如何编写高质量 JavaScript 代码

前段时间有一个叫做“人类高质量男性”的视频火了，相信很多同学都刷到过。所以今天给大家分享下，什么叫做“人类高质量代码”，哈哈，开个玩笑。

其实分享的都是一些自己平时总结的小技巧，算是抛砖引玉吧，希望能给大家带来一些启发和帮助。

如何编写出高质量的 JavaScript 代码？我个人认为，如果要编写出高质量的 JavaScript 代码，可以从以下三个方面去考虑。

分别是：易阅读的代码、高性能的代码、健壮性的代码。下面我将分别对这三个方面进行阐述。

易阅读的代码

首先说一下，代码是写给自己或团队成员看的，良好的阅读方式是编写高质量代码的前提条件。这里总结了四点具体操作方式分享给大家。

第一点：统一代码格式

不要一会这样写，一会那样写，尽量统一写法，下面举例。

// bad
function foo(x,y) {
  return {
    sum : x + y
  };
}
function bar(m, n){
  let ret = m*n
  return ret;
}
// good
function foo(x, y) {    //  适当的空格隔开，一般符号前不添加空格，符号后添加空格
  return {
    sum: x + y,         //  拖尾逗号是合法的，简化了对象和数组添加或删除元素
  }                     //  省略结束分号，当然需要知道如何规避风险
}
function bar(m, n) {
  let ret = m * n
  return ret
}

人为去约定代码格式，是很不方便的，所以可以借助一些工具进行自动格式转换，如：prettier 插件(https://prettier.io/)。

第二点：去除魔术数字

魔术数字（magic number）是程式设计中所谓的直接写在程式码里的具体数值（如“10”“123”等以数字直接写出的值）。虽然程式作者写的时候自己能了解数值的意义，但对其他程式员而言，甚至作者本人经过一段时间后，都会很难理解这个数值的用途。

// bad
setTimeout(blastOff, 86400000)
document.onkeydown = function (ev) {
  if (ev.keyCode === 13) {
    // todos
  }
}
// good
const MILLISECONDS_IN_A_DAY = 86400000
const ENTER_KEY = 13
setTimeout(blastOff, MILLISECONDS_IN_A_DAY)
document.onkeydown = function (ev) {
  if (ev.keyCode === ENTER_KEY) {
    // todos
  }
}

当然还有魔术字符串也是像上面一样去处理，上面代码中的常量命名推荐采用下划线命名的方式，其他如变量、函数等推荐用驼峰进行命名。

其实减少this的使用频率也是一样的道理，当代码中充斥着大量this的时候，我们往往很难知道它是谁，需要花费很多时间进行阅读。

// bad
class Foo {
    foo() {
        this.number = 100
        this.el.onclick = function () {
            this.className = "active"
        }
    }
}
// good
class Foo {
    foo() {
        let context = this
        context.number = 100
        context.el.onclick = function () {
            let el = this
            el.className = "active"
        }
    }
}

第三点：单一功能原则

无论是编写模块、类、还是函数都应该让他们各自都只有单一的功能，不要让他们做过多的事情，这样阅读起来会非常简单，扩展起来也会非常灵活。

// bad
function copy(obj, deep) {
  if (deep) {
    // 深拷贝
  } else {
    // 浅拷贝
  }
}
// good
function copy(obj) {
  // 浅拷贝
}
function deepCopy(obj) {
  // 深拷贝
}

第四点：减少嵌套层级

多层级的嵌套，如：条件嵌套、循环嵌套、回调嵌套等，对于代码阅读是非常不利的，所以应尽量减少嵌套的层级。

像解决条件嵌套的问题，一般可采用卫语句（guard clause）的方式提前返回，从而减少嵌套。

// bad
function foo() {
  let result
  if (isDead) {
    result = deadAmount()
  } else {
    if (isRet) {
      result = retAmount()
    } else {
      result = normalAmount()
    }
  }
  return result
}
// good
function foo() {
  if (isDead) {
    return deadAmount()
  }
  if (isRet) {
    return retAmount()
  }
  return normalAmount()
}

除了卫语句外，通过还可以采用短路运算、条件运算符等进行条件语句的改写。

// bad
function foo() {
    if (isOk) {
        todo()
    }
    let grade
    if (isAdmin) {
        grade = 1
    } else {
        grade = 0
    }
}
// good
function foo() {
    isOk && todo()                   // 短路运算
    let grade = isAdmin ? 1 : 0      // 条件运算符
}

