【Step-By-Step】高频面试题深入解析 / 周刊07

[YvetteLau]

不积跬步无以至千里。

关于【Step-By-Step】

Step-By-Step (点击进入项目) 是我于 2019-05-20 开始的一个项目，每个工作日发布一道面试题。

每个周末我会仔细阅读大家的答案，整理最一份较优答案出来，因本人水平有限，有误的地方，大家及时指正。

如果想 加群 学习，可以通过文末的公众号，添加我为好友。

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本周面试题一览:

• 实现一个 JSON.stringify
• 实现一个 JSON.parse
• 实现一个观察者模式
• 使用CSS让一个元素水平垂直居中有哪些方式
• ES6模块和CommonJS模块有哪些差异？

1. 实现一个 JSON.stringify

JSON.stringify([, replacer [, space]) 方法是将一个JavaScript值(对象或者数组)转换为一个 JSON字符串。此处模拟实现，不考虑可选的第二个参数 replacer 和第三个参数 space，如果对这两个参数的作用还不了解，建议阅读 MDN 文档。

JSON.stringify() 将值转换成对应的 JSON 格式:

1. 基本数据类型：

   • undefined 转换之后仍是 undefined(类型也是 undefined)
   • boolean 值转换之后是字符串 "false"/"true"
   • number 类型(除了 NaN 和 Infinity)转换之后是字符串类型的数值
   • symbol 转换之后是 undefined
   • null 转换之后是字符串 "null"
   • string 转换之后仍是string
   • NaN 和 Infinity 转换之后是字符串 "null"

2. 如果是函数类型

   • 转换之后是 undefined

3. 如果是对象类型(非函数)

   • 如果有 toJSON() 方法，那么序列化 toJSON() 的返回值。

   • 如果是一个数组

     • 如果属性值中出现了 undefined、任意的函数以及 symbol，转换成字符串 "null"

   • 如果是 RegExp 对象。
     返回 {} (类型是 string)

   • 如果是 Date 对象，返回 Date 的 toJSON 字符串值

   • 如果是普通对象；

     • 如果属性值中出现了 undefined、任意的函数以及 symbol 值，忽略。
     • 所有以 symbol 为属性键的属性都会被完全忽略掉。

4. 对包含循环引用的对象（对象之间相互引用，形成无限循环）执行此方法，会抛出错误。

模拟实现

function jsonStringify(data) {
    let dataType = typeof data;
    if (dataType !== 'object') {
        let result = data;
        //data 可能是 string/number/null/undefined/boolean
        if (Number.isNaN(data) || data === Infinity) {
            //NaN 和 Infinity 序列化返回 "null"
            result = "null";
        } else if (dataType === 'function' || dataType === 'undefined' || dataType === 'symbol') {
            //function 、undefined 、symbol 序列化返回 undefined
            return undefined;
        } else if (dataType === 'string') {
            result = '"' + data + '"';
        }
        //boolean 返回 String()
        return String(result);
    } else if (dataType === 'object') {
        if (data === null) {
            return "null";
        } else if (data.toJSON && typeof data.toJSON === 'function') {
            return jsonStringify(data.toJSON());
        } else if (data instanceof Array) {
            let result = [];
            //如果是数组
            //toJSON 方法可以存在于原型链中
            data.forEach((item, index) => {
                if (typeof item === 'undefined' || typeof item === 'function' || typeof item === 'symbol') {
                    result[index] = "null";
                } else {
                    result[index] = jsonStringify(item);
                }
            });
            result = "[" + result + "]";
            return result.replace(/'/g, '"');

        } else {
            //普通对象
            /**
             * 循环引用抛错(暂未检测，循环引用时，堆栈溢出)
             * symbol key 忽略
             * undefined、函数、symbol 为属性值，被忽略
             */
            let result = [];
            Object.keys(data).forEach((item, index) => {
                if (typeof item !== 'symbol') {
                    //key 如果是symbol对象，忽略
                    if (data[item] !== undefined && typeof data[item] !== 'function'
                        && typeof data[item] !== 'symbol') {
                        //键值如果是 undefined、函数、symbol 为属性值，忽略
                        result.push('"' + item + '"' + ":" + jsonStringify(data[item]));
                    }
                }
            });
            return ("{" + result + "}").replace(/'/g, '"');
        }
    }
}

