JavaScript内核系列 第1章 前言及概述（转自javaeye）

原创作者: abruzzi  

前言

从2006年第一次接触JavaScript至今，算来也有四年时间了。上大学的时候，有一段时间沉迷于函数式编程，而那时候对JavaScript的理解仅仅局限在这是用来做网页的一种脚本，那些很恶心的弹出窗口和不断在页面上漂浮的黄色广告就是用JavaScript做出来的。工作之后，由于我们产品本身就是基于WEB展现的，而这个时候Ajax已经复兴数年了，但是于我，则只有“Ajax可以实现页面的局部刷新”这样一个概念。在实际的应用中，我才有机会面对真正的JavaScript，早期关于函数式编程的概念开始在我的记忆力复苏，而真正将JavaScript比较熟练的应用在产品的开发中，那已经是09年年末了。

 

开始研究JavaScript，是从2008年的5月左右，我从当当上买了一本犀牛书，并下载到一本蝴蝶书，结合着实际工作的的要求，一步一步的开始了JavaScript的探索。刚开始也只是被陷入在DOM的泥潭中，慢慢的开始考虑更进一步的东西，比如JSON作为数据交换，window对象的一些特殊的方法如eval等等，事实上仍然是陷入在语法的细节中。当终于有一天，理解了变量的作用域，理解了闭包，理解了函数的一等性，以往用来类比的来源于其他语言的所有概念则完全被颠覆了，当理解了JavaScript中的这些基本概念(虽然难以理解，但是它们的确是基本概念)之后，在回顾来时的路，则有些一览众山小的意思。

 

但是，这些看似基本的概念，在初学时如果混入了其他语言的概念以进行类比，则后患无穷，所以，学习JavaScript其实就一句话：“将JavaScript当成一门新的语言来学习”。鉴于我学习JavaScript的历程中，遇到了很多问题，但是最终都一一克服了，在这个过程中，有些心得，有些体会，就分节贴出来，做成一个系列，以方便初学JavaScript的朋友们。

 

 

 

第一章 概述

1.1 Javascript简史

在20世纪90年代，也就是早期的WEB站点上，所有的网页内容都是静态的，所谓静态是指，除了点击超链接，你无法通过任何方式同页面进行交互，比如让页面元素接受事件，修改字体等。人们于是迫切的需要一种方式来打破这个局限，于是到了1996年，网景(Netscape)公司开始研发一种新的语言Mocha，并将其嵌入到自己的浏览器Netscape中，这种语言可以通过操纵DOM(Document ObjectModel，文档对象模型)来修改页面，并加入了对鼠标事件的支持。Mocha使用了C的语法，但是设计思想上主要从函数式语言Scheme那里取得了灵感。当Netscape2发布的时候，Mocha被改名为LiveScript，当时可能是想让LiveScript为WEB页面注入更多的活力。后来，考虑到这个脚本语言的推广，网景采取了一种宣传策略，将LiveScript更名为JavaScript，目的是为了跟当时非常流行的面向对象语言Java发生暧昧的关系。这种策略显然颇具成效，以至于到现在很多初学者还会为JavaScript和Java的关系而感到困惑。

Javascript取得成功了之后，确实为页面注入了活力，微软也紧接着开发自己的浏览器脚本语言，一个是基于BASIC语言的VBScript，另一个是跟Javascript非常类似的Jscript，但是由于Javascript已经深入人心，所以在随后的版本中，微软的IE几乎是将Javascript作为一个标准来实现。当然，两者仍然有不兼容的地方。1996年后期，网景向欧洲电脑厂商协会(ECMA)提交了Javascript的设计，以申请标准化，ECMA去掉了其中的一些实现，并提出了ECMAScript-262标准，并确定Javascript的正式名字为ECMAScript，但是JavaScript的名字已经深入人心，故本书中仍沿用Javascript这个名字。

1.1.1动态网页

WEB页面在刚开始的时候，是不能动态修改其内容的，要改变一个页面的内容，需要先对网站上的静态HTML文件进行修改，然后需要刷新浏览器。后来出现的JSP，ASP等服务器端语言可以为页面提供动态的内容，但是如果没有JavaScript则无法在服务器返回之后动态的在前端修改页面，也无法有诸如鼠标移上某页面元素则高亮该元素之类的效果，因此JavaScript的出现大大的丰富了页面的表现，提高了用户体验。

而当AJAX流行起来之后，更多的非常绚丽的WEB应用涌现了，而且呈越来越多的趋势，如Gmail，Google Map，Google Reader，Remember the milk，facebook等等优秀的WEB2.0应用，都大量的使用了JavaScript及其衍生的技术AJAX。

