JavaScript 拥有非常丰富的工具栈。

版本管理

nvm

nvm 是 node.js 的版本管理工具。安装 nvm 需要打开命令行窗口,运行下面的命令。

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$ curl -o- https://raw.githubusercontent.com/creationix/nvm/<version number>/install.sh | bash

上面命令的 version number 处,需要用版本号替换。本节写作时的版本号是v0.29.0。该命令运行后,nvm会默认安装在用户主目录的 .nvm 子目录。

然后,激活 nvm 。

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$ source ~/.nvm/nvm.sh

激活以后,安装Node的最新版。

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$ nvm install node

安装完成后,切换到该版本。

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$ nvm use node

ES6 兼容性

Babel 转码器

Babel是一个广泛使用的ES6转码器,可以将ES6代码转为ES5代码,从而在现有环境执行。这意味着,你可以用ES6的方式编写程序,又不用担心现有环境是否支持。下面是一个例子。

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// 转码前
input.map(item => item + 1);
// 转码后
input.map(function (item) {
return item + 1;
});

上面的原始代码用了箭头函数,这个特性还没有得到广泛支持,Babel将其转为普通函数,就能在现有的JavaScript环境执行了。

配置文件.babelrc

Babel的配置文件是.babelrc,存放在项目的根目录下。使用Babel的第一步,就是配置这个文件。

该文件用来设置转码规则和插件,基本格式如下。

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{
"presets": [],
"plugins": []
}

presets 字段设定转码规则,官方提供以下的规则集,你可以根据需要安装。

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# ES2015转码规则
$ npm install --save-dev babel-preset-es2015
# react转码规则
$ npm install --save-dev babel-preset-react
# ES7不同阶段语法提案的转码规则(共有4个阶段),选装一个
$ npm install --save-dev babel-preset-stage-0
$ npm install --save-dev babel-preset-stage-1
$ npm install --save-dev babel-preset-stage-2
$ npm install --save-dev babel-preset-stage-3

然后,将这些规则加入.babelrc。

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{
"presets": [
"es2015",
"react",
"stage-2"
],
"plugins": []
}

注意,以下所有Babel工具和模块的使用,都必须先写好.babelrc。

命令行转码babel-cli

Babel提供babel-cli工具,用于命令行转码。

它的安装命令如下。

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$ npm install --global babel-cli

基本用法如下。

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# 转码结果输出到标准输出
$ babel example.js
# 转码结果写入一个文件
# --out-file 或 -o 参数指定输出文件
$ babel example.js --out-file compiled.js
# 或者
$ babel example.js -o compiled.js
# 整个目录转码
# --out-dir 或 -d 参数指定输出目录
$ babel src --out-dir lib
# 或者
$ babel src -d lib
# -s 参数生成source map文件
$ babel src -d lib -s

上面代码是在全局环境下,进行Babel转码。这意味着,如果项目要运行,全局环境必须有Babel,也就是说项目产生了对环境的依赖。另一方面,这样做也无法支持不同项目使用不同版本的Babel。

一个解决办法是将babel-cli安装在项目之中。

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# 安装
$ npm install --save-dev babel-cli

然后,改写package.json。

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{
// ...
"devDependencies": {
"babel-cli": "^6.0.0"
},
"scripts": {
"build": "babel src -d lib"
},
}

转码的时候,就执行下面的命令。

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$ npm run build

babel-node

babel-cli工具自带一个babel-node命令,提供一个支持ES6的REPL环境。它支持Node的REPL环境的所有功能,而且可以直接运行ES6代码。

它不用单独安装,而是随babel-cli一起安装。然后,执行babel-node就进入REPL环境。

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$ babel-node
> (x => x * 2)(1)
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babel-node命令可以直接运行ES6脚本。将上面的代码放入脚本文件es6.js,然后直接运行。

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$ babel-node es6.js
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babel-node也可以安装在项目中。