测试代码:

let sym = Symbol(10);
console.log(jsonStringify(sym) === JSON.stringify(sym));
let nul = null;
console.log(jsonStringify(nul) === JSON.stringify(nul));
let und = undefined;
console.log(jsonStringify(undefined) === JSON.stringify(undefined));
let boo = false;
console.log(jsonStringify(boo) === JSON.stringify(boo));
let nan = NaN;
console.log(jsonStringify(nan) === JSON.stringify(nan));
let inf = Infinity;
console.log(jsonStringify(Infinity) === JSON.stringify(Infinity));
let str = "hello";
console.log(jsonStringify(str) === JSON.stringify(str));
let reg = new RegExp("\w");
console.log(jsonStringify(reg) === JSON.stringify(reg));
let date = new Date();
console.log(jsonStringify(date) === JSON.stringify(date));
let obj = {
    name: '刘小夕',
    age: 22,
    hobbie: ['coding', 'writing'],
    date: new Date(),
    unq: Symbol(10),
    sayHello: function () {
        console.log("hello")
    },
    more: {
        brother: 'Star',
        age: 20,
        hobbie: [null],
        info: {
            money: undefined,
            job: null,
            others: []
        }
    }
}
console.log(jsonStringify(obj) === JSON.stringify(obj));


function SuperType(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
}
let per = new SuperType('小姐姐', 20);
console.log(jsonStringify(per) === JSON.stringify(per));

function SubType(info) {
    this.info = info;
}
SubType.prototype.toJSON = function () {
    return {
        name: '钱钱钱',
        mount: 'many',
        say: function () {
            console.log('我偏不说！');
        },
        more: null,
        reg: new RegExp("\w")
    }
}
let sub = new SubType('hi');
console.log(jsonStringify(sub) === JSON.stringify(sub));
let map = new Map();
map.set('name', '小姐姐');
console.log(jsonStringify(map) === JSON.stringify(map));
let set = new Set([1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3]);
console.log(jsonStringify(set) === JSON.stringify(set));

2. 实现一个 JSON.parse

JSON.parse(JSON.parse(text[, reviver]) 方法用来解析JSON字符串，构造由字符串描述的JavaScript值或对象。提供可选的reviver函数用以在返回之前对所得到的对象执行变换。此处模拟实现，不考虑可选的第二个参数 reviver ，如果对这个参数的作用还不了解，建议阅读 MDN 文档。

第一种方式 eval

最简单，最直观的方式就是调用 eval

var json = '{"name":"小姐姐", "age":20}';
var obj = eval("(" + json + ")");  // obj 就是 json 反序列化之后得到的对象

直接调用 eval 存在 XSS 漏洞，数据中可能不是 json 数据，而是可执行的 JavaScript 代码。因此，在调用 eval 之前，需要对数据进行校验。

var rx_one = /^[\],:{}\s]*$/;
var rx_two = /\\(?:["\\\/bfnrt]|u[0-9a-fA-F]{4})/g;
var rx_three = /"[^"\\\n\r]*"|true|false|null|-?\d+(?:\.\d*)?(?:[eE][+\-]?\d+)?/g;
var rx_four = /(?:^|:|,)(?:\s*\[)+/g;

if (
    rx_one.test(
        json
            .replace(rx_two, "@")
            .replace(rx_three, "]")
            .replace(rx_four, "")
    )
) {
    var obj = eval("(" +json + ")");
}

JSON 是 JS 的子集，可以直接交给 eval 运行。

第二种方式 new Function

Function 与 eval 有相同的字符串参数特性。

var json = '{"name":"小姐姐", "age":20}';
var obj = (new Function('return ' + json))();

3. 实现一个观察者模式

观察者模式定义了对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都将得到通知，并自动更新。观察者模式属于行为型模式，行为型模式关注的是对象之间的通讯，观察者模式就是观察者和被观察者之间的通讯。

