3 Funktionen
Funktionen sind eines der mächtigsten und komplexesten Sprachkonstrukte von JavaScript. Wie wir in den folgenden Kapiteln sehen werden, basieren sogar die Patterns für Klassen und Module auf Funktionen.
3.1 Bürger erster Klasse
Eine Funktion definiert ihr in JavaScript mit dem Schlüsselwort function. Dann folgen der Name der Funktion, Klammern für die deklarierten Parameter sowie ein Block für den Funktionskörper. Das Ganze könnte z.B. so aussehen:
function meineErsteFunktion() {
console.log("Toll!");
}
// Dazu der passende Aufruf:
meineErsteFunktion();
// => Toll!
Funktionen können auch anonym sein und haben dann keinen Namen. Das ist nur dann sinnvoll, wenn ihr sie direkt ausführt oder einer Variablen zuweist. Den Sinn der direkten Ausführung sehen wir weiter hinten in diesem Kapitel, hier erst einmal die Zuweisung an eine Variable:
var meineZweiteFunktion = function () {
console.log("Auch toll!");
};
meineZweiteFunktion();
// => Auch toll!
Vielleicht ist euch das Semikolon am Ende der Zuweisung aufgefallen? Ja, das Ganze ist nun zu einem Statement geworden, und Statements sollen ja laut Tipp aus dem letzten Kapitel mit einem Semikolon beendet werden.
Hinweis: Funktionen sind Objekte und können als solche einer Variablen zugewiesen oder als Parameter übergeben werden.
Hält eine Variable eine Referenz auf eine Funktion, ist die Funktion darüber mit dem ()-Operator aufrufbar.
3.2 Sichtbarkeitsbereiche (Scopes)
Wie in Kapitel 2 gesehen, spannen Blöcke in JavaScript im Gegensatz zu Java und vielen anderen Programmiersprachen keine Sichtbarkeitsbereiche auf. Zur kurzen Wiederholung: Hier gibt es zwar einen Block, allerdings ist auch nach Beendigung des Blocks die darin definierte Variable a noch sichtbar:
{
var a = 10;
}
// Hoppla!
console.log(a);
// => 10
Um Sichtbarkeitsbereiche zu definieren, gibt es in JavaScript ein anderes Konstrukt:
(function () {
var b = 10;
console.log("Noch bin ich da: " + b);
})();
console.log(typeof b);
// => undefined
Was passiert hier? Erst einmal definieren wir eine anonyme Funktion, also eine Funktion ohne Namen. Diese führen wir sofort mit () aus. Das weitere Klammerpaar um die Funktionsdefinition herum ist nur aus syntaktischen Gründen notwendig.
Da Funktionen Sichtbarkeitsbereiche aufspannen, ist die Variable b nach der Ausführung der Funktion nicht mehr sichtbar, und wir haben erreicht, was wir wollten. Dieses Pattern ist auch unter dem Namen IIFE für Immediately-Invoked Function Expression bekannt [1].
Manchmal sieht man das IIFE-Pattern mit einer leicht anderen Klammerung. Diese leicht andere Syntax ist jedoch äquivalent zu unserer Version oben:
(function () {
var b = 10;
console.log("Noch bin ich da: " + b);
}());
console.log(typeof b);
// => undefined
Sichtbarkeitsbereiche können beliebig tief geschachtelt werden. Aus jedem inneren Sichtbarkeitsbereich kommt ihr an alle Parameter und Variablen aller äußeren Sichtbarkeitsbereiche, nicht aber anders herum.
Ein bisschen mehr dazu könnt ihr in Kapitel 5 finden, in dem wir uns auch mit dem Konzept einer Closure beschäftigen. Hier erst einmal ein einfaches Beispiel für verschachtelte Sichtbarkeitsbereiche:
(function () {
var b = 10;
console.log(b); // => 10
(function () {
var c = "c";
console.log(c); // => "c"
console.log(b); // => 10
})();
console.log(typeof c);
// => undefined
})();
3.3 Strict Mode
Beim Definieren von lokalen Variablen und Sichtbarkeitsbereichen kann man gerade als JavaScript-Anfänger viele Fehler machen. Hilfreich kann dabei der in ECMAScript5 eingeführte so genannte Strict Mode [2] sein. In diesem Modus gelten strengere Regeln für ein gültiges JavaScript-Programm.