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$ npm install --save-dev babel-cli

然后,改写package.json。

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{
"scripts": {
"script-name": "babel-node script.js"
}
}

上面代码中,使用babel-node替代node,这样script.js本身就不用做任何转码处理。

babel-register

babel-register模块改写require命令,为它加上一个钩子。此后,每当使用require加载.js、.jsx、.es和.es6后缀名的文件,就会先用Babel进行转码。

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$ npm install --save-dev babel-register

使用时,必须首先加载babel-register。

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require("babel-register");
require("./index.js");

然后,就不需要手动对index.js转码了。

需要注意的是,babel-register只会对require命令加载的文件转码,而不会对当前文件转码。另外,由于它是实时转码,所以只适合在开发环境使用

babel-core

如果某些代码需要调用Babel的API进行转码,就要使用babel-core模块。

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$ npm install babel-core --save

然后,在项目中就可以调用babel-core。

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var babel = require('babel-core');
// 字符串转码
babel.transform('code();', options);
// => { code, map, ast }
// 文件转码(异步)
babel.transformFile('filename.js', options, function(err, result) {
result; // => { code, map, ast }
});
// 文件转码(同步)
babel.transformFileSync('filename.js', options);
// => { code, map, ast }
// Babel AST转码
babel.transformFromAst(ast, code, options);
// => { code, map, ast }

配置对象options,可以参看官方文档http://babeljs.io/docs/usage/options/。

下面是一个例子。

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var es6Code = 'let x = n => n + 1';
var es5Code = require('babel-core')
.transform(es6Code, {
presets: ['es2015']
})
.code;
// '"use strict";\n\nvar x = function x(n) {\n return n + 1;\n};'

babel-polyfill

Babel默认只转换新的JavaScript句法(syntax),而不转换新的API,比如Iterator、Generator、Set、Maps、Proxy、Reflect、Symbol、Promise等全局对象,以及一些定义在全局对象上的方法(比如Object.assign)都不会转码。

举例来说,ES6在Array对象上新增了Array.from方法。Babel就不会转码这个方法。如果想让这个方法运行,必须使用babel-polyfill,为当前环境提供一个垫片。

安装命令如下。

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$ npm install --save babel-polyfill

然后,在脚本头部,加入如下一行代码。

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import 'babel-polyfill';
// 或者
require('babel-polyfill');

Babel默认不转码的API非常多,详细清单可以查看babel-plugin-transform-runtime模块的definitions.js文件。

浏览器环境

Babel也可以用于浏览器环境。但是,从Babel 6.0开始,不再直接提供浏览器版本,而是要用构建工具构建出来。如果你没有或不想使用构建工具,可以通过安装5.x版本的babel-core模块获取。

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$ npm install babel-core@5

运行上面的命令以后,就可以在当前目录的node_modules/babel-core/子目录里面,找到babel的浏览器版本browser.js(未精简)和browser.min.js(已精简)。

然后,将下面的代码插入网页。

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<script src="node_modules/babel-core/browser.js"></script>
<script type="text/babel">
// Your ES6 code
</script>

上面代码中,browser.js是Babel提供的转换器脚本,可以在浏览器运行。用户的ES6脚本放在script标签之中,但是要注明 type="text/babel"

另一种方法是使用babel-standalone模块提供的浏览器版本,将其插入网页。

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<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/babel-standalone/6.4.4/babel.min.js"></script>
<script type="text/babel">
// Your ES6 code
</script>

注意,网页中实时将ES6代码转为ES5,对性能会有影响。生产环境需要加载已经转码完成的脚本。

下面是如何将代码打包成浏览器可以使用的脚本,以Babel配合Browserify为例。首先,安装babelify模块。

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$ npm install --save-dev babelify babel-preset-es2015

然后,再用命令行转换ES6脚本。

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$ browserify script.js -o bundle.js \
-t [ babelify --presets [ es2015 ] ]