观察者（Observer）直接订阅（Subscribe）主题（Subject），而当主题被激活的时候，会触发（Fire Event）观察者里的事件。

    //有一家猎人工会，其中每个猎人都具有发布任务(publish)，订阅任务(subscribe)的功能
    //他们都有一个订阅列表来记录谁订阅了自己
    //定义一个猎人类
    //包括姓名，级别，订阅列表
    function Hunter(name, level){
        this.name = name
        this.level = level
        this.list = []
    }
    Hunter.prototype.publish = function (money){
        console.log(this.level + '猎人' + this.name + '寻求帮助')
        this.list.forEach(function(item, index){
            item(money)
        })
    }
    Hunter.prototype.subscribe = function (targrt, fn){
        console.log(this.level + '猎人' + this.name + '订阅了' + targrt.name)
        targrt.list.push(fn)
    }
    
    //猎人工会走来了几个猎人
    let hunterMing = new Hunter('小明', '黄金')
    let hunterJin = new Hunter('小金', '白银')
    let hunterZhang = new Hunter('小张', '黄金')
    let hunterPeter = new Hunter('Peter', '青铜')
    
    //Peter等级较低，可能需要帮助，所以小明，小金，小张都订阅了Peter
    hunterMing.subscribe(hunterPeter, function(money){
        console.log('小明表示：' + (money > 200 ? '' : '暂时很忙，不能') + '给予帮助')
    });
    hunterJin.subscribe(hunterPeter, function(){
        console.log('小金表示：给予帮助')
    });
    hunterZhang.subscribe(hunterPeter, function(){
        console.log('小张表示：给予帮助')
    });
    
    //Peter遇到困难，赏金198寻求帮助
    hunterPeter.publish(198);
    
    //猎人们(观察者)关联他们感兴趣的猎人(目标对象)，如Peter，当Peter有困难时，会自动通知给他们（观察者）

4. 使用 CSS 让一个元素水平垂直居中

父元素 .container

子元素 .box

利用 flex 布局

/* 无需知道被居中元素的宽高 */
.container {
    display: flex;
    align-items: center;
    justify-content: center;
}

子元素是单行文本

设置父元素的 text-align 和 line-height = height

.container {
    height: 100px;
    line-height: 100px;
    text-align: center;
}

利用 absolute + transform

/* 无需知道被居中元素的宽高 */
/* 设置父元素非 `static` 定位 */
.container {
    position: relative;
}
/* 子元素绝对定位，使用 translate的好处是无需知道子元素的宽高 */
/* 如果知道宽高，也可以使用 margin 设置 */
.box {
    position: absolute;
    left: -50%;
    top: -50%;
    transform: translate(-50%, -50%);
}

利用 grid 布局

/* 无需知道被居中元素的宽高 */
.container {
    display: grid;
}
.box {
    justify-self: center; 
    align-self: center;
}

利用绝对定位和 margin:auto

/* 无需知道被居中元素的宽高 */
.box {
    position: absolute;
    left: 0;
    top: 0;
    right: 0;
    bottom: 0;
    margin: auto;
}
.container {
    position: relative;
}

5. ES6模块和 CommonJS 模块有哪些差异？

1. CommonJS 模块是运行时加载，ES6模块是编译时输出接口。

• ES6模块在编译时，就能确定模块的依赖关系，以及输入和输出的变量。ES6 模块不是对象，它的对外接口只是一种静态定义，在代码静态解析阶段就会生成。
• CommonJS 加载的是一个对象，该对象只有在脚本运行完才会生成。

2. CommonJS 模块输出的是一个值的拷贝，ES6模块输出的是值的引用。

- `CommonJS` 输出的是一个值的拷贝(注意基本数据类型/复杂数据类型)
    
- ES6 模块是动态引用，并且不会缓存值，模块里面的变量绑定其所在的模块。

CommonJS 模块输出的是值的拷贝。

模块输出的值是基本数据类型，模块内部的变化就影响不到这个值。

//name.js
let name = 'William';
setTimeout(() => { name = 'Yvette'; }, 300);
module.exports = name;

//index.js
const name = require('./name');
console.log(name); //William
//name.js 模块加载后，它的内部变化就影响不到 name
//name 是一个基本数据类型。将其复制出一份之后，二者之间互不影响。
setTimeout(() => console.log(name), 500); //William

