前言

Dr. Axel Rauschmayer最近撰文介绍了还处于Stage1阶段的两个JavaScript新特性：记录和元组。

记录和元组是一个新提案（Record & Tuple，
https://github.com/tc39/proposal-record-tuple），建议为JavaScript增加两个复合原始类型：

• 记录（Record），是不可修改的按值比较的对象
• 元组（Tuple），是不可修改的按值比较的数组

什么是按值比较

当前，JavaScript只有在比较原始值（如字符串）时才会按值比较（比较内容）：

> 'abc' === 'abc'true

但在比较对象时，则是按标识比较（by identity），因此对象只与自身严格相等：

> {x: 1, y: 4} === {x: 1, y: 4}false> ['a', 'b'] === ['a', 'b']false

“记录和元组”的提案就是为了让我们可以创建按值比较的复合类型值。

比如，在对象字面量前面加一个井号（#），就可以创建一个记录。而记录是一个按值比较的复合值，且不可修改：

> #{x: 1, y: 4} === #{x: 1, y: 4}true

如果在数组字面量前面加一个#，就可以创建一个元组，也就是可以按值比较且不可修改的数组：

> #['a', 'b'] === #['a', 'b']true

按值比较的复合值就叫复合原始值或者复合原始类型。

记录和元组是原始类型

使用typeof可以看出来，记录和元组都是原始类型：

> typeof #{x: 1, y: 4}'record'> typeof #['a', 'b']'tuple'

记录和元组的内容有限制

• 记录：
  • 键必须是字符串
  • 值必须是原始值（包括记录和元组）
• 元组：
  • 元素必须是原始值（包括记录和元组）

把对象转换为记录和元组

> Record({x: 1, y: 4})#{x: 1, y: 4}> Tuple.from(['a', 'b'])#['a', 'b']

注意：这些都是浅层转换。如果值树结构中有任何节点不是原始值，Record()和Tuple.from()会抛出异常。

使用记录

const record = #{x: 1, y: 4};// 访问属性assert.equal(record.y, 4);// 解构const {x} = record;assert.equal(x, 1);// 扩展assert.ok(  #{...record, x: 3, z: 9} === #{x: 3, y: 4, z: 9});

使用元组

const tuple = #['a', 'b'];// 访问元素assert.equal(tuple[1], 'b');// 解构（元组是可迭代对象）const [a] = tuple;assert.equal(a, 'a');// 扩展assert.ok(  #[...tuple, 'c'] === #['a', 'b', 'c']);// 更新assert.ok(  tuple.with(0, 'x') === #['x', 'b']);

为什么按值比较的值不可修改

某些数据结构（比如散列映射和搜索树）有槽位，其中键的保存位置根据它们的值来确定。如果键的值改变了，那这个键通常必须放到不同的槽位。这就是为什么在JavaScript中可以用作键的值：

• 要么按值比较且不可修改（原始值）
• 要么按标识比较且可修改（对象）

复合原始值的好处

复合原始值有如下好处。

• 深度比较对象，这是一个内置操作，可以通过如===来调用。
• 共享值：如果对象是可修改的，为了安全共享就需要深度复制它的一个副本。而对于不可修改的值，就可以直接共享。
• 数据的非破坏性更新：如果要修改复合值，由于一切都是不可修改的，所以就要创建一个可修改的副本，然后就可以放心地重用不必修改的部分。
• 在Map和Set等数据结构中使用：因为两个内容相同的复合原始值在这门语言的任何地方（包括作为Map的键和作为Set的元素）都被认为严格相等，所以映射和集合成会变得更有用。

接下来演示这些好处。

示例：集合与映射变得更有用

通过集合去重

有了复合原始值，即使是复合值（不是原始值那样的原子值）也可以去重：

> [...new Set([#[3,4], #[3,4], #[5,-1], #[5,-1]])][#[3,4], #[5,-1]]

如果是数组就办不到了：

> [...new Set([[3,4], [3,4], [5,-1], [5,-1]])][[3,4], [3,4], [5,-1], [5,-1]]

映射的复合键

因为对象是按标识比较的，所以在（非弱）映射中用对象作为键几乎没什么用：

const m = new Map();m.set({x: 1, y: 4}, 1);m.set({x: 1, y: 4}, 2);assert.equal(m.size, 2)