上面代码将ES6脚本script.js,转为bundle.js,浏览器直接加载后者就可以了。

在package.json设置下面的代码,就不用每次命令行都输入参数了。

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{
"browserify": {
"transform": [["babelify", { "presets": ["es2015"] }]]
}
}

在线转换

Babel提供一个REPL在线编译器,可以在线将ES6代码转为ES5代码。转换后的代码,可以直接作为ES5代码插入网页运行。

Traceur转码器

Google公司的Traceur转码器,也可以将ES6代码转为ES5代码。

直接插入网页

Traceur允许将ES6代码直接插入网页。首先,必须在网页头部加载Traceur库文件。

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<script src="https://google.github.io/traceur-compiler/bin/traceur.js"></script>
<script src="https://google.github.io/traceur-compiler/bin/BrowserSystem.js"></script>
<script src="https://google.github.io/traceur-compiler/src/bootstrap.js"></script>
<script type="module">
import './Greeter.js';
</script>

上面代码中,一共有4个script标签。第一个是加载Traceur的库文件,第二个和第三个是将这个库文件用于浏览器环境,第四个则是加载用户脚本,这个脚本里面可以使用ES6代码。

注意,第四个script标签的type属性的值是module,而不是text/javascript。这是Traceur编译器识别ES6代码的标志,编译器会自动将所有type=module的代码编译为ES5,然后再交给浏览器执行。

除了引用外部ES6脚本,也可以直接在网页中放置ES6代码。

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<script type="module">
class Calc {
constructor(){
console.log('Calc constructor');
}
add(a, b){
return a + b;
}
}
var c = new Calc();
console.log(c.add(4,5));
</script>

正常情况下,上面代码会在控制台打印出9。

如果想对Traceur的行为有精确控制,可以采用下面参数配置的写法。

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<script>
// Create the System object
window.System = new traceur.runtime.BrowserTraceurLoader();
// Set some experimental options
var metadata = {
traceurOptions: {
experimental: true,
properTailCalls: true,
symbols: true,
arrayComprehension: true,
asyncFunctions: true,
asyncGenerators: exponentiation,
forOn: true,
generatorComprehension: true
}
};
// Load your module
System.import('./myModule.js', {metadata: metadata}).catch(function(ex) {
console.error('Import failed', ex.stack || ex);
});
</script>

上面代码中,首先生成Traceur的全局对象window.System,然后System.import方法可以用来加载ES6模块。加载的时候,需要传入一个配置对象metadata,该对象的traceurOptions属性可以配置支持ES6功能。如果设为experimental: true,就表示除了ES6以外,还支持一些实验性的新功能。

在线转换

Traceur也提供一个在线编译器,可以在线将ES6代码转为ES5代码。转换后的代码,可以直接作为ES5代码插入网页运行。

命令行转换

作为命令行工具使用时,Traceur是一个Node的模块,首先需要用Npm安装。

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$ npm install -g traceur

安装成功后,就可以在命令行下使用Traceur了。

Traceur直接运行es6脚本文件,会在标准输出显示运行结果,以前面的calc.js为例。

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$ traceur calc.js
Calc constructor
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如果要将ES6脚本转为ES5保存,要采用下面的写法。

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$ traceur --script calc.es6.js --out calc.es5.js

上面代码的--script选项表示指定输入文件,--out选项表示指定输出文件。

为了防止有些特性编译不成功,最好加上–experimental选项。

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$ traceur --script calc.es6.js --out calc.es5.js --experimental

命令行下转换生成的文件,就可以直接放到浏览器中运行。

Node.js环境的用法

Traceur的 Node.js 用法如下(假定已安装traceur模块)。

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var traceur = require('traceur');
var fs = require('fs');
// 将ES6脚本转为字符串
var contents = fs.readFileSync('es6-file.js').toString();
var result = traceur.compile(contents, {
filename: 'es6-file.js',
sourceMap: true,
// 其他设置
modules: 'commonjs'
});
if (result.error)
throw result.error;
// result对象的js属性就是转换后的ES5代码
fs.writeFileSync('out.js', result.js);
// sourceMap属性对应map文件
fs.writeFileSync('out.js.map', result.sourceMap);

