ECMAScript 最新的内容

介绍一些尚未进入标准、但很有希望的最新提案

最新提案

本章介绍一些尚未进入标准、但很有希望的最新提案。

do 表达式

本质上，块级作用域是一个语句，将多个操作封装在一起，没有返回值。

{
  let t = f();
  t = t * t + 1;
}

上面代码中，块级作用域将两个语句封装在一起。但是，在块级作用域以外，没有办法得到t的值，因为块级作用域不返回值，除非t是全局变量。

现在有一个提案，使得块级作用域可以变为表达式，也就是说可以返回值，办法就是在块级作用域之前加上do，使它变为do表达式，然后就会返回内部最后执行的表达式的值。

let x = do {
  let t = f();
  t * t + 1;
};

上面代码中，变量x会得到整个块级作用域的返回值（t * t + 1）。

do表达式的逻辑非常简单：封装的是什么，就会返回什么。

// 等同于 <表达式>
do { <表达式>; }
 
// 等同于 <语句>
do { <语句> }

do表达式的好处是可以封装多个语句，让程序更加模块化，就像乐高积木那样一块块拼装起来。

let x = do {
  if (foo()) { f() }
  else if (bar()) { g() }
  else { h() }
};

上面代码的本质，就是根据函数foo的执行结果，调用不同的函数，将返回结果赋给变量x。使用do表达式，就将这个操作的意图表达得非常简洁清晰。而且，do块级作用域提供了单独的作用域，内部操作可以与全局作用域隔绝。

值得一提的是，do表达式在 JSX 语法中非常好用。

return (
  <nav>
    <Home />
    {
      do {
        if (loggedIn) {
          <LogoutButton />
        } else {
          <LoginButton />
        }
      }
    }
  </nav>
)

上面代码中，如果不用do表达式，就只能用三元判断运算符（?:）。那样的话，一旦判断逻辑复杂，代码就会变得很不易读。

throw 表达式

JavaScript 语法规定throw是一个命令，用来抛出错误，不能用于表达式之中。

// 报错
console.log(throw new Error());

上面代码中，console.log的参数必须是一个表达式，如果是一个throw语句就会报错。

现在有一个提案，允许throw用于表达式。

// 参数的默认值
function save(filename = throw new TypeError("Argument required")) {
}
 
// 箭头函数的返回值
lint(ast, {
  with: () => throw new Error("avoid using 'with' statements.")
});
 
// 条件表达式
function getEncoder(encoding) {
  const encoder = encoding === "utf8" ?
    new UTF8Encoder() :
    encoding === "utf16le" ?
      new UTF16Encoder(false) :
      encoding === "utf16be" ?
        new UTF16Encoder(true) :
        throw new Error("Unsupported encoding");
}
 
// 逻辑表达式
class Product {
  get id() {
    return this._id;
  }
  set id(value) {
    this._id = value || throw new Error("Invalid value");
  }
}

上面代码中，throw都出现在表达式里面。

语法上，throw表达式里面的throw不再是一个命令，而是一个运算符。为了避免与throw命令混淆，规定throw出现在行首，一律解释为throw语句，而不是throw表达式。

函数的部分执行

语法

多参数的函数有时需要绑定其中的一个或多个参数，然后返回一个新函数。

function add(x, y) { return x + y; }
function add7(x) { return x + 7; }

上面代码中，add7函数其实是add函数的一个特殊版本，通过将一个参数绑定为7，就可以从add得到add7。

// bind 方法
const add7 = add.bind(null, 7);
 
// 箭头函数
const add7 = x => add(x, 7);

上面两种写法都有些冗余。其中，bind方法的局限更加明显，它必须提供this，并且只能从前到后一个个绑定参数，无法只绑定非头部的参数。

现在有一个提案，使得绑定参数并返回一个新函数更加容易。这叫做函数的部分执行（partial application）。

const add = (x, y) => x + y;
const addOne = add(1, ?);
 
const maxGreaterThanZero = Math.max(0, ...);

根据新提案，?是单个参数的占位符，...是多个参数的占位符。以下的形式都属于函数的部分执行。

f(x, ?)
f(x, ...)
f(?, x)
f(..., x)
f(?, x, ?)
f(..., x, ...)

?和...只能出现在函数的调用之中，并且会返回一个新函数。

const g = f(?, 1, ...);
// 等同于
const g = (x, ...y) => f(x, 1, ...y);

函数的部分执行，也可以用于对象的方法。

let obj = {
  f(x, y) { return x + y; },
};
 
const g = obj.f(?, 3);
g(1) // 4

注意点

函数的部分执行有一些特别注意的地方。

（1）函数的部分执行是基于原函数的。如果原函数发生变化，部分执行生成的新函数也会立即反映这种变化。

let f = (x, y) => x + y;
 
const g = f(?, 3);
g(1); // 4
 
// 替换函数 f
f = (x, y) => x * y;
 
g(1); // 3

上面代码中，定义了函数的部分执行以后，更换原函数会立即影响到新函数。

（2）如果预先提供的那个值是一个表达式，那么这个表达式并不会在定义时求值，而是在每次调用时求值。

let a = 3;
const f = (x, y) => x + y;
 
const g = f(?, a);
g(1); // 4
 
// 改变 a 的值
a = 10;
g(1); // 11

上面代码中，预先提供的参数是变量a，那么每次调用函数g的时候，才会对a进行求值。

（3）如果新函数的参数多于占位符的数量，那么多余的参数将被忽略。

const f = (x, ...y) => [x, ...y];
const g = f(?, 1);
g(2, 3, 4); // [2, 1]