如果使用复合原始值就不一样了：下面行(A)创建的映射会保存地址（记录）到人名的映射。

const persons = [  #{    name: 'Eddie',    address: #{      street: '1313 Mockingbird Lane',      city: 'Mockingbird Heights',    },  },  #{    name: 'Dawn',    address: #{      street: '1630 Revello Drive',      city: 'Sunnydale',    },  },  #{    name: 'Herman',    address: #{      street: '1313 Mockingbird Lane',      city: 'Mockingbird Heights',    },  },  #{    name: 'Joyce',    address: #{      street: '1630 Revello Drive',      city: 'Sunnydale',    },  },];const addressToNames = new Map(); // (A)for (const person of persons) {  if (!addressToNames.has(person.address)) {    addressToNames.set(person.address, new Set());  }  addressToNames.get(person.address).add(person.name);}assert.deepEqual(  // Convert the Map to an Array with key-value pairs,  // so that we can compare it via assert.deepEqual().  [...addressToNames],  [    [      #{        street: '1313 Mockingbird Lane',        city: 'Mockingbird Heights',      },      new Set(['Eddie', 'Herman']),    ],    [      #{        street: '1630 Revello Drive',        city: 'Sunnydale',      },      new Set(['Dawn', 'Joyce']),    ],  ]);

示例：有效地深度相等

使用复合属性值处理对象

在下面的例子中，我们使用数组的方法.filter()（行(B)）提取了地址等于address（行(A)）的所有条目 。

const persons = [  #{    name: 'Eddie',    address: #{      street: '1313 Mockingbird Lane',      city: 'Mockingbird Heights',    },  },  #{    name: 'Dawn',    address: #{      street: '1630 Revello Drive',      city: 'Sunnydale',    },  },  #{    name: 'Herman',    address: #{      street: '1313 Mockingbird Lane',      city: 'Mockingbird Heights',    },  },  #{    name: 'Joyce',    address: #{      street: '1630 Revello Drive',      city: 'Sunnydale',    },  },];const address = #{ // (A)  street: '1630 Revello Drive',  city: 'Sunnydale',};assert.deepEqual(  persons.filter(p => p.address === address), // (B)  [    #{      name: 'Dawn',      address: #{        street: '1630 Revello Drive',        city: 'Sunnydale',      },    },    #{      name: 'Joyce',      address: #{        street: '1630 Revello Drive',        city: 'Sunnydale',      },    },  ]);

对象变了吗?

在处理缓存的数据（如下面例子中的previousData）时，内置深度相等可以让我们有效地检查数据是否发生了变化。

let previousData;function displayData(data) {  if (data === previousData) return;  // ···}displayData(#['Hello', 'world']); // 显示displayData(#['Hello', 'world']); // 不显示

测试

多数测试框架都支持深度相等，以检查某个计算是否产生了预期的结果。例如，Node.js内置的assert模块有一个函数叫deepEqual()。有了复合原始值，就可以直接断言：

function invert(color) {  return #{    red: 255 - color.red,    green: 255 - color.green,    blue: 255 - color.blue,  };}assert.ok(  invert(#{red: 255, green: 153, blue: 51})    === #{red: 0, green: 102, blue: 204});

新语法的优缺点

新语法的一个缺点是字符#已经在很多地方被占用了（比如私有字段），另外非数字字母字符多少显得有点神秘。可以看看下面的例子：

const della = #{  name: 'Della',  children: #[    #{      name: 'Huey',    },    #{      name: 'Dewey',    },    #{      name: 'Louie',    },  ],};

优点是这个语法比较简洁。对于一个常用的结构，当然越简单越好。此外，一旦熟悉了这个语法之后，神秘感自然就会越来越淡。

除了特殊的字面量语法，还可以使用工厂函数：

const della = Record({  name: 'Della',  children: Tuple([    Record({      name: 'Huey',    }),    Record({      name: 'Dewey',    }),    Record({      name: 'Louie',    }),  ]),});

如果JavaScript支持Tagged Collection Literals（
https://github.com/zkat/proposal-collection-literals，已撤销），这个语法还可能有所改进：

const della = Record!{  name: 'Della',  children: Tuple![    Record!{      name: 'Huey',    },    Record!{      name: 'Dewey',    },    Record!{      name: 'Louie',    },  ],};

唉，即便使用更短的名字，结果看起来还是有点乱：

const R = Record;const T = Tuple;const della = R!{  name: 'Della',  children: T![    R!{      name: 'Huey',    },    R!{      name: 'Dewey',    },    R!{      name: 'Louie',    },  ],};

JSON与记录和元组

• JSON.stringify()把记录当成对象，把元组当成数组（递归）。
• JSON.parseImmutable与JSON.parse()类似，但返回记录而非对象，返回元组而非数组（递归）。

未来：类的实例会按值比较吗？

相比对象和数组，我其实更喜欢使用类作为一个数据容器。因为它可以把名字添加到对象上。为此，我希望将来会有一种类，它的实例不可修改且按值比较。

假如我们还可以深度、非破坏性地更新那些包含由值类型的类产生的对象的数据，那就更好了。