2.12 单体内置对象

ECMA-262 对内置对象的定义是「由 JavaScript 实现提供的、不依赖于宿主环境的对象，这些对象在 JavaScript 程序执行之前就已经存在了」。意思就是说，开发人员不必显式地实例化内置对象，因为它们已经实例化了。前面我们已经介绍了大多数内置对象，例如 Object、Array 和 String。ECMA-262 还定义了两个单体内置对象：Global 和 Math。

Global 对象

Global 对象可以说是 JavaScript 中最特别的一个对象了，因为不管你从什么角度上看，这个对象都是不存在的。Global 对象在某种意义上是作为一个终极的「兜底儿对象」来定义的。换句话说，不属于任何其他对象的属性和方法，最终都是它的属性和方法。所有在全局作用域中定义的属性和函数，都是 Global 对象的属性。本书前面介绍过的那些函数，诸如 isNaN()、isFinite()、parseInt() 以及 parseFloat()，实际上全都是 Global 对象的方法。除此之外，Global 对象还包含其他一些方法。

URI 编码方法

Global 对象的 encodeURI() 和 encodeURIComponent() 方法可以对 URI（Uniform Resource Identifiers，通用资源标识符）进行编码，以便发送给浏览器。有效的 URI 中不能包含某些字符，例如空格。而这两个 URI 编码方法就可以对 URI 进行编码，它们用特殊的 UTF-8 编码替换所有无效的字符，从而让浏览器能够接受和理解。

其中，encodeURI() 主要用于整个 URI，而 encodeURIComponent() 主要用于对 URI 中的某一段进行编码。它们的主要区别在于，encodeURI() 不会对本身属于 URI 的特殊字符进行编码，例如冒号、正斜杠、问号和井字号；而 encodeURIComponent() 则会对它发现的任何非标准字符进行编码。来看下面的例子。

var uri = "http://shijiajie.com/illegal value.htm#start";

console.log(encodeURI(uri));
// "http://shijiajie.com/illegal%20value.htm#start"

console.log(encodeURIComponent(uri));
// "http%3A%2F%2Fshijiajie.com%2Fillegal%20value.htm%23start"

使用 encodeURI() 编码后的结果是除了空格之外的其他字符都原封不动，只有空格被替换成了 %20。而 encodeURIComponent() 方法则会使用对应的编码替换所有非字母数字字符。这也正是可以对整个 URI 使用 encodeURI()，而只能对附加在现有 URI 后面的字符串使用 encodeURIComponent() 的原因所在。

一般来说，我们使用 encodeURIComponent() 方法的时候要比使用 encodeURI() 更多，因为在实践中更常见的是对查询字符串参数而不是对基础 URI 进行编码。

与 encodeURI() 和 encodeURIComponent() 方法对应的两个方法分别是 decodeURI() 和 decodeURIComponent()。其中，decodeURI() 只能对使用 encodeURI() 替换的字符进行解码。例如，它可将 %20 替换成一个空格，但不会对 %23 作任何处理，因为 %23 表示井字号 #，而井字号不是使用 encodeURI() 替换的。同样地，decodeURIComponent() 能够解码使用 encodeURIComponent() 编码的所有字符，即它可以解码任何特殊字符的编码。来看下面的例子：

var uri = "http%3A%2F%2Fshijiajie.com%2Fillegal%20value.htm%23start";

console.log(decodeURI(uri));
// http%3A%2F%2Fshijiajie.com%2Fillegal value.htm%23start

console.log(decodeURIComponent(uri));
// http://shijiajie.com/illegal value.htm#start

这里，变量 uri 包含着一个由 encodeURIComponent() 编码的字符串。在第一次调用 decodeURI() 输出的结果中，只有 %20 被替换成了空格。而在第二次调用 decodeURIComponent() 输出的结果中，所有特殊字符的编码都被替换成了原来的字符，得到了一个未经转义的字符串（但这个字符串并不是一个有效的 URI）。

eval() 方法

eval() 方法就像是一个完整的 JavaScript 解析器，它只接受一个参数，即要执行的 JavaScript 字符串。看下面的例子：

eval("console.log('hi')");

