前端面试之道

# JS 进阶知识点及常考面试题

在这一章节中，我们将会学习到一些原理相关的知识，不会解释涉及到的知识点的作用及用法，如果大家对于这些内容还不怎么熟悉，推荐先去学习相关的知识点内容再来学习原理知识。

# 手写 call、apply 及 bind 函数

涉及面试题：call、apply 及 bind 函数内部实现是怎么样的？

首先从以下几点来考虑如何实现这几个函数

  • 不传入第一个参数，那么上下文默认为 window
  • 改变了 this 指向，让新的对象可以执行该函数，并能接受参数

那么我们先来实现 call

Function.prototype.myCall = function(context) {
  if (typeof this !== 'function') {
    throw new TypeError('Error')
  }
  context = context || window
  context.fn = this
  const args = [...arguments].slice(1)
  const result = context.fn(...args)
  delete context.fn
  return result
}

以下是对实现的分析：

  • 首先 context 为可选参数，如果不传的话默认上下文为 window
  • 接下来给 context 创建一个 fn 属性，并将值设置为需要调用的函数
  • 因为 call 可以传入多个参数作为调用函数的参数，所以需要将参数剥离出来
  • 然后调用函数并将对象上的函数删除

以上就是实现 call 的思路，apply 的实现也类似，区别在于对参数的处理，所以就不一一分析思路了

Function.prototype.myApply = function(context) {
  if (typeof this !== 'function') {
    throw new TypeError('Error')
  }
  context = context || window
  context.fn = this
  let result
  // 处理参数和 call 有区别
  if (arguments[1]) {
    result = context.fn(...arguments[1])
  } else {
    result = context.fn()
  }
  delete context.fn
  return result
}

bind 的实现对比其他两个函数略微地复杂了一点，因为 bind 需要返回一个函数，需要判断一些边界问题，以下是 bind 的实现

Function.prototype.myBind = function (context) {
  if (typeof this !== 'function') {
    throw new TypeError('Error')
  }
  const _this = this
  const args = [...arguments].slice(1)
  // 返回一个函数
  return function F() {
    // 因为返回了一个函数，我们可以 new F()，所以需要判断
    if (this instanceof F) {
      return new _this(...args, ...arguments)
    }
    return _this.apply(context, args.concat(...arguments))
  }
}

以下是对实现的分析：

  • 前几步和之前的实现差不多，就不赘述了
  • bind 返回了一个函数，对于函数来说有两种方式调用，一种是直接调用，一种是通过 new 的方式，我们先来说直接调用的方式
  • 对于直接调用来说，这里选择了 apply 的方式实现，但是对于参数需要注意以下情况：因为 bind 可以实现类似这样的代码 f.bind(obj, 1)(2)，所以我们需要将两边的参数拼接起来，于是就有了这样的实现 args.concat(...arguments)
  • 最后来说通过 new 的方式，在之前的章节中我们学习过如何判断 this，对于 new 的情况来说，不会被任何方式改变 this，所以对于这种情况我们需要忽略传入的 this

# new

涉及面试题：new 的原理是什么？通过 new 的方式创建对象和通过字面量创建有什么区别？

在调用 new 的过程中会发生以上四件事情：

  1. 新生成了一个对象
  2. 链接到原型
  3. 绑定 this
  4. 返回新对象

根据以上几个过程，我们也可以试着来自己实现一个 new

function create() {
  let obj = {}
  let Con = [].shift.call(arguments)
  obj.__proto__ = Con.prototype
  let result = Con.apply(obj, arguments)
  return result instanceof Object ? result : obj
}

以下是对实现的分析：

  • 创建一个空对象
  • 获取构造函数
  • 设置空对象的原型
  • 绑定 this 并执行构造函数
  • 确保返回值为对象

对于对象来说，其实都是通过 new 产生的，无论是 function Foo() 还是 let a = { b : 1 } 。

对于创建一个对象来说，更推荐使用字面量的方式创建对象（无论性能上还是可读性）。因为你使用 new Object() 的方式创建对象需要通过作用域链一层层找到 Object，但是你使用字面量的方式就没这个问题。

function Foo() {}
// function 就是个语法糖
// 内部等同于 new Function()
let a = { b: 1 }
// 这个字面量内部也是使用了 new Object()

更多关于 new 的内容可以阅读我写的文章 聊聊 new 操作符。

# instanceof 的原理

涉及面试题：instanceof 的原理是什么？

instanceof 可以正确的判断对象的类型，因为内部机制是通过判断对象的原型链中是不是能找到类型的 prototype。

我们也可以试着实现一下 instanceof

function myInstanceof(left, right) {
  let prototype = right.prototype
  left = left.__proto__
  while (true) {
    if (left === null || left === undefined)
      return false
    if (prototype === left)
      return true
    left = left.__proto__
  }
}

以下是对实现的分析：

  • 首先获取类型的原型
  • 然后获得对象的原型
  • 然后一直循环判断对象的原型是否等于类型的原型，直到对象原型为 null，因为原型链最终为 null

# 为什么 0.1 + 0.2 != 0.3

涉及面试题：为什么 0.1 + 0.2 != 0.3？如何解决这个问题？

先说原因，因为 JS 采用 IEEE 754 双精度版本（64位），并且只要采用 IEEE 754 的语言都有该问题。

我们都知道计算机是通过二进制来存储东西的，那么 0.1 在二进制中会表示为

// (0011) 表示循环
0.1 = 2^-4 * 1.10011(0011)