上面代码中，函数g只有一个占位符，也就意味着它只能接受一个参数，多余的参数都会被忽略。

写成下面这样，多余的参数就没有问题。

const f = (x, ...y) => [x, ...y];
const g = f(?, 1, ...);
g(2, 3, 4); // [2, 1, 3, 4];

（4）...只会被采集一次，如果函数的部分执行使用了多个...，那么每个...的值都将相同。

const f = (...x) => x;
const g = f(..., 9, ...);
g(1, 2, 3); // [1, 2, 3, 9, 1, 2, 3]

上面代码中，g定义了两个...占位符，真正执行的时候，它们的值是一样的。

管道运算符

Unix 操作系统有一个管道机制（pipeline），可以把前一个操作的值传给后一个操作。这个机制非常有用，使得简单的操作可以组合成为复杂的操作。许多语言都有管道的实现，现在有一个提案，让 JavaScript 也拥有管道机制。

JavaScript 的管道是一个运算符，写作|>。它的左边是一个表达式，右边是一个函数。管道运算符把左边表达式的值，传入右边的函数进行求值。

x |> f
// 等同于
f(x)

管道运算符最大的好处，就是可以把嵌套的函数，写成从左到右的链式表达式。

function doubleSay (str) {
  return str + ", " + str;
}
 
function capitalize (str) {
  return str[0].toUpperCase() + str.substring(1);
}
 
function exclaim (str) {
  return str + '!';
}

上面是三个简单的函数。如果要嵌套执行，传统的写法和管道的写法分别如下。

// 传统的写法
exclaim(capitalize(doubleSay('hello')))
// "Hello, hello!"
 
// 管道的写法
'hello'
  |> doubleSay
  |> capitalize
  |> exclaim
// "Hello, hello!"

管道运算符只能传递一个值，这意味着它右边的函数必须是一个单参数函数。如果是多参数函数，就必须进行柯里化，改成单参数的版本。

function double (x) { return x + x; }
function add (x, y) { return x + y; }
 
let person = { score: 25 };
person.score
  |> double
  |> (_ => add(7, _))
// 57

上面代码中，add函数需要两个参数。但是，管道运算符只能传入一个值，因此需要事先提供另一个参数，并将其改成单参数的箭头函数_ => add(7, _)。这个函数里面的下划线并没有特别的含义，可以用其他符号代替，使用下划线只是因为，它能够形象地表示这里是占位符。

管道运算符对于await函数也适用。

x |> await f
// 等同于
await f(x)
 
const userAge = userId |> await fetchUserById |> getAgeFromUser;
// 等同于
const userAge = getAgeFromUser(await fetchUserById(userId));

管道运算符对多步骤的数据处理，非常有用。

const numbers = [10, 20, 30, 40, 50];
 
const processedNumbers = numbers
  |> (_ => _.map(n => n / 2)) // [5, 10, 15, 20, 25]
  |> (_ => _.filter(n => n > 10)); // [15, 20, 25]

上面示例中，管道运算符可以清晰表达数据处理的每一步，增加代码的可读性。

Math.signbit()

JavaScript 内部使用64位浮点数（国际标准 IEEE 754）表示数值。IEEE 754 规定，64位浮点数的第一位是符号位，0表示正数，1表示负数。所以会有两种零，+0是符号位为0时的零，-0是符号位为1时的零。实际编程中，判断一个值是+0还是-0非常麻烦，因为它们是相等的。

+0 === -0 // true

ES6 新增的Math.sign()方法，只能用来判断数值的正负，对于判断数值的符号位用处不大。因为如果参数是-0，它会返回-0，还是不能直接知道符号位是1还是0。

Math.sign(-0) // -0

目前，有一个提案，引入了Math.signbit()方法判断一个数的符号位是否设置了。

Math.signbit(2) //false
Math.signbit(-2) //true
Math.signbit(0) //false
Math.signbit(-0) //true

可以看到，该方法正确返回了-0的符号位是设置了的。

该方法的算法如下。

如果参数是NaN，返回false
如果参数是-0，返回true
如果参数是负值，返回true
其他情况返回false

双冒号运算符

箭头函数可以绑定this对象，大大减少了显式绑定this对象的写法（call()、apply()、bind()）。但是，箭头函数并不适用于所有场合，所以现在有一个提案，提出了“函数绑定”（function bind）运算符，用来取代call()、apply()、bind()调用。

