ECMAScript 6简介

ECMAScript 6(以下简称ES6)是JavaScript语言的下一代标准,已经在2015年6月正式发布了。Mozilla公司将在这个标准的基础上,推出JavaScript 2.0。

ES6的目标,是使得JavaScript语言可以用来编写大型的复杂的应用程序,成为企业级开发语言。

标准的制定者有计划,以后每年发布一次标准,使用年份作为标准的版本。因为当前版本的ES6是在2015年发布的,所以又称ECMAScript 2015。

ECMAScript和JavaScript的关系

很多初学者感到困惑:ECMAScript和JavaScript到底是什么关系?

简单说,ECMAScript是JavaScript语言的国际标准,JavaScript是ECMAScript的实现。

要讲清楚这个问题,需要回顾历史。1996年11月,JavaScript的创造者Netscape公司,决定将JavaScript提交给国际标准化组织ECMA,希望这种语言能够成为国际标准。次年,ECMA发布262号标准文件(ECMA-262)的第一版,规定了浏览器脚本语言的标准,并将这种语言称为ECMAScript。这个版本就是ECMAScript 1.0版。

之所以不叫JavaScript,有两个原因。一是商标,Java是Sun公司的商标,根据授权协议,只有Netscape公司可以合法地使用JavaScript这个名字,且JavaScript本身也已经被Netscape公司注册为商标。二是想体现这门语言的制定者是ECMA,不是Netscape,这样有利于保证这门语言的开放性和中立性。因此,ECMAScript和JavaScript的关系是,前者是后者的规格,后者是前者的一种实现。在日常场合,这两个词是可以互换的。

ECMAScript的历史

1998年6月,ECMAScript 2.0版发布。

1999年12月,ECMAScript 3.0版发布,成为JavaScript的通行标准,得到了广泛支持。

2007年10月,ECMAScript 4.0版草案发布,对3.0版做了大幅升级,预计次年8月发布正式版本。草案发布后,由于4.0版的目标过于激进,各方对于是否通过这个标准,发生了严重分歧。以Yahoo、Microsoft、Google为首的大公司,反对JavaScript的大幅升级,主张小幅改动;以JavaScript创造者Brendan Eich为首的Mozilla公司,则坚持当前的草案。

2008年7月,由于对于下一个版本应该包括哪些功能,各方分歧太大,争论过于激进,ECMA开会决定,中止ECMAScript 4.0的开发,将其中涉及现有功能改善的一小部分,发布为ECMAScript 3.1,而将其他激进的设想扩大范围,放入以后的版本,由于会议的气氛,该版本的项目代号起名为Harmony(和谐)。会后不久,ECMAScript 3.1就改名为ECMAScript 5。

2009年12月,ECMAScript 5.0版正式发布。Harmony项目则一分为二,一些较为可行的设想定名为JavaScript.next继续开发,后来演变成ECMAScript 6;一些不是很成熟的设想,则被视为JavaScript.next.next,在更远的将来再考虑推出。

2011年6月,ECMAscript 5.1版发布,并且成为ISO国际标准(ISO/IEC 16262:2011)。

2013年3月,ECMAScript 6草案冻结,不再添加新功能。新的功能设想将被放到ECMAScript 7。

2013年12月,ECMAScript 6草案发布。然后是12个月的讨论期,听取各方反馈。

2015年6月,ECMAScript 6正式通过,成为国际标准。

ECMA的第39号技术专家委员会(Technical Committee 39,简称TC39)负责制订ECMAScript标准,成员包括Microsoft、Mozilla、Google等大公司。TC39的总体考虑是,ES5与ES3基本保持兼容,较大的语法修正和新功能加入,将由JavaScript.next完成。当时,JavaScript.next指的是ES6,第六版发布以后,就指ES7。TC39的判断是,ES5会在2013年的年中成为JavaScript开发的主流标准,并在此后五年中一直保持这个位置。