模块输出的值是复杂数据类型

1. 模块输出的是对象，属性值是简单数据类型时：

//name.js
let name = 'William';
setTimeout(() => { name = 'Yvette'; }, 300);
module.exports = { name };

//index.js
const { name } = require('./name');
console.log(name); //William
//name 是一个原始类型的值，会被缓存。
setTimeout(() => console.log(name), 500); //William

模块输出的是对象：

//name.js
let name = 'William';
let hobbies = ['coding'];
setTimeout(() => { 
    name = 'Yvette';
    hobbies.push('reading');
}, 300);
module.exports = { name, hobbies };

//index.js
const { name, hobbies } = require('./name');
console.log(name); //William
console.log(hobbies); //['coding']
/*
 * name 的值没有受到影响，因为 {name: name} 属性值 name 存的是个字符串
 *     300ms后 name 变量重新赋值，但是不会影响 {name: name}
 * 
 * hobbies 的值会被影响，因为 {hobbies: hobbies} 属性值 hobbies 中存的是
 *     数组的堆内存地址，因此当 hobbies 对象的值被改变时，存在栈内存中的地址并
       没有发生变化，因此 hoobies 对象值的改变会影响 {hobbies: hobbies} 
 * xx = { name, hobbies } 也因此改变 (复杂数据类型，拷贝的栈内存中存的地址)  
 */
setTimeout(() => {
    console.log(name);//William
    console.log(hobbies);//['coding', 'reading']
}, 500);

ES6 模块的运行机制与 CommonJS 不一样。JS 引擎对脚本静态分析的时候，遇到模块加载命令 import ，就会生成一个只读引用。等到脚本真正执行时，再根据这个只读引用，到被加载的那个模块里面去取值。

//name.js
let name = 'William';
setTimeout(() => { name = 'Yvette'; hobbies.push('writing'); }, 300);
export { name };
export var hobbies = ['coding'];

//index.js
import { name, hobbies } from './name';
console.log(name, hobbies); //William ["coding"]
//name 和 hobbie 都会被模块内部的变化所影响
setTimeout(() => {
    console.log(name, hobbies); //Yvette ["coding", "writing"]
}, 500); //Yvette

ES6 模块是动态引用，并且不会缓存值，模块里面的变量绑定其所在的模块。因此上面的例子也很容易理解。

那么 export default 导出是什么情况呢？

//name.js
let name = 'William';
let hobbies = ['coding']
setTimeout(() => { name = 'Yvette'; hobbies.push('writing'); }, 300);
export default { name, hobbies };

//index.js
import info from './name';
console.log(info.name, info.hobbies); //William ["coding"]
//name 不会被模块内部的变化所影响
//hobbie 会被模块内部的变化所影响
setTimeout(() => {
    console.log(info.name, info.hobbies); //William ["coding", "writing"]
}, 500); //Yvette

一起看一下为什么。

export default 可以理解为将变量赋值给 default，最后导出 default (仅是方便理解，不代表最终的实现，如果对这块感兴趣，可以阅读 webpack 编译出来的代码)。

基础类型变量 name， 赋值给 default 之后，只读引用与 default 关联，此时原变量 name 的任何修改都与 default 无关。

复杂数据类型变量 hobbies，赋值给 default之后，只读引用与 default 关联，default 和 hobbies 中存储的是同一个对象的堆内存地址，当这个对象的值发生改变时，此时 default 的值也会发生变化。

3. ES6 模块自动采用严格模式，无论模块头部是否写了 "use strict";

4. require 可以做动态加载，import 语句做不到，import 语句必须位于顶层作用域中。

5. ES6 模块的输入变量是只读的，不能对其进行重新赋值

import name from './name';
name = 'Star'; //抛错

6. 当使用require命令加载某个模块时，就会运行整个模块的代码。

7. 当使用require命令加载同一个模块时，不会再执行该模块，而是取到缓存之中的值。也就是说，CommonJS模块无论加载多少次，都只会在第一次加载时运行一次，以后再加载，就返回第一次运行的结果，除非手动清除系统缓存。

参考文章：

[1] 珠峰架构课(墙裂推荐)
[2] JSON.parse三种实现方式
[3] ES6 文档
[4] JSON-js
[5] CommonJS模块和ES6模块的区别
[6] 发布订阅模式与观察者模式

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