1.1.2浏览器之战

1.1.3标准

1.2 JavaScript语言特性

JavaScript是一门动态的，弱类型，基于原型的脚本语言。在JavaScript中“一切皆对象”，在这一方面，它比其他的OO语言来的更为彻底，即使作为代码本身载体的function，也是对象，数据与代码的界限在JavaScript中已经相当模糊。虽然它被广泛的应用在WEB客户端，但是其应用范围远远未局限于此。下面就这几个特点分别介绍：

1.2.1动态性

动态性是指，在一个Javascript对象中，要为一个属性赋值，我们不必事先创建一个字段，只需要在使用的时候做赋值操作即可，如下例：

 

//定义一个对象
var obj = new Object();
//动态创建属性name
obj.name = "an object";
//动态创建属性sayHi
obj.sayHi = function(){
return "Hi";
}
obj.sayHi();

//定义一个对象var obj = new Object();//动态创建属性nameobj.name = "an object";//动态创建属性sayHiobj.sayHi = function(){return "Hi";}obj.sayHi();

 

 

加入我们使用Java语言，代码可能会是这样：

 

class Obj{
String name;
Function sayHi;
public Obj(Sting name, Function sayHi){
this.name = name;
this.sayHi = sayHi;
}
}
Obj obj = new Obj("an object", new Function());

class Obj{String name;Function sayHi;public Obj(Sting name, Function sayHi){this.name = name;this.sayHi = sayHi;}}Obj obj = new Obj("an object", new Function());

 

 

动态性是非常有用的，这个我们在第三章会详细讲解。

1.2.2弱类型

与Java，C/C++不同，Javascript是弱类型的，它的数据类型无需在声明时指定，解释器会根据上下文对变量进行实例化，比如：

 

//定义一个变量s，并赋值为字符串
var s = "text";
print(s);
//赋值s为整型
s = 12+5;
print(s);
//赋值s为浮点型
s = 6.3;
print(s);
//赋值s为一个对象
s = new Object();
s.name = "object";
print(s.name);

//定义一个变量s，并赋值为字符串var s = "text";print(s);//赋值s为整型s = 12+5;print(s);//赋值s为浮点型s = 6.3;print(s);//赋值s为一个对象s = new Object();s.name = "object";print(s.name);

 

 

结果为：

 

text
17
6.3
Object

 

 

可见，Javascript的变量更像是一个容器，类似与Java语言中的顶层对象Object，它可以是任何类型，解释器会根据上下文自动对其造型。

弱类型的好处在于，一个变量可以很大程度的进行复用，比如String类型的name字段，在被使用后，可以赋值为另一个Number型的对象，而无需重新创建一个新的变量。不过，弱类型也有其不利的一面，比如在开发面向对象的Javascript的时候，没有类型的判断将会是比较麻烦的问题，不过我们可以通过别的途径来解决此问题。

1.2.3解释与编译

通常来说，Javascript是一门解释型的语言，特别是在浏览器中的Javascript，所有的主流浏览器都将Javascript作为一个解释型的脚本来进行解析，然而，这并非定则，在Java版的Javascript解释器rhino中，脚本是可以被编译为Java字节码的。

解释型的语言有一定的好处，即可以随时修改代码，无需编译，刷新页面即可重新解释，可以实时看到程序的结果，但是由于每一次都需要解释，程序的开销较大；而编译型的语言则仅需要编译一次，每次都运行编译过的代码即可，但是又丧失了动态性。

我们将在第九章和第十章对两种方式进行更深入的讨论。

1.3 Javascript应用范围

当Javascript第一次出现的时候，是为了给页面带来更多的动态，使得用户可以与页面进行交互为目的的，虽然Javascript在WEB客户端取得了很大的成功，但是ECMA标准并没有局限其应用范围。事实上，现在的Javascript大多运行与客户端，但是仍有部分运行于服务器端，如Servlet，ASP等，当然，Javascript作为一个独立的语言，同样可以运行在其他的应用程序中，比如Java版的JavaScript引擎Rhino，C语言版的SpiderMonkey等，使用这些引擎，可以将JavaScript应用在任何应用之中。

1.3.1客户端Javascript

客户端的JavaScript随着AJAX技术的复兴，越来越凸显了Javascript的特点，也有越来越多的开发人员开始进行JavaScript的学习，使用Javascript，你可以使你的WEB页面更加生动，通过AJAX，无刷新的更新页面内容，可以大大的提高用户体验，随着大量的JavaScript包如jQuery，ExtJS，Mootools等的涌现，越来越多的绚丽，高体验的WEB应用被开发出来，这些都离不来幕后的JavaScript的支持。

