javascript 四、JavaScript 字符串

四、JavaScript 字符串

这一章将集中讨论字符串、JavaScript String对象和String对象的内置函数。您将学习如何访问、比较、分解和搜索现实生活中常用的字符串。此外，本章将探讨字符串编码、解码、加密和解密。到本章结束时，你将理解如何有效地使用 JavaScript 字符串，并对字符串编码和加密有一个基本的了解。

JavaScript 字符串原语

JavaScript 的原生String原语带有各种常见的字符串函数。

字符串访问

访问字符时，使用.chartAt() 。

1  'dog'.charAt(1); // returns "o"

.charAt(index)获取一个索引(从 0 开始)并返回字符串中该索引位置的字符。

对于字符串(多字符)访问，您可以使用.substring(startIndex, endIndex)，它将返回指定索引之间的字符。

1  'YouTube'.substring(1,2); // returns 'o'
2  YouTube'.substring(3,7); // returns 'tube'

如果您没有传递第二个参数(endIndex)，它将返回从指定的开始位置到结束位置的所有字符值。

1  return 'YouTube'.substring(1); // returns 'outube'

字符串比较

大多数编程语言都有比较字符串的功能。在 JavaScript 中，这可以通过使用小于和大于操作符来实现。

1  var a = 'a';
2  var b = 'b';
3  console.log(a < b); // prints 'true'

这对于在排序算法时比较字符串非常有用，这将在本书后面介绍。

但是，如果您正在比较两个不同长度的字符串，它将从字符串的开头开始比较，直到较小字符串的长度。

1  var a = 'add';
2  var b = 'b';
3
4  console.log(a < b); // prints 'true'

在这个例子中，比较了a和b。由于a小于b，所以a < b的计算结果为true。

1  var a = 'add';
2  var b = 'ab';
3  console.log(a < b); // prints 'false'

在这个例子中，在比较了'a'和'b'之后，比较了'd'和'b'。处理无法继续，因为'ab'的一切都已被关注。这和比较'ad'和'ab'是一样的。

1  console.log('add'<'ab' == 'ad'<'ab'); // prints 'true'

字符串搜索

要在字符串中查找特定的字符串，可以使用.indexOf(searchValue[, fromIndex])。这需要一个作为要搜索的字符串的参数，以及一个用于搜索的起始索引的可选参数。它返回匹配字符串的位置，但是如果什么也没有找到，那么返回-1。请注意，该函数区分大小写。

1  'Red Dragon'.indexOf('Red');    // returns 0
2  'Red Dragon'.indexOf('RedScale'); // returns -1
3  'Red Dragon'.indexOf('Dragon', 0); // returns 4
4  'Red Dragon'.indexOf('Dragon', 4); // returns 4
5  'Red Dragon'.indexOf(", 9);    // returns 9

要在更大的字符串中检查搜索字符串的出现，只需检查-1 是否从. indexOf 返回。

1  function existsInString (stringValue, search) {
2          return stringValue.indexOf(search) !== -1;
3  }
4  console.log(existsInString('red','r')); // prints 'true';
5  console.log(existsInString('red','b')); // prints 'false';

您可以使用附加参数在字符串中的某个索引后进行搜索。一个例子是计算某些字母的出现次数。在以下示例中，将计算字符'a'的出现次数:

1  var str         = "He's my king from this day until his last day";
2  var count       = 0;
3  var pos         = str.indexOf('a');
4  while (pos !== -1) {
5    count++;
6    pos = str.indexOf('a', pos + 1);
7  }
8  console.log(count); // prints '3'

最后，如果字符串以指定的输入开始，startsWith返回 true(布尔值)，并且endsWith检查字符串是否以指定的输入结束。

1  'Red Dragon'.startsWith('Red'); // returns true
2  'Red Dragon'.endsWith('Dragon'); // returns true
3  'Red Dragon'.startsWith('Dragon'); // returns false
4  'Red Dragon'.endsWith('Red'); // returns false

字符串分解

要将一个字符串分解成多个部分，可以使用.split(separator)，这是一个非常有用的函数。它接受一个参数(分隔符)并创建一个子字符串数组。

1  var test1 = 'chicken,noodle,soup,broth';
2  test1.split(","); // ["chicken", "noodle", "soup", "broth"]