强类型

JavaScript 是一种弱类型(或称动态类型)语言,即变量的类型是不确定的。

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x = 5; // 5
x = x + 'A'; // '5A'

弱类型的好处是十分灵活,可以写出非常简洁的代码。但是,对于大型项目来说,强类型更有利,可以降低系统的复杂度,在编译时就发现类型错误,减轻程序员的负担。

TypeScript

TypeScript 是微软2012年推出的一种编程语言,属于 JavaScript 的超集,可以编译为 JavaScript 执行。 它的最大特点就是支持强类型和 ES6 Class

首先,安装TypeScript。

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$ npm install -g typescript

然后,为变量指定类型。

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// greet.ts
function greet(person: string) {
console.log("Hello, " + person);
}
greet([0, 1, 2]);

上面是文件 greet.ts 的代码,后缀名 ts 表明这是 TypeScript 的代码。函数 greet 的参数,声明类型为字符串,但在调用时,传入了一个数组。

使用 tsc 命令将 ts 文件编译为 js 文件,就会抛出类型不匹配的错误。

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$ tsc greeter.ts
greet.ts(5,9): error TS2345: Argument of type 'number[]'
is not assignable to parameter of type 'string'.

Flowcheck

Flowcheck 是一个轻量级的类型断言库,可以在运行时(runtime)检查变量类型是否正确。

首先,安装Flowcheck。

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$ npm install -g flowcheck

然后,编写一个声明了变量类型的脚本。

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function sum(a: number, b: number) {
return a + b;
}
sum('hello','world')

接着,使用下面的命令,将脚本转换为正常的 JavaScript 文件。

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$ browserify -t flowcheck -t [reactify --strip-types] \
input.js -o output.js

转换后的文件如下。

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var _f = require("flowcheck/assert");
function sum(a, b) {
_f.check(arguments, _f.arguments([_f.number, _f.number]));
return a + b;
}

可以看到,代码中插入一个断言库。每次运行函数之前,会先执行断言,如果类型不符就报错。

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$ node output.js
// throw new TypeError(message);
^
TypeError:
Expected an instance of number got "hello",
context: arguments / [number, number] / 0
Expected an instance of number got "world",
context: arguments / [number, number] / 1

Flow

Flow 是 Facebook 在2014年发布的一个类型检查工具,用来检查 React 的源码。 安装命令如下。

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$ npm install --global flow-bin

Flow 的用法很多,我只举几个例子。前文介绍的两种工具,只能检查声明了类型的变量,而 Flow 可以推断变量类型。

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// hello.js
/* @flow */
function foo(x) {
return x*10;
}
foo("Hello, world!");

上面是文件 hello.js ,该文件的第一行是注释,表明需要使用 Flow 检查变量类型。

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$ flow check
hello.js:7:5,19: string
This type is incompatible with
/hello.js:4:10,13: number

运行 flow check 命令,得到报错信息:预期函数 foo 的参数是一个数值,但是实际为一个字符串。

Flow 也支持变量的类型声明。

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/* @flow */
function foo(x: string, y: number): string {
return x.length * y;
}
foo("Hello", 42);

另一个有趣的功能是,Flow 可以将类型注释(annotation),转为类型声明。

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// annotation.js
/**
@param {number} x
@return {number}
*/
function square(x) {
return x * x;
}
square(5);

运行 flow port 命令,会得到下面的结果。

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$ flow port annotation.js
function square(x: number) : number {
return x * x;
}

Flow 的更多介绍,可以阅读《Exploring Flow, Facebook’s Type Checker for JavaScript》。 本文的原始幻灯片点击这里(里面有更多内容)。

本文参考材料