像解决回调嵌套的问题，一般可采用“async/await”方式进行改写。

// bad
let fs = require("fs")
function init() {
  fs.mkdir(root, (err) => {
    fs.mkdir(path.join(root, "public", "stylesheets"), (err) => {
      fs.writeFile(
        path.join(root, "public", "stylesheets", "style.css"),
        "",
        function (err) {}
      )
    })
  })
}
init()
// good
let fs = require("fs").promises
async function init() {
  await fs.mkdir(root)
  await fs.mkdir(path.join(root, "public", "stylesheets"))
  await fs.writeFile(path.join(root, "public", "stylesheets", "style.css"), "")
}
init()

除了以上介绍的四点建议外，还有很多可以改善阅读体验的点，如：有效的注释、避免不同类型的比较、避免生涩的语法等等。

高性能的代码

在软件开发中，代码的性能高低会直接影响到产品的用户体验，所以高质量的代码必然是高性能的。这里总结了四点具体操作方式分享给大家。

提示：测试JavaScript平均耗时，可使用console.time()方法、JSBench.Me工具、performance工具等。

第一点：优化算法

递归是一种常见的算法，下面是用递归实现的“求阶乘”的操作。

// bad
function foo(n) {
  if (n === 1) {
    return 1
  }
  return n * foo(n - 1)
}
foo(100)   // 平均耗时：0.47ms
// good
function foo(n, result = 1) {
  if (n === 1) {
    return result
  }
  return foo(n - 1, n * result)    // 这里尾调用优化
}
foo(100)   // 平均耗时：0.09ms

“尾调用”是一种可以重用栈帧的内存管理优化机制，即外部函数的返回值是一个内部函数的返回值。

第二点：使用内置方法

很多功能都可以采用JavaScript内置方法来解决，往往内置方法的底层实现是最优的，并且内置方法可在解释器中提前执行，所以执行效率非常高。

下面举例为：获取对象属性和值的复合数组形式。

// bad
let data = {
  username: "leo",
  age: 20,
  gender: "male",
}
let result = []
for (let attr in data) {
  result.push([attr, data[attr]])
}
console.log(result)
// good
let data = {
  username: "leo",
  age: 20,
  gender: "male",
}
let result = Object.entries(data)
console.log(result)

第三点：减少作用域链查找

作用域链是作用域规则的实现，通过作用域链的实现，变量在它的作用域内可被访问，函数在它的作用域内可被调用。作用域链是一个只能单向访问的链表，这个链表上的每个节点就是执行上下文的变量对象（代码执行时就是活动对象），单向链表的头部（可被第一个访问的节点）始终都是当前正在被调用执行的函数的变量对象（活动对象），尾部始终是全局活动对象。

概念太复杂的话， 看下面这样一张图。

作用域链这个链表就是 3(头部：bar) -> 2(foo) -> 1(尾部：全局)，所以查找变量的时候，应尽量在头部完成获取，这样就可以节省性能，具体对比如下。

// bad
function foo() {
  $("li").click(function () {     // 全局查找一次
    $("li").hide()                // 再次全局查找一次
    $(this).show()
  })
}
// good
function foo() {
  let $li = $("li")               // 减少下面$li的作用域查找层级      
  $li.click(function () {      
    $li.hide()               
    $(this).show()
  })
}

除了减少作用域链查找外，减少对象属性的查找也是一样的道理。

// bad
function isNull(arg) {
  return Object.prototype.toString.call(arg) === "[object Null]"
}
function isFunction(arg) {
  return Object.prototype.toString.call(arg) === "[object Function]"
}
// good
let toString = Object.prototype.toString
function isNull(arg) {
  return toString.call(arg) === "[object Null]"
}
function isFunction(arg) {
  return toString.call(arg) === "[object Function]"
}

第四点：避免做重复的代码

有时候编写程序时，会出现很多重复执行的代码，最好要避免做重复操作。先举一个简单的例子，通过循环找到第一个满足条件元素的索引位置。

// bad
let index = 0
for (let i = 0, len = li.length; i < len; i++) {
    if (li[i].dataset.switch === "on") {
        index = i
    }
}
// good
let index = 0
for (let i = 0, len = li.length; i < len; i++) {
    if (li[i].dataset.switch === "on") {
        index = i
        break        // 后面的循环没有意义，属于执行不必要的代码
    }
}

再来看一个计算“斐波那契数列”的案例。

// bad
function foo(n) {
  if (n < 3) {
    return 1
  }
  return foo(n - 1) + foo(n - 2)
}
foo(40)     // 平均耗时：1043ms
// good
let cache = {}
function foo(n) {
  if (n < 3) {
    return 1
  }
  if (!cache[n]) {
    cache[n] = foo(n - 1) + foo(n - 2)
  }
  return cache[n]
}
foo(40)    // 平均耗时：0.16ms