传递一个空分隔符将创建一个包含所有字符的数组。

1  var test1 = 'chicken';
2  test1.split(""); // ["c", "h", "i", "c", "k", "e", "n"]

当一个字符串中列出多个项目时，这很有用。可以将字符串转换成数组，以便轻松地遍历它们。

字符串替换

.replace(string, replaceString)用另一个字符串替换字符串变量中的指定字符串。

1  "Wizard of Oz".replace("Wizard","Witch"); // "Witch of Oz"

正则表达式

正则表达式( regexes )是定义搜索模式的一组字符。学习如何使用正则表达式本身就是一项艰巨的任务，但是作为一名 JavaScript 开发人员，了解正则表达式的基础知识非常重要。

JavaScript 还带有原生对象RegExp，用于正则表达式。

RegExp对象的构造函数有两个参数:正则表达式和可选的匹配设置，如下所示:

i      Perform case-insensitive matching
g      Perform a global match (find all matches rather than stopping after first match)
m      Perform multiline matching

RegExp有以下两个功能:

search():测试字符串中的匹配。这将返回匹配的索引。
match():匹配测试。这将返回所有匹配项。

JavaScript String对象还有以下两个与 regex 相关的函数，它们接受RegExp对象作为参数:

exec():测试字符串中的匹配。这将返回第一个匹配项。
test():测试字符串中的匹配。这将返回true或false。

基本正则表达式

以下是基本的正则表达式规则:

^:表示字符串/行的开始

\d:查找任意数字

[abc]:查找括号之间的任何字符

[^abc]:查找括号中除以外的任何字符

*[0-9]:查找括号之间的任意数字

[^0-9]:查找括号中除以外的任何数字

*(x|y):查找任何指定的备选项

以下返回索引 11，它是字符D的索引，该字符是匹配的正则表达式的第一个字符:

1  var str = "JavaScript DataStructures";
2  var n = str.search(/DataStructures/);
3  console.log(n); // prints '11'

常用的正则表达式

正则表达式对于检查 JavaScript 中用户输入的有效性非常有帮助。一种常见的输入检查是验证它是否有任何数字字符。

以下是开发人员经常使用的五种正则表达式。

任何数字字符

   /\d+/

1  var reg = /\d+/;
2  reg.test("123"); // true
3  reg.test("33asd"); // true
4  reg.test("5asdasd"); // true
5  reg.test("asdasd"); // false

仅数字字符

  /^\d+$/

1  var reg = /^\d+$/;
2  reg.test("123"); // true
3  reg.test("123a"); // false
4  reg.test("a"); // false

浮动数字字符

   /^[0-9]*.[0-9]*[1-9]+$/

1  var reg = /^[0-9]*.[0-9]*[1-9]+$/;
2  reg.test("12"); // false
3  reg.test("12.2"); // true

仅字母数字字符

   /[a-zA-Z0-9]/

1  var reg = /[a-zA-Z0-9]/;
2  reg.test("somethingELSE"); // true
3  reg.test("hello"); // true
4  reg.test("112a"); // true
5  reg.test("112"); // true
6  reg.test("^"); // false

查询字符串

/([^?=&]+)(=([^&]*))/

在 web 应用程序中，出于路由或数据库查询的目的，web URLs 经常在 URL 中传递参数。

例如，对于 URL http://your.domain/product.aspx?category=4&product_id=2140&query=lcd+tv ，URL 可能会对后端 SQL 查询做出如下响应:

1  SELECT LCD, TV FROM database WHERE Category = 4 AND Product_id=2140;

要解析这些参数，正则表达式会很有用。

1 var  uri = 'http://your.domain/product.aspx?category=4&product_id=2140&query=lcd+tv' ;
2 var  queryString =  {};
3  uri.replace(
4                  new RegExp ("([^?=&]+)(=([^&]*))?" , "g" ),
5                  function ($0, $1, $2, $3) { queryString[$1] =  $3; }
6  );
7  console.log('ID: ' +  queryString['product_id' ]); // ID: 2140
8  console.log('Name: ' +  queryString['product_name' ]); // Name: undefined
9  console.log('Category: ' +  queryString['category' ]); // Category: 4