Ihr könnt den Modus entweder für eine ganze Datei oder für einzelne Funktionen aktivieren. Dazu fügt ihr einen einfachen String mit dem Text strict mode ein. Für eine ganze Datei schreibt man dies an deren Anfang, für eine Funktion als Erstes in den Körper der Funktion. So würde dann der Anfang jeder eurer JavaScript-Dateien aussehen:
"use strict";
// ... Hier kommt der eigentliche JavaScript-Inhalt
Und so würde die Aktivierung für eine einzelne Funktion aussehen:
function strikteFunktion() {
"use strict";
// ... Weiterer Funktionskörper
}
Was bewirkt der Modus nun? Fangen wir mit dem klassischen Beispiel an, das von JavaScript-Gegnern angeführt wird, um die Minderwertigkeit von JavaScript zu beweisen. Tatsächlich machen viele Programmierer aus einem Java-Umfeld diesen Fehler mindestens einmal. Der folgende Code ...
function aha() {
hugo = 10;
console.log(hugo);
}
aha();
// => 10
console.log(hugo);
// => 10
... tut, was er tun soll, definiert aber auch versehentlich die globale Variable hugo, da hier das var-Schlüsselwort fehlt. Dieser Code gibt also zweimal 10 aus, obwohl der Autor des Codes hugo eigentlich als lokale Variable definieren wollte. Dazu fehlt aber das Schlüsselwort var vor der Variable hugo. Richtig würde der Code nun so aussehen, und das zweite console.log gibt richtigerweise eine Fehlermeldung aus:
function aha() {
var hugo = 10;
console.log(hugo);
}
aha(); // => 10
console.log(hugo);
// => Uncaught ReferenceError: hugo is not defined
Hätten wir den Strict Mode auf dem ursprünglichen Code aktiviert, wäre der Fehler sofort aufgefallen, und schon der erste Zugriff auf hugo hätte die obige Fehlermeldung gegeben. In etwa so:
"use strict";
function aha() {
hugo = 10;
// => Uncaught ReferenceError: hugo is not defined
console.log(hugo);
}
aha();
Dies ist nur ein Beispiel für eine ganze Reihe von wenig sinnvollem oder gefährlichem Code, den der Strict Mode verbietet. Mehr dazu unter [2]. Zudem reserviert der Strict Mode einige Keywords, die in späteren Versionen von ECMAScript Einzug halten. So wird eine leichte Migration gewährleistet.
Ein Konstrukt, das wir bisher gar nicht erwähnt haben, ist das with-Statement [3]. Für einen with-Block gibt man ein Objekt an. Wenn möglich, werden in diesem Block alle unqualifizierten Variablenzugriffe auf diesem Objekt ausgeführt. Ihr solltet dieses Konstrukt nicht verwenden, da es zu schwer lesbarem Code führt. Im Strict Mode ist es sogar verboten.
Hinweis: Es ist Best Practice, den Strict Mode überall auf Funktionsebene einzuschalten.
3.4 Parameter
Bisher hatten unsere Funktionen keine Parameter und keine Rückgabewerte. Parameter bergen für Java-Programmierer einige Überraschungen, denn ihre Verwendung unterscheidet sich von der in Java. Schauen wir uns dazu das folgende Beispiel an:
function incr(num) {
return num + 1;
}
Diese Funktion deklariert einen Parameter mit dem Namen num und liefert mit return ein Ergebnis zurück. Im Gegensatz zu anderen Sprachen mit funktionalen Elementen erfordern Rückgaben in JavaScript das return-Schlüsselwort. Es ist nicht so, dass der letzte Ausdruck einer Funktion implizit als Rückgabe verwendet wird. Dieses Verhalten ist genauso wie in Java. Im Unterschied zu Java können allerdings weder für Parameter noch für den Rückgabewert Typen angegeben werden.
Dokumentation
Das Fehlen von deklarierten Typen führt im schlimmsten – und durchaus nicht außergewöhnlichen – Fall dazu, dass man bei jedem Aufruf einer Methode vorher den aufzurufenden Code analysieren muss, um herauszufinden, was man eigentlich übergeben sollte. Das ist nicht so lustig, daher ist eine konsequente Dokumentation von Funktionen, die als API dienen, noch wichtiger als in Java.
Hinweis: Alle Funktionen, die als API dienen, sollten konsequent mit JSDoc dokumentiert werden.
Eine gute Dokumentation unserer Funktion mit dem bereits in Kapitel 2 erwähnten JSDoc-Format könnte so aussehen:
/**
* Erhöht die Eingabe um 1.
*
* @param {number} num die Eingabe
* @returns {number} die um 1 erhöhte Eingabe
*/
function incr(num) {
return num + 1;
}
Neu sind die geschweiften Klammern {}, in denen sich die Typinformation der Parameter und der Rückgabe befinden – in diesem Fall number.
Diese Angaben sind erst einmal informell, d.h. das Zielpublikum ist der Programmierer, der die Funktion verwenden will. Es gibt allerdings Werkzeuge, die diese Kommentare für einen statischen Check nutzen. Der bekannteste und am meisten verbreitete Vertreter ist Googles Closure Compiler [4], der schon im vorherigen Kapitel erwähnt wurde.
Optionale Parameter...
