JavaScript 技術概觀

簡介

在網頁中,HTML 存放網頁的內容與格式,CSS 註記內容的呈現樣式;而 JavaScript 則用來產生豐富的效果或網頁應用程式。然而,在網頁瀏覽器中通稱的「JavaScript」是由眾多截然不同的要素所構成。其中之一是核心語言(ECMAScript),另一個則是 DOM(文件物件模型,Document Object Model)。

JavaScript 的核心語言(ECMAScript)

JavaScript 的核心語言是由 ECMA TC-39 委員會統一標準,並且命名為 ECMAScript 。隨著最新版本的規格 ECMAScript 5 在 2011 年 3 月推出,大部分最新的網頁瀏覽器實作了 ECMAScript 3 與部分的 ECMAScript 5。

ECMAScript 包含了什麼?

ECMAScript 主要定義了以下的內容:

  • 語言的語法(解析規則,關鍵字,流程控制,物件的初始化… )
  • 錯誤處理機制 (throw、 try/catch、 允許自訂錯誤型別)
  • 型態(布林代數、數字、字串、函數、物件…)
  • 全域物件。在瀏覽器環境中,此物件即為 window 物件。許多函數皆包含在此物件下(parseInt, parseFloat, decodeURI, encodeURI…)
  • 一種基於原型(Prototyping)的繼承機制
  • 內建的物件與函數 (JSON、Math、Array.prototype 方法、物件自識方法…)
  • 嚴格模式(Strict mode)

瀏覽器支援

根據以前的經驗,ECMAScript 的功能都有良好且互通的支援。截至 2011 年 6 月,ECMAScript 5 的支援在不同瀏覽器實作之間存在差異。有些文件整理了各瀏覽器對 ECMAScript 5 的支援情形。

DOM(文件物件模型)

WebID

WebIDL 規格書 是 DOM 技術與 ECMAScript 之間相互黏合的基礎。

DOM 核心

W3C 統一規範了文件物件模型的核心部分。它定義了無關語言而將 HTML 與 XML 文件抽象化為物件的介面,以及對抽象化物件進行處理的機制。在 DOM 的定義中包含:

  • DOM core 中的文件結構、樹狀模型,DOM 事件結構:Node, Element, DocumentFragment, Document, DOMImplementation, Event, EventTarget, …
  • DOM events 中對 DOM 事件結構(DOM Event Architecture)和特定事件的廣義定義。
  • 其他如 DOM TraversalDOM Range

以 ECMAScript 的觀點來看,DOM 規範所定義的物件被稱為宿主物件(Host objects) 。

HTML DOM

網頁標記語言 HTML 是依據 DOM 來規格化。在 DOM 核心中,定義了虛擬概念的分層,而 HTML 也定義了元素的意義。 HTML DOM 包含了 HTML 元素的 className 屬性與諸如 document.body (en-US) 的 API。

HTML 的規格書也定義了在文件上的一些限制;例如,他要求所有 ul 元素(代表無順序編號的清單)的子元素必須是 li 元素(代表清單中的項目)。而未在標準中定義的元素和屬性通常在規格中被禁用。

其他重要的 API

Shell

A JavaScript shell allows you to quickly test snippets of JavaScript code without having to reload a web page. They are extremely useful for developing and debugging code.

獨立的 JavaScript shell

下列的 JavaScript shell 都是獨立的環境,就像 perl 或是 python 一樣。

  • Node.js - Node.js 是一個可以快速建置,可擴充的網路應用程式
  • GraalJS - A high performance implementation of the JavaScript programming language. Built on the GraalVM by Oracle Labs.
  • ShellJS - Node.js 裡可攜式的 Unix shell 命令

基於瀏覽器的 JavaScript shell

下列 JavaScript shell 需要 Mozilla 才能運作

  • Firebug - Firefox 的開發者工具,同樣包函主控台
  • Babel REPL - 以瀏覽器為基準的 REPL,主要用來實驗未來的 JavaScript
  • TypeScript playground — A browser-based playground for experimenting both new JavaScript features (via the tsc compiler) and TypeScript syntax.

瀏覽器支援

每個網頁開發者都曾經體會過一團混亂的 DOM 支援狀況。某些功能上不同瀏覽器的支援可能差異很大,因為過去重要的 DOM 功能都沒有明確的規範,進而使不同網頁瀏覽器對相同的使用情境實踐了互不相容的功能(像是 Internet Explorer 的事件模型)。最近(截至 2011 年 6 月),由 W3C 與(特別是)WHATWG 對舊功能重新進行詳盡的定義以提升互通性成為了趨勢 。為了跟進這個趨勢,許多網頁瀏覽器也根據這些新規格改進它們的實作。

雖然並未完全可靠,使用 JavaScript 函式庫是解決跨瀏覽器相容問題的最普遍方式。 這些函式庫將 DOM 的功能抽象化,確保其 API 在不同的瀏覽器中能以相似的方式運作。廣為被使用的框架包括 jQueryprototypeYUI