这行代码的作用等价于下面这行代码：

console.log("hi");

当解析器发现代码中调用 eval() 方法时，它会将传入的参数当作实际的 JavaScript 语句来解析，然后把执行结果插入到原位置。通过 eval() 执行的代码被认为是包含该次调用的执行环境的一部分，因此被执行的代码具有与该执行环境相同的作用域链。这意味着通过 eval() 执行的代码可以引用在包含环境中定义的变量，举个例子：

var msg = "hello world";
eval("console.log(msg)");    // "hello world"

可见，变量 msg 是在 eval() 调用的环境之外定义的，但其中调用的 console.log() 仍然能够显示 "hello world"。这是因为上面第二行代码最终被替换成了一行真正的代码。同样地，我们也可以在 eval() 调用中定义一个函数，然后再在该调用的外部代码中引用这个函数：

eval("function sayHi() { console.log('hi'); }");
sayHi();    // "hi"

显然，函数 sayHi() 是在 eval() 内部定义的。但由于对 eval() 的调用最终会被替换成定义函数的实际代码，因此可以在下一行调用 sayHi() 。对于变量也一样：

eval("var msg = 'hello world';");
console.log(msg);     // "hello world"

在 eval() 中创建的任何变量或函数都不会被提升，因为在解析代码的时候，它们被包含在一个字符串中；它们只在 eval() 执行的时候创建。

严格模式下，在外部访问不到 eval() 中创建的任何变量或函数，因此前面两个例子都会导致错误。同样，在严格模式下，为 eval 赋值也会导致错误：

"use strict";
eval = "hi";   // causes error

能够解释代码字符串的能力非常强大，但也非常危险。因此在使用 eval() 时必须极为谨慎，特别是在用它执行用户输入数据的情况下。否则，可能会有恶意用户输入威胁你的站点或应用程序安全的代码（即所谓的代码注入）。

Global 对象的属性

Global 对象还包含一些属性，其中一部分属性已经在本书前面介绍过了。例如，特殊的值 undefined、NaN 以及 Infinity 都是 Global 对象的属性。此外，所有原生引用类型的构造函数，像 Object 和 Function，也都是 Global 对象的属性。下表列出了 Global 对象的所有属性。

ECMAScript 5 明确禁止给 undefined、NaN 和 Infinity 赋值，这样做即使在非严格模式下也会导致错误。

window 对象

JavaScript 虽然没有指出如何直接访问 Global 对象，但 Web 浏览器都是将这个全局对象作为 window 对象的一部分加以实现的。因此，在全局作用域中声明的所有变量和函数，就都成为了 window 对象的属性。来看下面的例子。

var color = "red";

function sayColor(){
    console.log(window.color);
}

window.sayColor();  // "red"

JavaScript 中的 window 对象除了扮演规定的 Global 对象的角色外，还承担了很多别的任务。

　Math 对象

JavaScript 还为保存数学公式和信息提供了一个公共位置，即 Math 对象。与我们在 JavaScript 直接编写的计算功能相比，Math 对象提供的计算功能执行起来要快得多。Math 对象中还提供了辅助完成这些计算的属性和方法。

Math 对象的属性

Math 对象包含的属性大都是数学计算中可能会用到的一些特殊值。下表列出了这些属性。

min() 和 max() 方法

Math 对象还包含许多方法，用于辅助完成简单和复杂的数学计算。其中，min() 和 max() 方法用于确定一组数值中的最小值和最大值。这两个方法都可以接收任意多个数值参数，如下面的例子所示。

var max = Math.max(3, 54, 32, 16);
console.log(max);    // 54

var min = Math.min(3, 54, 32, 16);
console.log(min);    // 3

要找到数组中的最大或最小值，可以像下面这样使用 apply() 方法。

var values = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8];
var max = Math.max.apply(Math, values);
console.log(max);   // 8