部署进度

各大浏览器的最新版本,对ES6的支持可以查看kangax.github.io/es5-compat-table/es6/。随着时间的推移,支持度已经越来越高了,ES6的大部分特性都实现了。

Node.js和io.js(一个部署新功能更快的Node分支)是JavaScript语言的服务器运行环境。它们对ES6的支持度,比浏览器更高。通过它们,可以体验更多ES6的特性。

建议使用版本管理工具nvm,来安装Node.js和io.js。不过,nvm不支持Windows系统,下面的操作可以改用nvmwnvm-windows代替。

安装nvm需要打开命令行窗口,运行下面的命令。

$ 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v0.25.4

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

$ source ~/.nvm/nvm.sh

激活以后,安装Node或io.js的最新版。

$ nvm install node
# 或
$ nvm install iojs

安装完成后,就可以在各种版本的node之间自由切换。

# 切换到node
$ nvm use node

# 切换到iojs
$ nvm use iojs

需要注意的是,Node.js对ES6的支持,需要打开harmony参数,iojs不需要。

$ node --harmony
# iojs不需要打开harmony参数
$ node

上面命令执行后,就会进入REPL环境,该环境支持所有已经实现的ES6特性。

使用下面的命令,可以查看Node.js所有已经实现的ES6特性。

$ node --v8-options | grep harmony

  --harmony_typeof
  --harmony_scoping
  --harmony_modules
  --harmony_symbols
  --harmony_proxies
  --harmony_collections
  --harmony_observation
  --harmony_generators
  --harmony_iteration
  --harmony_numeric_literals
  --harmony_strings
  --harmony_arrays
  --harmony_maths
  --harmony

上面命令的输出结果,会因为版本的不同而有所不同。

我写了一个ES-Checker模块,用来检查各种运行环境对ES6的支持情况。访问ruanyf.github.io/es-checker,可以看到您的浏览器支持ES6的程度。运行下面的命令,可以查看本机支持ES6的程度。

$ npm install -g es-checker
$ es-checker

=========================================
Passes 24 feature Dectations
Your runtime supports 57% of ECMAScript 6
=========================================

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,从而在浏览器或其他环境执行。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。

// 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。

命令行环境

命令行下,Babel的安装命令如下。

$ npm install --global babel

Babel自带一个babel-node命令,提供支持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。

$ babel-node
>
> console.log([1,2,3].map(x => x * x))
    [ 1, 4, 9 ]
>

babel-node命令也可以直接运行ES6脚本。假定将上面的代码放入脚本文件es6.js

$ babel-node es6.js
[1, 4, 9]

babel命令可以将ES6代码转为ES5代码。

$ babel es6.js
"use strict";

console.log([1, 2, 3].map(function (x) {
  return x * x;
}));

-o参数将转换后的代码,从标准输出导入文件。

$ babel es6.js -o es5.js
# 或者
$ babel es6.js --out-file es5.js

-d参数用于转换整个目录。

$ babel -d build-dir source-dir

注意,-d参数后面跟的是输出目录。

如果希望生成source map文件,则要加上-s参数。

$ babel -d build-dir source-dir -s

浏览器环境

Babel也可以用于浏览器。它的浏览器版本,可以通过安装babel-core模块获取。

$ npm install babel-core

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。

<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"

这种写法是实时将ES6代码转为ES5,对网页性能会有影响。生产环境需要加载已经转码完成的脚本。

Babel配合Browserify一起使用,可以生成浏览器能够直接加载的脚本。

$ browserify script.js -t babelify --outfile bundle.js

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,不用再加载browser.js

package.json设置下面的代码,就不用每次命令行都输入参数了。

{
  // ...
  "browserify": {
    "transform": [
      ["babelify", { "stage": [0] }]
    ]
  }
}

