hello world
     */
     

   • 模板字符串甚至还能嵌套。

     const tmpl = addrs => `
       <table>
       ${addrs.map(addr => `
         <tr><td>${addr.first}</td></tr>
         <tr><td>${addr.last}</td></tr>
       `).join('')}
       </table>
     `;
     
     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。
     
     const data = [
         { first: '<Jane>', last: 'Bond' },
         { first: 'Lars', last: '<Croft>' },
     ];
     
     console.log(tmpl(data));
     // <table>
     //
     //   <tr><td><Jane></td></tr>
     //   <tr><td>Bond</td></tr>
     //
     //   <tr><td>Lars</td></tr>
     //   <tr><td><Croft></td></tr>
     //
     // </table>
     

   • 如果需要引用模板字符串本身，在需要时执行，可以写成函数。

     let func = name => `Hello ${name}`;
     console.log(func('Jack'));
     /*
     输出结果：Hello Jack
     */
     

6. 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。

     let template = `
     <ul>
       <% for(let i=0; i < data.supplies.length; i++) { %>
         <li><%= data.supplies[i] %></li>
       <% } %>
     </ul>
     `;
     /*
     解析：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。
     echo('<ul>');
     for(let i=0; i < data.supplies.length; i++) {
       echo('<li>');
       echo(data.supplies[i]);
       echo('</li>');
     };
     echo('</ul>');
     
     这个转换使用正则表达式就行了。
     let evalExpr = /<%=(.+?)%>/g;
     let expr = /<%([\s\S]+?)%>/g;
     
     template = template
       .replace(evalExpr, '`); \n  echo( $1 ); \n  echo(`')
       .replace(expr, '`); \n $1 \n  echo(`');
     
     template = 'echo(`' + template + '`);';
     
     然后，将template封装在一个函数里面返回，就可以了。
     let script =
     `(function parse(data){
       let output = "";
     
       function echo(html){
         output += html;
       }
     
       ${ template }
     
       return output;
     })`;
     
     return script;
     
     将上面的内容拼装成一个模板编译函数compile。
     
     function compile(template){
       const evalExpr = /<%=(.+?)%>/g;
       const expr = /<%([\s\S]+?)%>/g;
     
       template = template
         .replace(evalExpr, '`); \n  echo( $1 ); \n  echo(`')
         .replace(expr, '`); \n $1 \n  echo(`');
     
       template = 'echo(`' + template + '`);';
     
       let script =
       `(function parse(data){
         let output = "";
     
         function echo(html){
           output += html;
         }
     
         ${ template }
     
         return output;
       })`;
     
       return script;
     }
     
     compile函数的用法如下。
     let parse = eval(compile(template));
     div.innerHTML = parse({ supplies: [ "broom", "mop", "cleaner" ] });
     //   <ul>
     //     <li>broom</li>
     //     <li>mop</li>
     //     <li>cleaner</li>
     //   </ul>
     
     
     

7. 标签模板

   • 模板字符串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）。

     alert`hello`;
     // 等同于
     alert(['hello');
     /*
     输出结果：弹出两次hello
     解析：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。
     */
     

   • 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。

     let a = 5;
     let b = 10;
     
     tag`Hello ${a + b} world ${a * b}`;
     //等同于
     tag(['Hello ', ' world ', ''], 15, 50);
     /*
     解析：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。
     
     function tag(stringArr, value1, value2){
       // ...
     }
     // 等同于
     function tag(stringArr, ...values){
       // ...
     }
     /*
     解析：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。

     let total = 30;
     let msg = passthru`The total is ${total} (${total*1.05} with tax)`;
     
     function passthru(literals) {
       let result = '';
       let i = 0;
     
       while (i < literals.length) {
         result += literals[i++];
         if (i < arguments.length) {
           result += arguments[i];
         }
       }
     
       return result;
     }
     
     /*
     输出结果：The total is 30 (31.5) with tax
     解析：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 （剩余）参数的写法如下。

     function passthru(literals, ...values) {
       let output = "";
       let index;
       for (index = 0; index < values.length; index++) {
         output += literals[index] + values[index];
       }
     
       output += literals[index]
       return output;
     }
     

   • “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。

     let message =
       SaferHTML`<p>${sender} has sent you a message.</p>`;
     
     function SaferHTML(templateData) {
       let s = templateData[0];
       for (let i = 1; i < arguments.length; i++) {
         let arg = String(arguments[i]);
     
         // Escape special characters in the substitution.
         s += arg.replace(/&/g, "&amp;")
                 .replace(/</g, "&lt;")
                 .replace(/>/g, "&gt;");
     
         // Don't escape special characters in the template.
         s += templateData[i];
       }
       return s;
     }
     /*
     解析：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。
     */
     
     let sender = '<script>alert("abc")</script>'; // 恶意代码
     let message = SaferHTML`<p>${sender} has sent you a message.</p>`;
     
     message
     // <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）。

     i18n`Welcome to ${siteName}, you are visitor number ${visitorNumber}!`
     // "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。

     // 下面的hashTemplate函数
     // 是一个自定义的模板处理函数
     let libraryHtml = hashTemplate`
       <ul>
         #for book in ${myBooks}
           <li><i>#{book.title}</i> by #{book.author}</li>
         #end
       </ul>
     `;
     

   • 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。

     jsx`
       <div>
         <input
           ref='input'
           onChange='${this.handleChange}'
           defaultValue='${this.state.value}' />
           ${this.state.value}
        </div>
     `
     /*
     解析：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。
     */
     

     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。

     java`
     class HelloWorldApp {
       public static void main(String[] args) {
         System.out.println("Hello World!"); // Display the string.
       }
     }
     `
     HelloWorldApp.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。

     console.log`123`
     // ["123", raw: Array[1]]
     /*
     解析：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。

     tag`First line\nSecond line`
     
     function tag(strings) {
       console.log(strings.raw[0]);
       // strings.raw[0] 为 "First line\\nSecond line"
       // 打印输出 "First line\nSecond line"
     }
     /*
     解析：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。
     */
     

8. 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。

     function latex(strings) {
       // ...
     }
     
     let document = latex`
     \newcommand{\fun}{\textbf{Fun!}}  // 正常工作
     \newcommand{\unicode}{\textbf{Unicode!}} // 报错
     \newcommand{\xerxes}{\textbf{King!}} // 报错
     
     Breve over the h goes \u{h}ere // 报错
     `
     /*
     解析：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，ES2018 放松了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。

     function tag(strs) {
       strs[0] === undefined
       strs.raw[0] === "\\unicode and \\u{55}";
     }
     tag`\unicode and \u{55}`
     /*
     解析：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。
     */
     

   • 注意事项：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