我们可以发现，0.1 在二进制中是无限循环的一些数字，其实不只是 0.1，其实很多十进制小数用二进制表示都是无限循环的。这样其实没什么问题，但是 JS 采用的浮点数标准却会裁剪掉我们的数字。

IEEE 754 双精度版本（64位）将 64 位分为了三段

  • 第一位用来表示符号
  • 接下去的 11 位用来表示指数
  • 其他的位数用来表示有效位，也就是用二进制表示 0.1 中的 10011(0011)

那么这些循环的数字被裁剪了，就会出现精度丢失的问题，也就造成了 0.1 不再是 0.1 了，而是变成了 0.100000000000000002

0.100000000000000002 === 0.1 // true

那么同样的，0.2 在二进制也是无限循环的，被裁剪后也失去了精度变成了 0.200000000000000002

0.200000000000000002 === 0.2 // true

所以这两者相加不等于 0.3 而是 0.300000000000000004

0.1 + 0.2 === 0.30000000000000004 // true

那么可能你又会有一个疑问，既然 0.1 不是 0.1，那为什么 console.log(0.1) 却是正确的呢？

因为在输入内容的时候，二进制被转换为了十进制，十进制又被转换为了字符串，在这个转换的过程中发生了取近似值的过程，所以打印出来的其实是一个近似值，你也可以通过以下代码来验证

console.log(0.100000000000000002) // 0.1

那么说完了为什么，最后来说说怎么解决这个问题吧。其实解决的办法有很多，这里我们选用原生提供的方式来最简单的解决问题

parseFloat((0.1 + 0.2).toFixed(10)) === 0.3 // true

# 垃圾回收机制

涉及面试题：V8 下的垃圾回收机制是怎么样的？

V8 实现了准确式 GC，GC 算法采用了分代式垃圾回收机制。因此，V8 将内存（堆）分为新生代和老生代两部分。

# 新生代算法

新生代中的对象一般存活时间较短，使用 Scavenge GC 算法。

在新生代空间中，内存空间分为两部分，分别为 From 空间和 To 空间。在这两个空间中，必定有一个空间是使用的，另一个空间是空闲的。新分配的对象会被放入 From 空间中，当 From 空间被占满时，新生代 GC 就会启动了。算法会检查 From 空间中存活的对象并复制到 To 空间中，如果有失活的对象就会销毁。当复制完成后将 From 空间和 To 空间互换，这样 GC 就结束了。

# 老生代算法

老生代中的对象一般存活时间较长且数量也多，使用了两个算法，分别是标记清除算法和标记压缩算法。

在讲算法前，先来说下什么情况下对象会出现在老生代空间中：

  • 新生代中的对象是否已经经历过一次 Scavenge 算法，如果经历过的话，会将对象从新生代空间移到老生代空间中。
  • To 空间的对象占比大小超过 25 %。在这种情况下，为了不影响到内存分配，会将对象从新生代空间移到老生代空间中。

老生代中的空间很复杂，有如下几个空间

enum AllocationSpace {
  // TODO(v8:7464): Actually map this space's memory as read-only.
  RO_SPACE,    // 不变的对象空间
  NEW_SPACE,   // 新生代用于 GC 复制算法的空间
  OLD_SPACE,   // 老生代常驻对象空间
  CODE_SPACE,  // 老生代代码对象空间
  MAP_SPACE,   // 老生代 map 对象
  LO_SPACE,    // 老生代大空间对象
  NEW_LO_SPACE,  // 新生代大空间对象

  FIRST_SPACE = RO_SPACE,
  LAST_SPACE = NEW_LO_SPACE,
  FIRST_GROWABLE_PAGED_SPACE = OLD_SPACE,
  LAST_GROWABLE_PAGED_SPACE = MAP_SPACE
};

在老生代中，以下情况会先启动标记清除算法：

  • 某一个空间没有分块的时候
  • 空间中被对象超过一定限制
  • 空间不能保证新生代中的对象移动到老生代中

在这个阶段中，会遍历堆中所有的对象，然后标记活的对象，在标记完成后，销毁所有没有被标记的对象。在标记大型对内存时，可能需要几百毫秒才能完成一次标记。这就会导致一些性能上的问题。为了解决这个问题，2011 年，V8 从 stop-the-world 标记切换到增量标志。在增量标记期间，GC 将标记工作分解为更小的模块，可以让 JS 应用逻辑在模块间隙执行一会，从而不至于让应用出现停顿情况。但在 2018 年，GC 技术又有了一个重大突破，这项技术名为并发标记。该技术可以让 GC 扫描和标记对象时，同时允许 JS 运行，你可以点击 该博客 详细阅读。

清除对象后会造成堆内存出现碎片的情况，当碎片超过一定限制后会启动压缩算法。在压缩过程中，将活的对象像一端移动，直到所有对象都移动完成然后清理掉不需要的内存。

# 小结

以上就是 JS 进阶知识点的内容了，这部分的知识相比于之前的内容更加深入也更加的理论，也是在面试中能够于别的候选者拉开差距的一块内容。如果大家对于这个章节的内容存在疑问，欢迎在评论区与我互动。

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