编码

编码是计算机科学中的一个通用概念，它以一种专门的格式来表示字符，以便有效地传输或存储。

所有计算机文件类型都以特定的结构编码。

例如，当您上传 PDF 时，编码可能如下所示:

 1  JVBERi0xLjMKMSAwIG9iago8PCAvVHlwZSAvQ2F0YWxvZwovT3V0bGluZXMgMiAwIFIKL1BhZ2VzIDMgMCBS\
 2  ID4+CmVuZG9iagoyIDAgb2JqCjw8IC9UeXBlIC9PdXRsaW5lcyAvQ291bnQgMCA+PgplbmRvYmoKMyAwIG9i\
 3  ago8PCAvVHlwZSAvUGFnZXMKL0tpZHMgWzYgMCBSCl0KL0NvdW50IDEKL1Jlc291cmNlcyA8PAovUHJvY1Nl\
 4  dCA0IDAgUgovRm9udCA8PCAKL0YxIDggMCBSCj4+Cj4+Ci9NZWRpYUJveCBbMC4wMDAgMC4wMDAgNjEyLjAw\
 5  MCA3OTIuMDAwXQogPj4KZW5kb2JqCjQgMCBvYmoKWy9QREYgL1RleHQgXQplbmRvYmoKNSAwIG9iago8PAov\
 6  Q3JlYXRvciAoRE9NUERGKQovQ3JlYXRpb25EYXRlIChEOjIwMTUwNzIwMTMzMzIzKzAyJzAwJykKL01vZERh\
 7  dGUgKEQ6MjAxNTA3MjAxMzMzMjMrMDInMDAnKQo+PgplbmRvYmoKNiAwIG9iago8PCAvVHlwZSAvUGFnZQov\
 8  UGFyZW50IDMgMCBSCi9Db250ZW50cyA3IDAgUgo+PgplbmRvYmoKNyAwIG9iago8PCAvRmlsdGVyIC9GbGF0\
 9  ZURlY29kZQovTGVuZ3RoIDY2ID4+CnN0cmVhbQp4nOMy0DMwMFBAJovSuZxCFIxN9AwMzRTMDS31DCxNFUJS\
10  FPTdDBWMgKIKIWkKCtEaIanFJZqxCiFeCq4hAO4PD0MKZW5kc3RyZWFtCmVuZG9iago4IDAgb2JqCjw8IC9U\
11  eXBlIC9Gb250Ci9TdWJ0eXBlIC9UeXBlMQovTmFtZSAvRjEKL0Jhc2VGb250IC9UaW1lcy1Cb2xkCi9FbmNv\
12  ZGluZyAvV2luQW5zaUVuY29kaW5nCj4+CmVuZG9iagp4cmVmCjAgOQowMDAwMDAwMDAwIDY1NTM1IGYgCjAw\
13  MDAwMDAwMDggMDAwMDAgbiAKMDAwMDAwMDA3MyAwMDAwMCBuIAowMDAwMDAwMTE5IDAwMDAwIG4gCjAwMDAw\
14  MDAyNzMgMDAwMDAgbiAKMDAwMDAwMDMwMiAwMDAwMCBuIAowMDAwMDAwNDE2IDAwMDAwIG4gCjAwMDAwMDA0\
15  NzkgMDAwMDAgbiAKMDAwMDAwMDYxNiAwMDAwMCBuIAp0cmFpbGVyCjw8Ci9TaXplIDkKL1Jvb3QgMSAwIFIK\
16  L0luZm8gNSAwIFIKPj4Kc3RhcnR4cmVmCjcyNQolJUVPRgo=.....

