面试常考的前端手写题，你会几个？（上）

JavaScript 是一种广泛使用的编程语言，常用于网页设计和开发。它具有强大的功能和灵活性，但有时在编写代码时，我们需要手动实现一些常见的功能。下面是关于 JavaScript 中的 10 个常见的手写功能：

1.实现继承

ES5 继承（寄生组合式继承）

寄生组合式继承是对组合式继承（调用了 2 次父构造方法）的改进，使用父类的原型的副本来作为子类的原型，这样就只调用一次父构造函数，避免了创建不必要的属性。

function Parent (name) {
   this.name = name;
   this.colors = ['red', 'blue', 'green'];
}
Parent.prototype.getName = function () {
   console.log(this.name)
}
function Child (name, age) {
   Parent.call(this, name);//借用构造函数的方式来实现属性的继承和传参
   this.age = age;
}
 
//这里不用 Child.prototype = new Parent()原型链方式的原因是会调用 2 次父类的构造方法，导致子类的原型上多了不需要的父类属性
Child.prototype = Object.create(Parent.prototype);//这里就是对组合继承的改进,创建了父类原型的副本
Child.prototype.constructor = Child;//把子类的构造指向子类本身
 
var child1 = new Child('kevin', '18');
console.log(child1.colors);//[ 'red', 'blue', 'green' ]
child1.getName();//kevin

效果如下：

ES6 继承

在 ES6 中，可以使用class类去实现继承。使用extends表明继承自哪个父类，并且在子类构造函数中必须调用super。

class Parent {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  getName() {
    console.log(this.name);
  }
}
 
class Child extends Parent {
  constructor(name, age) {
    //使用 this 之前必须先调用 super(),它调用父类的构造函数并绑定父类的属性和方法
    super(name);
    //之后子类的构造函数再进一步访问和修改 this
    this.age = age;
  }
}
 
// 测试
let child = new Child("kevin", 18);
console.log(child.name); // kevin
console.log(child.age); // 18
child.getName(); // kevin

效果如下：

es5 继承和 es6 继承的区别：

• ES5继承是先创建子类的实例对象，然后再将父类方法添加到 this（Parent.call(this)）上。
• ES6的继承不同，实质是先将父类实例对象的属性和方法，加到 this 上面（所以必须先调用 super 方法），然后再用子类的构造函数修改 this。

2.获取 URL 参数

split 方法

function getParams(url) {
  const res = {}
  //判断字符串中是否可以找到?
  if (url.includes('?')) {
    const str = url.split('?')[1]
    const arr = str.split('&')
    arr.forEach(item => {
      const key = item.split('=')[0]
      const val = item.split('=')[1]
      res[key] = decodeURIComponent(val) // 中文需解码
    })
  }
  return res
}
 
// 测试
const user = getParams('http://www.example.com?user=%E9%98%BF%E9%A3%9E&age=16')
console.log(user) // { user: '阿飞', age: '16' }

结果：

URLSearchParams 方法

URLSearchParams 方法返回一个 URLSearchParams 对象，来处理 URL 的查询字符串。

// 该 url 的 url.search 为"?foo=1&bar=2"
let url = new URL("https://example.com?foo=1&bar=2"); 
// 创建一个 URLSearchParams 实例，即 URLSearchParams { 'foo' => '1', 'bar' => '2' }
let searchParams = new URLSearchParams(url.search); 
 
// 键值对列表 URLSearchParams Iterator { [ 'foo', '1' ], [ 'bar', '2' ] }
console.log(searchParams.entries()); 
 
// 将键值对列表转换为一个对象
let res = Object.fromEntries(searchParams.entries()); 
console.log(res); //{ foo: '1', bar: '2' }

结果：

3.手写 reduce

reduce 的使用：

//普通数组求和
let arr = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
arr.reduce((prev, cur) => { return prev + cur }, 0)//55
//多维数组求和
let arr = [1,2,3,[[4,5],6],7,8,9]
arr.flat(Infinity).reduce((prev, cur) => { return prev + cur }, 0)//45
//对象数组求和
let arr = [{a:9, b:3, c:4}, {a:1, b:3}, {a:3}] 
arr.reduce((prev, cur) => {
    return prev + cur["a"];//13 求对象数组中所有属性为 a 的和
}, 0)

reduce 的实现：

Array.prototype.myReduce = function (cb, initialValue) {
  const arr = this; //this 就是调用 reduce 方法的数组
  let total = initialValue ? initialValue : arr[0]; //不传默认取数组第一项
  let startIndex = initialValue ? 0 : 1; // 有初始值的话从 0 遍历，否则从 1 遍历
  for (let i = startIndex; i < arr.length; i++) {
    total = cb(total, arr[i], i, arr); //参数为初始值、当前值、索引、当前数组
 }
 return total;
};
//测试
let arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];
let res = arr.myReduce((total, cur) => {
  return total + cur;
}, 0);
console.log(res);//55