图JavaScript实现的一个WEB幻灯片

 

浏览器中的JavaScript引擎也进行了长足的发展，比如FireFox3，当时一个宣传的重点就是速度比IE要快，这个速度一方面体现在页面渲染上，另一方面则体现在JavaScript引擎上，而Google的Chrome的JavaScript引擎V8更是将速度发展到了极致。很难想象，如果没有JavaScript，如今的大量的网站和WEB应用会成为什么样子。

我们可以看几个例子，来说明客户端的JavaScript的应用程度：

图 ExtJS实现的一个网络相册，ExtJS是一个非常优秀的JavaScriipt库

图 ExtJS实现的一个表格，具有排序，编辑等功能

 

当然，客户端的JavaScript各有侧重，jQuery以功能见长，通过选择器，可以完成80%的页面开发工作，并且提供强大的插件机制，下图为jQuery的UI插件：

总之，随着Ajax的复兴，客户端的JavaScript得到了很大的发展，网络上流行着大量的优秀的JavaScript库，现在有一个感性的认识即可，我们在后边的章节会择其尤要者进行详细讲解。

1.3.2服务端Javascript

相对客户端而言，服务器端的JavaScript相对平淡很多，但是随着JavaScript被更多人重视，JavaScript在服务器端也开始迅速的发展起来，Helma， Apache Sling等等。在服务器端的JavaScript比客户端少了许多限制，如本地文件的访问，网络，数据库等。

一个比较有意思的服务端JavaScript的例子是Aptana的Jaxer，Jaxer是一个服务器端的Ajax框架，我们可以看这样一个例子(例子来源于jQuery的设计与实现这John Resig):

 

<html>
<head>
<script src="http://code.jquery.com/jquery.js" runat="both"></script>
<script>
jQuery(function($){
$("form").submit(function(){
save( $("textarea").val() );
return false;
});
});
</script>
<script runat="server">
function save( text ){
Jaxer.File.write("tmp.txt", text);
}
save.proxy = true;
function load(){
$("textarea").val(
Jaxer.File.exists("tmp.txt") ? Jaxer.File.read("tmp.txt") : "");
}
</script>
</head>
<body onserverload="load()">
<form action="" method="post">
<textarea></textarea>
<input type="submit"/>
</form>
</body>
</html>

<html><head><script src="http://code.jquery.com/jquery.js" runat="both"></script><script>jQuery(function($){$("form").submit(function(){save( $("textarea").val() );return false;});});</script><script runat="server">function save( text ){Jaxer.File.write("tmp.txt", text);}save.proxy = true;function load(){$("textarea").val(Jaxer.File.exists("tmp.txt") ? Jaxer.File.read("tmp.txt") : "");}</script></head><body onserverload="load()"><form action="" method="post"><textarea></textarea><input type="submit"/></form></body></html>

 

runat属性说明脚本运行在客户端还是服务器端，client表示运行在客户端，server表示运行在服务器端，而both表示可以运行在客户端和服务器端，这个脚本可以访问文件，并将文件加载到一个textarea的DOM元素中，还可以将textarea的内容通过Form表单提交给服务器并保存。

再来看另一个例子，通过Jaxer对数据库进行访问：

 

<script runat="server">
var rs = Jaxer.DB.execute("SELECT * FROM table");
var field = rs.rows[0].field;
</script>

<script runat="server">var rs = Jaxer.DB.execute("SELECT * FROM table");var field = rs.rows[0].field;</script>

 

通过动态，灵活的语法，再加上对原生的资源(如数据库，文件，网络等)操作的支持，服务器端的JavaScript应用将会越来越广泛。

当Google的JavaScript引擎V8出现以后，有很多基于V8引擎的应用也出现了，其中最著名，最有前景的当算Node.js了，下面我们来看一下Node.js的例子：

 

 

 

 

 

 

Js代码

var sys = require('sys'),
http = require('http');
http.createServer(function (req, res) {
setTimeout(function () {
res.sendHeader(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
res.sendBody('Hello World');
res.finish();
}, 2000);
}).listen(8000);
sys.puts('Server running at http://127.0.0.1:8000/');

var sys = require('sys'),http = require('http');http.createServer(function (req, res) {setTimeout(function () {res.sendHeader(200, {'Content-Type': 'text/plain'});res.sendBody('Hello World');res.finish();}, 2000);}).listen(8000);sys.puts('Server running at http://127.0.0.1:8000/');