这个技巧的关键是把 Math 对象作为 apply() 的第一个参数，从而正确地设置 this 值。然后，可以将任何数组作为第二个参数。

舍入方法

下面来介绍将小数值舍入为整数的几个方法：Math.ceil()、Math.floor() 和 Math.round()。这三个方法分别遵循下列舍入规则：

• Math.ceil() 执行向上舍入，即它总是将数值向上舍入为最接近的整数；
• Math.floor() 执行向下舍入，即它总是将数值向下舍入为最接近的整数；
• Math.round() 执行标准舍入，即它总是将数值四舍五入为最接近的整数。

下面是使用这些方法的示例：

console.log(Math.ceil(25.9));     // 26
console.log(Math.ceil(25.5));     // 26
console.log(Math.ceil(25.1));     // 26

console.log(Math.round(25.9));    // 26
console.log(Math.round(25.5));    // 26
console.log(Math.round(25.1));    // 25

console.log(Math.floor(25.9));    // 25
console.log(Math.floor(25.5));    // 25
console.log(Math.floor(25.1));    // 25

random() 方法

Math.random() 方法返回介于0和1之间一个随机数，包括0而不包括1。对于某些站点来说，这个方法非常实用，因为可以利用它来随机显示一些名人名言和新闻事件。套用下面的公式，就可以利用 Math.random() 从某个整数范围内随机选择一个值。

值 = Math.floor(Math.random() * 可能值的总数 + 第一个可能的值)

公式中用到了 Math.floor() 方法，这是因为 Math.random() 总返回一个小数值。而用这个小数值乘以一个整数，然后再加上一个整数，最终结果仍然还是一个小数。举例来说，如果你想选择一个1到10之间的数值，可以像下面这样编写代码：

var num = Math.floor(Math.random() * 10 + 1);

总共有10个可能的值（1到10），而第一个可能的值是1。而如果想要选择一个介于2到10之间的值，就应该将上面的代码改成这样：

var num = Math.floor(Math.random() * 9 + 2);

从2数到10要数9个数，因此可能值的总数就是9，而第一个可能的值就是2。多数情况下，其实都可以通过一个函数来计算可能值的总数和第一个可能的值，例如：

function selectFrom(lowerValue, upperValue) {
    var choices = upperValue - lowerValue + 1;
    return Math.floor(Math.random() * choices + lowerValue);
}

var num = selectFrom(2, 10);
console.log(num);   // 介于2和10之间（包括2和10）的一个数值

函数 selectFrom() 接受两个参数：应该返回的最小值和最大值。而用最大值减最小值再加1得到了可能值的总数，然后它又把这些数值套用到了前面的公式中。这样，通过调用 selectFrom(2,10) 就可以得到一个介于2和10之间（包括2和10）的数值了。利用这个函数，可以方便地从数组中随机取出一项，例如：

var colors = ["red", "green", "blue", "yellow", "black", "purple", "brown"];
var color = colors[selectFrom(0, colors.length-1)];
console.log(color);  // 可能是数组中包含的任何一个字符串

其他方法

Math 对象中还包含其他一些与完成各种简单或复杂计算有关的方法，但详细讨论其中每一个方法的细节及适用情形超出了本书的范围。下面我们就给出一个表格，其中列出了这些没有介绍到的 Math 对象的方法。

虽然 ECMA-262 规定了这些方法，但不同实现可能会对这些方法采用不同的算法。毕竟，计算某个值的正弦、余弦和正切的方式多种多样。也正因为如此，这些方法在不同的实现中可能会有不同的精度。

关卡

// 如何高效产生m个n范围内的不重复随机数（m<=n)
var getRandomNumber = function(n, m){
    // 待实现方法体
}
console.log(getRandomNumber(20, 3));  // 8,4,19

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