函数绑定运算符是并排的两个冒号（::），双冒号左边是一个对象，右边是一个函数。该运算符会自动将左边的对象，作为上下文环境（即this对象），绑定到右边的函数上面。

foo::bar;
// 等同于
bar.bind(foo);
 
foo::bar(...arguments);
// 等同于
bar.apply(foo, arguments);
 
const hasOwnProperty = Object.prototype.hasOwnProperty;
function hasOwn(obj, key) {
  return obj::hasOwnProperty(key);
}

如果双冒号左边为空，右边是一个对象的方法，则等于将该方法绑定在该对象上面。

var method = obj::obj.foo;
// 等同于
var method = ::obj.foo;
 
let log = ::console.log;
// 等同于
var log = console.log.bind(console);

如果双冒号运算符的运算结果，还是一个对象，就可以采用链式写法。

import { map, takeWhile, forEach } from "iterlib";
 
getPlayers()
::map(x => x.character())
::takeWhile(x => x.strength > 100)
::forEach(x => console.log(x));

Realm API

Realm API 提供沙箱功能（sandbox），允许隔离代码，防止那些被隔离的代码拿到全局对象。

以前，经常使用<iframe>作为沙箱。

const globalOne = window;
let iframe = document.createElement('iframe');
document.body.appendChild(iframe);
const globalTwo = iframe.contentWindow;

上面代码中，<iframe>的全局对象是独立的（iframe.contentWindow）。Realm API 可以取代这个功能。

const globalOne = window;
const globalTwo = new Realm().global;

上面代码中，Realm API单独提供了一个全局对象new Realm().global。

Realm API 提供一个Realm()构造函数，用来生成一个 Realm 对象。该对象的global属性指向一个新的顶层对象，这个顶层对象跟原始的顶层对象类似。

const globalOne = window;
const globalTwo = new Realm().global;
 
globalOne.evaluate('1 + 2') // 3
globalTwo.evaluate('1 + 2') // 3

上面代码中，Realm 生成的顶层对象的evaluate()方法，可以运行代码。

下面的代码可以证明，Realm 顶层对象与原始顶层对象是两个对象。

let a1 = globalOne.evaluate('[1,2,3]');
let a2 = globalTwo.evaluate('[1,2,3]');
a1.prototype === a2.prototype; // false
a1 instanceof globalTwo.Array; // false
a2 instanceof globalOne.Array; // false

上面代码中，Realm 沙箱里面的数组的原型对象，跟原始环境里面的数组是不一样的。

Realm 沙箱里面只能运行 ECMAScript 语法提供的 API，不能运行宿主环境提供的 API。

globalTwo.evaluate('console.log(1)')
// throw an error: console is undefined

上面代码中，Realm 沙箱里面没有console对象，导致报错。因为console不是语法标准，是宿主环境提供的。

如果要解决这个问题，可以使用下面的代码。

globalTwo.console = globalOne.console;

Realm()构造函数可以接受一个参数对象，该参数对象的intrinsics属性可以指定 Realm 沙箱继承原始顶层对象的方法。

const r1 = new Realm();
r1.global === this;
r1.global.JSON === JSON; // false
 
const r2 = new Realm({ intrinsics: 'inherit' });
r2.global === this; // false
r2.global.JSON === JSON; // true

上面代码中，正常情况下，沙箱的JSON方法不同于原始的JSON对象。但是，Realm()构造函数接受{ intrinsics: 'inherit' }作为参数以后，就会继承原始顶层对象的方法。

用户可以自己定义Realm的子类，用来定制自己的沙箱。

class FakeWindow extends Realm {
  init() {
    super.init();
    let global = this.global;
 
    global.document = new FakeDocument(...);
    global.alert = new Proxy(fakeAlert, { ... });
    // ...
  }
}

上面代码中，FakeWindow模拟了一个假的顶层对象window。

JSON 模块

import 命令目前只能用于加载 ES 模块，现在有一个提案，允许加载 JSON 模块。

假定有一个 JSON 模块文件config.json。

{
  "appName": "My App"
}

目前，只能使用fetch()加载 JSON 模块。

const response = await fetch('./config.json');
const json = await response.json();

import 命令能够直接加载 JSON 模块以后，就可以像下面这样写。

import configData from './config.json' assert { type: "json" };
console.log(configData.appName);

上面示例中，整个 JSON 对象被导入为configData对象，然后就可以从该对象获取 JSON 数据。

import命令导入 JSON 模块时，命令结尾的assert {type: "json"}不可缺少。这叫做导入断言，用来告诉 JavaScript 引擎，现在加载的是 JSON 模块。你可能会问，为什么不通过.json后缀名判断呢？因为浏览器的传统是不通过后缀名判断文件类型，标准委员会希望遵循这种做法，这样也可以避免一些安全问题。

导入断言是 JavaScript 导入其他格式模块的标准写法，JSON 模块将是第一个使用这种语法导入的模块。以后，还会支持导入 CSS 模块、HTML 模块等等。

动态加载模块的import()函数也支持加载 JSON 模块。

import('./config.json', { assert: { type: 'json' } })

脚本加载 JSON 模块以后，还可以再用 export 命令输出。这时，可以将 export 和 import 结合成一个语句。

export { config } from './config.json' assert { type: 'json' };