Node环境

Node脚本之中,需要转换ES6脚本,可以像下面这样写。

先安装babel-core

$ npm install --save-dev babel-core

然后在脚本中,调用babel-coretransform方法。

require("babel-core").transform("code", options);

上面代码中,transform方法的第一个参数是一个字符串,表示ES6代码。

Node脚本还有一种特殊的babel用法,即把babel加载为require命令的一个钩子。先将babel全局安装。

$ npm install -g babel

然后,在你的应用的入口脚本(entry script)头部,加入下面的语句。

require("babel/register");

有了上面这行语句,后面所有通过require命令加载的后缀名为.es6.es.jsx.js的脚本,都会先通过babel转码后再加载。

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。

<!-- 加载Traceur编译器 -->
<script src="http://google.github.io/traceur-compiler/bin/traceur.js"
        type="text/javascript"></script>
<!-- 将Traceur编译器用于网页 -->
<script src="http://google.github.io/traceur-compiler/src/bootstrap.js"
        type="text/javascript"></script>
<!-- 打开实验选项,否则有些特性可能编译不成功 -->
<script>
        traceur.options.experimental = true;
</script>

接下来,就可以把ES6代码放入上面这些代码的下方。

<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。

注意,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代码的标识,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。

如果ES6代码是一个外部文件,也可以用script标签插入网页。

<script type="module" src="calc.js" >
</script>

在线转换

Traceur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。

上面的例子转为ES5代码运行,就是下面这个样子。

<script src="http://google.github.io/traceur-compiler/bin/traceur.js"
        type="text/javascript"></script>
<script src="http://google.github.io/traceur-compiler/src/bootstrap.js"
        type="text/javascript"></script>
<script>
        traceur.options.experimental = true;
</script>
<script>
$traceurRuntime.ModuleStore.getAnonymousModule(function() {
  "use strict";

  var Calc = function Calc() {
    console.log('Calc constructor');
  };

  ($traceurRuntime.createClass)(Calc, {add: function(a, b) {
    return a + b;
  }}, {});

  var c = new Calc();
  console.log(c.add(4, 5));
  return {};
});
</script>

命令行转换

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

$ 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。

$ traceur calc.js
Calc constructor
9

如果要将ES6脚本转为ES5保存,要采用下面的写法

$ 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。

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

命令行下转换的文件,就可以放到浏览器中运行。

Node.js环境的用法

Traceur的Node.js用法如下(假定已安装traceur模块)。

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);

ECMAScript 7

2013年3月,ES6的草案封闭,不再接受新功能了。新的功能将被加入ES7。

任何人都可以向ES7提案,从提案到变成正式标准,需要经历五个阶段。每个阶段的变动都需要由TC39委员会批准。

  • Stage 0 - Strawman(展示阶段)
  • Stage 1 - Proposal(征求意见阶段)
  • Stage 2 - Draft(草案阶段)
  • Stage 3 - Candidate(候选人阶段)
  • Stage 4 - Finished(定案阶段)

一个提案只要能进入Stage 2,就差不多等于肯定会包括在ES7里面。

本书的写作目标之一,是跟踪ECMAScript语言的最新进展。对于那些明确的、或者很有希望列入ES7的功能,尤其是那些Babel已经支持的功能,都将予以介绍。

本书介绍的ES7功能清单如下。

Stage 0

  • es7.comprehensions:数组推导
  • es7.classProperties:类的属性
  • es7.functionBind:函数的绑定运算符

Stage 1

  • es7.decorators:修饰器
  • es7.exportExtensions:export的扩展写法
  • es7.trailingFunctionCommas:函数参数的尾逗号

Stage 2

  • es7.exponentiationOperator:指数运算符
  • es7.asyncFunctions:ansyc函数
  • es7.objectRestSpread:对象的Rest参数和扩展运算符

Babel转码器对Stage 2及以上阶段的功能,是默认支持的。对于那些默认没有打开的功能,需要手动打开。

$ babel --stage 0
$ babel --optional es7.decorators