4.实现观察者模式

观察者模式：定义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。

// 被观察者 学生
class Subject {
  constructor() {
    this.state = "happy";
    this.observers = []; // 存储所有的观察者
  }
  //新增观察者
  add(o) {
    this.observers.push(o);
  }
  //获取状态
  getState() {
    return this.state;
  }
  // 更新状态并通知
  setState(newState) {
    this.state = newState;
    this.notify();
  }
  //通知所有的观察者
  notify() {
    this.observers.forEach((o) => o.update(this));
  }
}
 
// 观察者 父母和老师
class Observer {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  //更新
  update(student) {
    console.log(`亲爱的${this.name} 通知您当前学生的状态是${student.getState()}`);
  }
}
 
let student = new Subject();
let parent = new Observer("父母");
let teacher = new Observer("老师");
//添加观察者
student.add(parent);
student.add(teacher);
//设置被观察者的状态
student.setState("sad");

5.实现发布-订阅模式

发布订阅模式跟观察者模式很像，但它的发布和订阅是不互相依赖的，因为有一个统一调度中心。

class EventBus {
  constructor() {
    // 缓存列表，用来存放注册的事件与回调
    this.cache = {};
  }
 
  // 订阅事件
  on(name, cb) {
    // 如果当前事件没有订阅过，就给事件创建一个队列
    if (!this.cache[name]) {
      this.cache[name] = []; //由于一个事件可能注册多个回调函数，所以使用数组来存储事件队列
    }
    this.cache[name].push(cb); 
  }
 
  // 触发事件
  emit(name, ...args) {
    // 检查目标事件是否有监听函数队列
    if (this.cache[name]) {
      // 逐个调用队列里的回调函数
      this.cache[name].forEach((callback) => {
        callback(...args);
      });
    }
  }
 
  // 取消订阅
  off(name, cb) {
    const callbacks = this.cache[name]; 
    const index = callbacks.indexOf(cb); 
    if (index !== -1) {
      callbacks.splice(index, 1); 
    }
  }
 
  // 只订阅一次
  once(name, cb) {
    // 执行完第一次回调函数后，自动删除当前订阅事件
    const fn = (...args) => {
      cb(...args); 
      this.off(name, fn); 
    };
    this.on(name, fn);
  }
}
 
// 测试
let eventBus = new EventBus();
let event1 = function (...args) {
  console.log(`通知 1-订阅者小陈老师,小明同学当前心情状态：${args}`)
};
// 订阅事件，只订阅一次
eventBus.once("teacherName1", event1);
// 发布事件
eventBus.emit("teacherName1", "教室", "上课", "打架", "愤怒");
eventBus.emit("teacherName1", "教室", "上课", "打架", "愤怒");
eventBus.emit("teacherName1", "教室", "上课", "打架", "愤怒");

6.异步控制并发数

场景：实现一个带并发限制的异度调度器，保证同时运行的任务最多有两个。

class Controll {
  constructor(limit) {
    // 待执行的任务队列
    this.waitTasks = []; 
    // 正在执行的任务队列
    this.runTasks = []; 
    // 允许同时运行的任务数量
    this.limit = limit; 
  }
  //添加任务
  add(task) {
    //当前执行任务队列小于并发限制，就执行该任务
    if (this.runTasks.length < this.limit) { this.run(task); } else { //将该任务添加到等待队列 this.waitTasks.push(task); } } //执行任务 run(task) { //push 添加元素并返回新的数组长度 const len = this.runTasks.push(task); const index = len - 1; task().then(() => {
      //执行完后删除任务
      this.runTasks.splice(index, 1);
      if (this.waitTasks.length > 0) {
        //执行并删除等待队列中的第一个任务
        this.run(this.waitTasks.shift());
      }
    });
  }
}
 
//测试：允许同时执行 2 个任务
const scheduler = new Controll(2);
//添加任务
const addTask = (time, order) => {
  scheduler.add(async () => {
    //定时器打印
    await new Promise((resolve) => {
      setTimeout(resolve, time);//定时器时间到了就 resolve 执行成功，然后打印结果
    });
    console.log(order);
  });
};
//添加任务，参数为定时器时间和打印数字
addTask(1000, "1");
addTask(500, "2");
addTask(300, "3");
addTask(400, "4");