这里把递归执行过的结果缓存到数组中，这样接下来重复的代码就可以直接读取缓存中的数据了，从而大幅度提升性能。

画叉号的部分就会走缓存，而不会重复执行计算。

除了以上介绍的四点建议外，还有很多可以改善代码性能的点，如：减少DOM操作、节流处理、事件委托等等。

健壮性的代码

所谓健壮性的代码，就是编写出来的代码，是可扩展、可维护、可测试的代码。这里总结了四点具体操作方式分享给大家。

第一点：使用新语法

很多新语法可弥补之前语法的BUG，让代码更加健壮，应对未来。

// bad
var a = 1
isNaN(NaN)              // true
isNaN(undefined)        // true
// good
let a = 1
Number.isNaN(NaN)       // true
Number.isNaN(undefined) // false

新语法还可以简化之前的操作，让代码结构更加清晰。

// bad
let user = { name: "james", age: 36 }
function foo() {
  let arg = arguments
  let name = user.name
  let age = user.age
}
// good
let user = { name: "james", age: 36 }
function foo(...arg) {          // 剩余参数
  let { name, age } = user      // 解构赋值
}

第二点：随时可扩展

由于产品需求总是会有新的变更，对软件的可扩展能力提出了很高要求，所以健壮的代码都是可以随时做出调整的代码。

// bad
function foo(animal) {
  if (animal === "dog" || animal === "cat") {
    // todos
  }
}
function bar(name, age) {}
bar("james", 36)
// good
function foo(animal) {
  const animals = ["dog", "cat", "hamster", "turtle"]   // 可扩展匹配值
  if (animals.includes(animal)) {
    // todos
  }
}
function bar(options) {}    // 可扩展任意参数
bar({
  gender: "male",
  name: "james",
  age: 36,
})

第三点：避免副作用

当函数产生了除了“接收一个值并返回一个结果”之外的行为时，就产生了副作用。副作用不是说一定是有害的，但是如果在项目中没有节制的引起副作用，代码出错的可能性会非常大。

建议尽量不要去修改全局变量或可变对象，通过参数和return完成需求。让函数成为一种纯函数，这样也可使代码更容易被测试。

// bad
let fruits = "Apple Banana"
function splitFruits() {
  fruits = fruits.split(" ")
}
function addItemToCart(cart, item) {
  cart.push({ item, data: Date.now() })
}
// good
let fruits = "Apple Banana"
function splitFruits(fruits) {    
  return fruits.split(" ")
}
function addItemToCart(cart, item) {
  return [...cart, { item, data: Date.now() }]
}

第四点：整合逻辑关注点

当项目过于复杂的时候，经常会把各种逻辑混在一起，对后续扩展非常不利，而且还影响对代码的理解。所以尽量把相关的逻辑抽离到一起，进行集中式的管理。像React中的hooks，Vue3中的Composition API都是采用这样的思想。

// bad
export default {
  name: 'App',
  data(){
    return {
      searchHot: [],
      searchSuggest: [],
      searchHistory: [],
    },
    mounted() {
      // todo hot
      
      // todo history
    },
    methods: {
      handleSearchSuggest(){
        // todo suggest
      },
      handleSearchHistory(){
        // todo history
      }
    }
  }
}
// good
export default {
  name: "App",
  setup() {
    let { searchHot } = useSearchHot()
    let { searchSuggest, handleSearchSuggest } = useSearchSuggest()
    let { searchHistory, handleSearchHistory } = useSearchHistory()
    return {
      searchHot,
      searchSuggest,
      searchHistory,
      handleSearchSuggest,
      handleSearchHistory,
    }
  }
}
function useSearchHot() {
  // todo hot
}
function useSearchSuggest() {
  // todo suggest
}
function useSearchHistory() {
  // todo history
}

除了以上介绍的四点建议外，还有很多可以改善代码健壮性的点，如：异常处理、单元测试、使用TS替换JS等等。

最后总结一下，如何编写高质量JavaScript代码：

神秘彩蛋

根据上面介绍的原则，用JavaScrpt语言，编写了一个简单版本的“俄罗斯方块”小游戏，作为神秘彩蛋送给大家。哪里写的不好的地方，还希望大家提出指正。

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最后再安利一下本人的新课，《前端主流布局系统进阶与实战》，对CSS布局感兴趣的同学可以关注一下，再次感谢大家。