 

 

 

 

 

 

 

保存这个脚本为sayHello.js，然后运行：

node sayHello.js

程序将会在控制台上打印：

Server running at http://127.0.0.1:8000/

访问http://127.0.0.1:8000，两秒钟之后页面会响应：Hello, World。

再来看另一个官方提供的例子：

 

 

 

 

 

 

Js代码

var tcp = require('tcp');
var server = tcp.createServer(function (socket) {
socket.setEncoding("utf8");
socket.addListener("connect", function () {
socket.send("hello\r\n");
});
socket.addListener("receive", function (data) {
socket.send(data);
});
socket.addListener("eof", function () {
socket.send("goodbye\r\n");
socket.close();
});
});
server.listen(7000, "localhost");

var tcp = require('tcp');var server = tcp.createServer(function (socket) {socket.setEncoding("utf8");socket.addListener("connect", function () {socket.send("hello\r\n");});socket.addListener("receive", function (data) {socket.send(data);});socket.addListener("eof", function () {socket.send("goodbye\r\n");socket.close();});});server.listen(7000, "localhost");

 

 

 

 

 

 

 

访问localhost的7000端口，将建立一个TCP连接，编码方式为utf-8,当客户端连接到来时，程序在控制台上打印

hello

当接收到新的数据时，会将接收到的数据原样返回给客户端，如果客户端断开连接，则向控制台打印：

goodbay

Node提供了丰富的API来简化服务器端的网络编程，由于Node是基于一个JavaScript引擎的，因此天生的就具有动态性和可扩展性，因此在开发网络程序上，确实是一个不错的选择。

1.3.3其他应用中的Javascript

通过使用JavaScript的引擎的独立实现，比如Rhino，SpliderMonkey，V8等，可以将JavaScript应用到几乎所有的领域，比如应用程序的插件机制，高级的配置文件分析，用户可定制功能的应用，以及一些类似与浏览器场景的比如Mozilla的ThunderBrid，Mozilla的UI框架XUL，笔者开发的一个Todo管理器sTodo(在第十章详细讨论)等。

图 sTodo 一个使用JavaScript来提供插件机制的Java桌面应用

 

Java版的JavaScript引擎原生的可以通过使用Java对象，那样将会大大提高JavaScript的应用范围，如数据库操作，服务器内部数据处理等。当然，JavaScript这种动态语言，在UI方面的应用最为广泛。

著名的Adobe reader也支持JavaScript扩展，并提供JavaScript的API来访问PDF文档内容，可以通过JavaScript来定制Adobe Reader的界面以及功能等。

 

app.addMenuItem({
cName: "-",
// menu divider
cParent: "View",
// append to the View menu
cExec: "void(0);"
});
app.addMenuItem({
cName: "Bookmark This Page &5",
cParent: "View",
cExec: "AddBookmark();",
cEnable: "event.rc= (event.target != null);"
});
app.addMenuItem({
cName: "Go To Bookmark &6",
cParent: "View",
cExec: "ShowBookmarks();",
cEnable: "event.rc= (event.target != null);"
});
app.addMenuItem({
cName: "Remove a Bookmark",
cParent: "View",
cExec: "DropBookmark();",
cEnable: "event.rc= (event.target != null);"
});
app.addMenuItem({
cName: "Clear Bookmarks",
cParent: "View",
cExec: "ClearBookmarks();",
cEnable: "event.rc= true;"
});

app.addMenuItem({cName: "-",// menu dividercParent: "View",// append to the View menucExec: "void(0);"});app.addMenuItem({cName: "Bookmark This Page &5",cParent: "View",cExec: "AddBookmark();",cEnable: "event.rc= (event.target != null);"});app.addMenuItem({cName: "Go To Bookmark &6",cParent: "View",cExec: "ShowBookmarks();",cEnable: "event.rc= (event.target != null);"});app.addMenuItem({cName: "Remove a Bookmark",cParent: "View",cExec: "DropBookmark();",cEnable: "event.rc= (event.target != null);"});app.addMenuItem({cName: "Clear Bookmarks",cParent: "View",cExec: "ClearBookmarks();",cEnable: "event.rc= true;"});

 

为Adobe Reader 添加了4个菜单项，如图：

另一个比较有意思的JavaScript实例为一个在线的遗传算法的演示，给定一个图片，然后将一些多边形(各种颜色)拼成一个图片，拼图的规则为使用遗传算法，使得这些多变形组成的图片与目标图片最为相似：

可见，JavaScript在其他方面的也得到了广泛的应用。