7.实现 Promise.all

function all(promises) {
  return new Promise(function(resolve, reject) {
    //传入参数为一个空的可迭代对象，直接 resolve
    if (promises.length === 0) {
      resolve([]);
    } else {
      const res = [];
      let count = 0;
      for (let i = 0; i < promises.length; i++) { //为什么不直接 promise[i].then, 因为 promise[i]可能不是一个 promise, 也可能是普通值 Promise.resolve(promises[i]).then((data) => {
              res[i] = data;
              count++;
              if (count === promises.length) {
                  resolve(res);//如果所有 Promise 都成功，则返回成功结果数组
              }
          }).catch((err) => {
              reject(err);//如果有一个 Promise 失败，则返回这个失败结果
          });
      }
    }
  })
}
 
// 测试
const promise1 = Promise.resolve(3);
const promise2 = 42;
const promise3 = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(resolve, 100, "foo");
});
 
all([promise1, promise2, promise3]).then((values) => {
  console.log(values); //[3, 42, "foo"]
});

8.使用 setTimeout 实现 setInterval

setInterval 的缺点：setInterval 的作用是每隔一段时间执行一个函数，但是这个执行不是真的到了时间立即执行，它真正的作用是每隔一段时间将事件加入事件队列中去，只有当当前的执行栈为空的时候，才能去从事件队列中取出事件执行。所以可能会出现这样的情况，就是当前执行栈执行的时间很长，导致事件队列里边积累多个定时器加入的事件，当执行栈结束的时候，这些事件会依次执行，因此就不能到间隔一段时间执行的效果。

针对 setInterval 的这个缺点，我们可以使用 setTimeout 递归调用来模拟 setInterval，这样我们就确保了只有一个事件结束了，我们才会触发下一个定时器事件，这样解决了 setInterval 的问题。

实现思路是使用递归函数，不断地去执行 setTimeout 从而达到 setInterval 的效果。

function mySetInterval(fn, timeout) {
  // 控制器，控制定时器是否继续执行
  var timer = {
    flag: true,
  };
  // 设置递归函数，模拟定时器执行
  function interval() {
    if (timer.flag) {
      fn();
      setTimeout(interval, timeout);//递归
    }
  }
  // 启动定时器
  setTimeout(interval, timeout);
  // 返回控制器
  return timer;
}
 
let timer = mySetInterval(() => {
  console.log("1");
}, 1000);
//3 秒后停止定时器
setTimeout(() => (timer.flag = false), 3000);

9.实现每隔一秒打印 1,2,3,4

// 1.使用 let 块级作用域
for (let i = 0; i < 5; i++) { setTimeout(() => {
    console.log(i);
  }, i * 1000);
}
 
// 2.使用闭包实现
for (var i = 0; i < 5; i++) { (function(j) { setTimeout(() => {
      console.log(j);
    }, j * 1000);
  })(i);
}

10.循环打印红黄绿

场景：红灯 3s 亮一次，绿灯 1s 亮一次，黄灯 2s 亮一次；如何让三个灯不断交替重复亮灯？

三个亮灯函数：

function red() {
    console.log('red');
}
function green() {
    console.log('green');
}
function yellow() {
    console.log('yellow');
}

用 async/await 实现：

const task = (timer, light) => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      if (light === "red") {
        red();
      } else if (light === "green") {
        green();
      } else if (light === "yellow") {
        yellow();
      }
      resolve();//注意，要 resolve 让 Promise 状态变成 fulfilled，不然会一直是 pending，无法往下执行
    }, timer);
  });
};
const taskRunner = async () => {
  await task(3000, "red");
  await task(2000, "green");
  await task(1000, "yellow");
  taskRunner();	//递归
};
taskRunner();

结语

如果你觉得自己已经掌握了前文所提到的前端常见手写功能，那么恭喜你！你已经迈出了成为一名优秀前端开发者的坚实步伐。然而，掌握这些功能只是开始。在不断变化的技术领域，不断学习和掌握新的手写功能是保持竞争力的关键。挑战自己，不断拓展技能的边界，才能在日益激烈的市场中脱颖而出。不要满足于现状，继续努力，不断学*新的技术和概念，保持对前端领域的热情和好奇心。只有这样，你才能在前端开发的道路上不断前行，成为一名杰出的前端开发者。

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