这是一个 Base64 编码的 PDF 字符串。像这样的数据通常在上传 PDF 文件时被传递到服务器。

Base64 编码

btoa()函数从一个字符串创建一个 Base64 编码的 ASCII 字符串。字符串中的每个字符都被视为一个字节(8 位:8 个 0 和 1)。

.atob()函数对使用 Base64 编码的数据字符串进行解码。例如，Base64 编码字符串中的字符串“hello I love learning to computer program”如下所示:agvsbg 8 GSS BSB 3 zlig xlyxjuaw 5 nihrvignvbxb 1 dgvyihby B2 dyyw 0。

1  btoa('hello I love learning to computer program');
2  //  aGVsbG8gSSBsb3ZlIGxlYXJuaW5nIHRvIGNvbXB1dGVyIHByb2dyYW0
1  atob('aGVsbG8gSSBsb3ZlIGxlYXJuaW5nIHRvIGNvbXB1dGVyIHByb2dyYW0');
2  // hello I love learning to computer program

在 https://en.wikipedia.org/wiki/Base64 了解 Base64 的更多信息。

字符串缩短

你有没有想过像这样的网址缩短网站。ly 工作？一种简化的 URL 压缩算法遵循一定的结构，如下图所示为 www.google.com :

img/465726_1_En_4_Fig2_HTML.png

图 4-2

缩短后的数据库条目

整数 ID 被缩短为一个字符串。使用 Base62 编码缩短时，11231230 将是 VhU2。

img/465726_1_En_4_Fig1_HTML.png

图 4-1

数据库条目

数据库为 URL 创建一个唯一的基于整数的 ID。在图 4-1 ， www.google.com 数据库中有条目 11231230。

对于缩短部分，可以使用下面的算法。有 62 个可能的字母和数字，由 26 个小写字母、26 个大写字母和 10 个数字(0 到 9)组成。

1 var  DICTIONARY = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789" .split(");
2
3 function  encodeId(num) {
4               var  base =  DICTIONARY.length;
5               var  encoded = " ;
6
7               if  (num === 0 ) {
8                    return  DICTIONARY[0 ];
9               }
10
11                     while  (num > 0 ) {
12                        encoded +=  DICTIONARY[(num %  base)];
13                        num = Math .floor(num /  base);
14          }
15
16              return  reverseWord(encoded);
17  }
18
19 function  reverseWord(str) {
20              var  reversed = "" ;
21              for  (var  i =  str.length - 1 ; i >= 0 ; i-- ) {
22                                reversed +=  str.charAt(i);
23          }
24          return  reversed;
25  }
26
27 function  decodeId(id) {
28              var  base =  DICTIONARY.length;
29              var  decoded = 0 ;
30
31              for  (var  index = 0 ; index <  id.split("" ).length; index++ ) {
32                          decoded =  decoded *  base + DICTIONARY.indexOf(id.charAt(index));
33              }
34
35              return  decoded; 

36  }
37
38  console.log(encodeId(11231230 )); // prints 'VhU2'
39  console.log(decodeId('VhU2' )); // prints '11231230'

加密

在保护人们的在线信息时，加密极其重要。你在谷歌 Chrome 浏览器中见过图 4-3 中的警告吗？

img/465726_1_En_4_Fig3_HTML.jpg

图 4-3

SSL 警告

这可能意味着您尝试访问的网站没有正确的安全套接字层(SSL)证书。

img/465726_1_En_4_Fig4_HTML.png

图 4-4

TSL 过程

TSL 是一种标准的安全技术，用于在服务器和客户端(浏览器)之间建立加密链接。以下是 TSL 过程的简化步骤。在这个过程中，服务器对不同的密钥使用非对称加密进行加密和解密。浏览器只使用对称加密，即使用一个密钥来加密和解密数据。

服务器将其非对称公钥发送给浏览器。
浏览器为当前会话创建一个对称密钥，该密钥由服务器的非对称公钥加密。
服务器通过其私钥解密浏览器的会话，并检索会话密钥。
两个系统都有会话密钥，并将使用该密钥安全地传输数据。

这是安全的，因为只有浏览器和服务器知道会话密钥。如果浏览器第二天连接到同一个服务器，将会创建一个新的会话密钥。

SSL 警告消息表示浏览器和服务器可能没有加密该连接上的数据。

最常用的公钥加密算法是 RSA 算法。

RSA 加密

RSA 是一种基于分解大整数难度的加密算法。在 RSA 中，生成两个大素数和一个补充值作为公钥。任何人都可以用公钥加密信息，但是只有那些有质因数的人才能解码信息。

