你不知道的JS标签函数

什么是标签函数？

标签函数（Tagged Template Literals）是一种特殊的函数，用于处理模板字符串（Template Literals）。在JavaScript中，模板字符串是一种允许嵌入表达式的字符串字面量。标签函数可以用于自定义模板字符串的解析和输出。

基本的标签函数语法如下：

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tagFunction`模板字符串${expression}模板字符串`

在这里，tagFunction 是一个标签函数，它接收两个参数：

strings ：一个包含模板字符串中所有文本片段的数组。
...values ：一个包含所有表达式求值结果的数组。

例如：

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function myTag(strings, ...values) {
  console.log(strings);  // ["Hello ", " world ", ""]
  console.log(values);   // ["JavaScript", "!"]
  // ... 其他逻辑
}

const language = "JavaScript";
const punctuation = "!";
myTag`Hello ${language} world ${punctuation}`;

标签函数的历史

标签函数是ECMAScript 2015（也称为ES6）的一部分，因此它们是相对较新的JavaScript特性。在ES6之前，JavaScript没有内建的模板字符串或标签函数功能。

标签函数的引入主要是为了提供一种更灵活、更强大的方式来处理字符串和文本。它们允许开发者自定义字符串处理逻辑，包括但不限于：

前端应用：
- 语法高亮：例如用于HTML、CSS或JavaScript代码。
- 国际化和本地化：根据用户的地理位置和语言偏好进行文本转换。
- 安全性校验：例如防止XSS攻击。
后端应用：
- SQL语句构建：可以用于防止SQL注入。
- 模板渲染：例如在服务器端渲染HTML。
- 日志格式化：可以用于生成特定格式的日志。

内置的标签函数

在JavaScript中，实际上只有一个内置的标签函数，那就是 String.raw。

String.raw

String.raw 是一个用于获取模板字符串的**原始（raw）**形式的标签函数。这意味着它不会对模板字符串中的转义字符进行任何处理。

例如：

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const normalString = `Line 1\nLine 2`;
console.log(normalString);
// 输出：
// Line 1
// Line 2

const rawString = String.raw`Line 1\nLine 2`;
console.log(rawString);
// 输出：Line 1\nLine 2

在这个例子中，String.raw 保留了字符串中的转义字符（\n），而没有将其转换为实际的换行符。

这个内置标签函数主要用于处理那些需要包含原始转义字符的字符串，比如在正则表达式或文件路径中。

除了 String.raw，JavaScript没有其他内置的标签函数。然而，你可以轻易地创建自己的自定义标签函数来满足特定需求。

其他语言

标签函数（Tagged Template Literals）是一个特定于JavaScript（ECMAScript 2015/ES6及更高版本）的特性。这个特性允许你通过一个函数来自定义模板字符串的处理逻辑。

至于其他编程语言，标签函数这一特定概念并不普遍存在。然而，许多其他编程语言有自己的字符串处理和模板机制，虽然这些机制可能不与JavaScript中的标签函数完全相同。

例如：

Python ：有f-string和**str.format()**，但没有标签函数。
Ruby：有字符串插值，但没有标签函数。
Java ：可以使用**String.format()**，但没有标签函数。
C# ：有字符串插值，但没有标签函数。
PHP ：有**sprintf()**和其他字符串格式化函数，但没有标签函数。

总体来说，标签函数是一个相对独特于JavaScript的特性，其他语言通常有不同的字符串处理和模板解析机制。

例子

1. 转换为大写

这个标签函数将模板字符串中的所有文本转换为大写。

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function toUpperCase(strings, ...values) {
  return strings.reduce((acc, str, i) => {
    return acc + str + (values[i] || '').toUpperCase();
  }, '');
}

const name = "John";
console.log(toUpperCase`Hello ${name}`);  // 输出 "Hello JOHN"

2. HTML 转义

这个标签函数用于防止XSS攻击，它会转义模板字符串中的特殊HTML字符。

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function htmlEscape(strings, ...values) {
  return strings.reduce((acc, str, i) => {
    const val = String(values[i] || '').replace(/&/g, '&amp;').replace(/</g, '&lt;').replace(/>/g, '&gt;');
    return acc + str + val;
  }, '');
}

const userInput = "<script>alert('xss');</script>";
console.log(htmlEscape`<div>${userInput}</div>`);  // 输出 "<div>&lt;script&gt;alert('xss');&lt;/script&gt;</div>"

3. 国际化（i18n）

这个标签函数用于国际化，它根据当前的语言设置来选择正确的字符串。

js 复制代码

const translations = {
  en: {
    hello: "Hello",
  },
  es: {
    hello: "Hola",
  }
};

function i18n(strings, ...values) {
  const lang = 'en';  // 假设当前语言是英语
  return strings.reduce((acc, str, i) => {
    return acc + (translations[lang][str] || str) + (values[i] || '');
  }, '');
}

console.log(i18n`hello ${name}`);  // 输出 "Hello John"

4. SQL 查询转义

这个标签函数用于转义SQL查询，以防止SQL注入攻击。

js 复制代码

function sqlEscape(strings, ...values) {
  return strings.reduce((acc, str, i) => {
    const val = String(values[i] || '').replace(/'/g, "''");
    return acc + str + "'" + val + "'";
  }, '');
}

const tableName = "users";
const userId = "john";
console.log(sqlEscape`SELECT * FROM ${tableName} WHERE id = ${userId}`);  // 输出 "SELECT * FROM 'users' WHERE id = 'john'"

这些只是标签函数的一些基础应用例子，你可以根据实际需求进行更复杂和特定的实现。如果你有更多问题或需要进一步的解释，请随时提问。

标签函数的好处

1. 语义清晰

标签函数直接跟在模板字符串后面，这使得代码更加直观和易于理解。你可以立即看出该函数将如何处理模板字符串。

2. 灵活的参数处理

标签函数自动将模板字符串分解为文本片段和表达式，这些都作为参数传递给函数。这样，你可以在函数内部自由地操作这些参数，而无需手动解析字符串。

3. 安全性

标签函数可以用于安全地处理用户输入或其他动态数据。例如，你可以创建一个标签函数来自动转义HTML，从而防止XSS攻击。

4. 代码组织

使用标签函数可以使你的代码更加模块化。你可以创建专门的标签函数来处理特定类型的字符串操作，然后在代码中重复使用它们。

5. 语法高亮和工具支持

一些现代代码编辑器和IDE能够识别标签函数，并为其提供语法高亮或其他工具支持。这可以进一步提高代码的可读性和可维护性。

6. 扩展性

标签函数很容易扩展。你可以在一个标签函数内部调用另一个标签函数，或者将多个标签函数组合在一起，以创建更复杂的字符串处理逻辑。

7. DSL（领域特定语言）支持

标签函数可以用于创建或解析DSL（领域特定语言），这是一种为解决特定问题而定制的语言。例如，你可以创建一个用于SQL查询的标签函数，或一个用于CSS样式的标签函数。

总体而言，标签函数提供了一种更优雅、更直观、更安全的方式来处理模板字符串，特别是当涉及到复杂的字符串操作或需要额外的安全措施时。

深入思考

标签函数与普通函数有哪些本质区别？

调用方式不同：普通函数通常使用圆括号进行调用，而标签函数则直接跟在模板字符串后面。
js 复制代码
```
// 普通函数
fn(arg1, arg2);

// 标签函数
tagFn`string ${expression}`;
```
参数结构不同 ：标签函数接收两种参数：字符串数组和表达式数组。这与普通函数接收的参数列表不同。
js 复制代码
```
function tagFn(strings, ...values) {
  // strings 是字符串数组
  // values 是表达式数组
}
```
用途不同：普通函数用于执行一般的逻辑操作，而标签函数通常用于处理模板字符串，例如进行语法高亮、安全性校验等。

如何利用标签函数进行安全性校验，例如防止XSS攻击？

你可以创建一个专门用于安全性校验的标签函数。这个函数可以对模板字符串中的特殊字符进行转义，从而防止XSS攻击。

js 复制代码

function safeHtml(strings, ...values) {
  let result = strings[0];
  for (let i = 1; i < strings.length; i++) {
    let val = String(values[i - 1]);
    result += val.replace(/&/g, "&amp;")
                .replace(/</g, "&lt;")
                .replace(/>/g, "&gt;");
    result += strings[i];
  }
  return result;
}