这个过程有三个阶段:密钥生成、加密和解密。

密钥生成:生成公钥(共享)和私钥(保密)。生成的密钥的构造方法也应该是保密的。
加密:秘密消息可以通过公钥加密。
解密:只有私钥可以用来解密消息。

以下是该算法的概述:

选择两个(通常是大的)素数， p 和 q 。
1. p 和 q 的乘积记为 n 。
2. ( p -1)和( q -1)的乘积表示为φ。
选择两个指数， e 和 d 。
1. e 通常为 3。可以使用大于 2 的其他值。
2. d 是使得(e × d) % phi = 1 的值。

Encryption

process is as shown:
        m - message:
        m^e % n = c
        c - encrypted message

Decryption process is as shown:
        c^d % n = m

这是计算 d 的实现:

 1  function modInverse(e, phi) {
 2      var m0 = phi, t, q;
 3      var x0 = 0, x1 = 1;
 4
 5      if (phi == 1)
 6        return 0;
 7
 8      while (e > 1) {
 9          // q is quotient
10          q = Math.floor(e / phi);
11
12          t = phi;
13
14          // phi is remainder now, process same as
15          // Euclid's algo
16          phi = e % phi, e = t;
17
18          t = x0;
19
20          x0 = x1 - q * x0;
21
22          x1 = t;
23      }
24
25      // Make x1 positive
26      if (x1 < 0)
27         x1 += m0;
28
29      return x1;
30  }
31  modInverse(7,40); // 23

还需要生成公钥和私钥的密钥对。

 1  function RSAKeyPair(p, q) {
 2          // Need to check that they are primes
 3          if (! (isPrime(p) && isPrime(q)))
 4                  return;
 5
 6          // Need to check that they're not the same
 7          if (p==q)
 8                  return;
 9
10          var n = p * q,
11                  phi = (p-1)*(q-1),
12                  e = 3,
13                  d = modInverse(e,phi);
14
15          // Public key: [e,n], Private key: [d,n]
16          return [[e,n], [d,n]]
17  }

让我们选择 5 和 11 作为质数，看看message是 50 的例子。

1  RSAKeyPair(5,11); //Public key: [3,55], Private key: [27,55]

   p = 5, 11
   n = p x q = 55
   phi = (5-1) x (11-1) = 4 x 10 = 40
   e = 3
   (e x d) % phi = 1 (3 x d) % 40 = 1
   (81) % 40 = 1\. 81 = 3 x d = 3 x 27
   d = 27

   Encryption:
           m - message: 50
           m^e % n = c
           50^3 % 55 = 40

   Encrypted message.,c:
           40
Decryption:
c^d % n = m
40^27 % 55 = 50

这完全加密了 50，而接收者可以将其解密回 50。通常，对于 RSA 算法，所选择的素数非常大。这是因为大数的质因数分解需要很长的计算时间。今天的标准是使用 4096 位的 prime 产品。即使是先进的计算机，计算它的质因数也需要数年时间。图 4-5 显示了 4096 位数的最大可能值。

img/465726_1_En_4_Fig5_HTML.jpg

图 4-5

2 ⁴⁰⁹⁶

摘要

本章涵盖了各种本机实现的字符串函数，并在表 4-1 中进行了总结。

表 4-1

字符串函数摘要

功能

使用

| | --- | --- | | charAt(index) | 在index访问单个字符 | | substring(startIndex, endIndex) | 访问从startIndex到endIndex的部分字符串 | | str1 > str2 | 如果str1在字典上比str2大，则返回true | | indexOf(str, startIndex) | 从startIndex开始的期望str的索引 | | str.split(delimiter) | 用指定的delimiter将一个字符串拆分成一个数组 | | str.replace(original,new) | 用new替换original |

此外，JavaScript 原生Regex对象可以用于常用的字符串验证。表 4-2 提供了一个总结。

表 4-2

正则表达式摘要

正则表达式模式

使用

| | --- | --- | | /\d+/ | 任何数字字符 | | /^\d+$/ | 仅数字字符 | | /^[0-9]*.[0-9]*[1-9]+$/ | 浮点数字字符 | | /[a-zA-Z0-9] / | 仅字母数字字符 |**

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