请解释标签函数的参数结构

标签函数接收两种类型的参数：

字符串数组（strings） ：这是一个包含模板字符串中所有文本片段的数组。
表达式数组（...values） ：这是一个包含模板字符串中所有表达式求值结果的数组。

这两个数组通过函数的参数列表传递，通常如下所示：

js 复制代码

function myTag(strings, ...values) {
  // strings 是一个包含所有文本片段的数组
  // values 是一个包含所有表达式求值结果的数组
  // ... 其他逻辑
}

例如，对于模板字符串 Hello ${name}, you have ${count} unread messages. ，标签函数会接收以下参数：

strings : ["Hello ", ", you have ", " unread messages."]
values : [name, count]

在一个标签函数内部调用另一个标签函数

你可以在一个标签函数内部调用另一个标签函数。这通常是通过将内部标签函数的返回值作为外部标签函数的返回值来实现的。

下面是一个简单的例子：

js 复制代码

// 内部标签函数：转换为大写
function toUpperCase(strings, ...values) {
  return strings.reduce((acc, str, i) => {
    return acc + str + (values[i] || '').toUpperCase();
  }, '');
}

// 外部标签函数：添加前缀和后缀
function addPrefixAndSuffix(strings, ...values) {
  const fullString = strings.reduce((acc, str, i) => {
    return acc + str + (values[i] || '');
  }, '');

  // 在这里调用内部标签函数
  const upperCased = toUpperCase`PREFIX ${fullString} SUFFIX`;

  return upperCased;
}

const name = "John";
console.log(addPrefixAndSuffix`Hello ${name}`);  // 输出 "PREFIX HELLO JOHN SUFFIX"

在这个例子中，addPrefixAndSuffix 是外部标签函数，而 toUpperCase 是内部标签函数。我们在 addPrefixAndSuffix 内部调用了 toUpperCase ，并将其返回值作为 addPrefixAndSuffix 的返回值。

这样的嵌套调用允许你组合多个标签函数，以实现更复杂的字符串处理逻辑。

如何使用标签函数创建一个简单的DSL（领域特定语言）？

假设我们想创建一个用于生成SQL查询的简单DSL，我们可以使用标签函数来实现：

ini 复制代码

function SQLQuery(strings, ...values) {
  let query = strings[0];
  for (let i = 1; i < strings.length; i++) {
    query += `'${values[i - 1]}'${strings[i]}`;
  }
  return query;
}

const table = "users";
const id = 1;

const query = SQLQuery`SELECT * FROM ${table} WHERE id = ${id}`;
console.log(query);  // 输出 "SELECT * FROM 'users' WHERE id = '1'"

在这个例子中，SQLQuery 是一个标签函数，用于生成SQL查询。这样，你就创建了一个简单的DSL用于SQL查询。

标签函数有哪些性能考虑？

字符串连接：标签函数通常涉及多次字符串连接。在大量数据的情况下，这可能会影响性能。
循环和迭代：标签函数内部通常会有循环来处理字符串和表达式数组，这也可能是一个性能瓶颈。
函数调用开销：如果在一个标签函数内部调用另一个标签函数，这会增加函数调用的开销。

通常，这些性能考虑在日常应用中不会造成问题，但在性能敏感的应用中可能需要特别注意。

在TypeScript中如何定义一个标签函数？

在TypeScript中，你可以使用类型注解来明确标签函数的参数和返回类型。例如：

js 复制代码

function myTag(strings: TemplateStringsArray, ...values: any[]): string {
  // ... 实现逻辑
  return "";
}

在这里，TemplateStringsArray 是TypeScript为模板字符串数组提供的内置类型。values 参数的类型被设置为 any[] ，表示它可以接收任何类型的值。返回类型被设置为 string。

这样，你就可以在TypeScript中更安全地使用标签函数，同时也能享受到类型检查和自动完成等特性。