深入浅出 ES6(十七):展望未来

原文

在上一篇文章《深入浅出ES6(十六):模块 Modules 》中,我们彻底讲解完了ES6 中的新特性,整个系列历经4月之久。

出于对文章长度的考虑,我们还保留了一些尚未提及的新特性,在最后的这篇文章中我会集中介绍一下这些新特性。你就当这是一次奇妙的旅程吧,无意间走进一幢语言大厦,路过形形色色的衣橱,穿梭于楼上奇形怪状的房间之间,偶尔还会看到一两个地下洞穴。如果你从未阅读过此系列中的其它文章,请务必提前浏览一遍,本文会提及许多过去文章中的内容,首次阅读的读者会略感吃力。

“在你的左手边,你可以看到一个定型数组…”

在这里我还要再多说一句:下面提及的许多特性目前尚未被广泛实现。

好的,那就让我们开始吧。

你可能正在使用的特性#

ES6 除了新增特性外还有两类特殊的特性:其中一些特性早已被各大厂商广泛实现并使用,但是它们并没有被标准化;还有一些特性采自过去其它的标准。

  • 定型数组(Typed arrays)、数组缓冲(ArrayBuffer)和数据视图(DataView)。 这些特性全都来自 WebGL 标准,自这些特性出现后也被陆续用于实现许多其它的 API,例如 Canvas、Web Audio 还有 WebRTC。这些特性可以协助你处理大量原始的二进制数据或数值型数据。

举个例子,如果Canvas的渲染上下文中缺少了你想要的特性,而你又认为这个特性足够重要,你可以借助以上特性自己实现一个:

var context = canvas.getContext("2d");
var image = context.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);
var pixels = image.data; // 一个 Uint8ClampedArray 对象
// ... 你的代码
// ... 直接修改原始的`像素`数据
// ... 然后将修改后的数据写回 canvas:
context.putImageData(image, 0, 0);
  • 在标准化的进程中,定型数组采用了例如.slice().map() 还有.filter() 这样的方法。

  • Promise。不要觉得 promise 很难,简而言之,它只不过是一段异步 JS 编程的构建代码块,它可以为你提供一些非立即可用的值。举个例子,当你调用 fetch()方法获取数据时,它不会阻塞,而是会立即返回一个 promise 对象。此时 fetch 函数一直在后台运行,直到响应到达时才会回调。结合 promise 的许多特性要优于单独使用回调实现各种功能,你可完美地将它们链接起来;它们是一等的值,相关操作非常有趣,例如 promise.all()可以等到所有 promise 都完成之后才运行, promise.race()会在多个 promise 间制造一种竞争关系,当其中一个完成时,其它 promise 则被拒绝;用于错误处理的样板代码要简单得多。目前有一些浏览器暂不支持 promise 功能,可以加入 polyfill 为用户提供相关功能,如果你还不了解什么是 promise,那就来看看 Jake Archibald 深入剖析 promise 的文章吧。

  • 块级作用域内部函数。这是一个 不推荐 使用的特性,但是你可能无意中已经使用过了。

在 ES 1-5 中,下面这段代码从技术角度来看是非法的:

if (temperature > 100) {
function chill() {
return fan.switchOn().then(obtainLemonade);
}
chill();
}

此处的函数声明位于if代码块内部,标准中不支持这样的声明操作。函数声明只有在最外层作用域或次外层函数作用域中才是合法的。

但是这种方式却被几乎所有的主流浏览器所接受。

虽然每一家厂商的实现相互之间不能完美兼容,但是基本都可以运行,而且目前有许多 web 页面仍在使用这种函数声明方式。

谢天谢地,在 ES6 中将这种声明方式也纳入标准化范围啦,函数声明会被提升到封闭代码块的顶部。

到目前为止,Firefox 和 Safari 中尚未实现这一新标准,如果需要请使用函数表达式来进行声明:

if (temperature > 100) {
var chill = function () {
return fan.switchOn().then(obtainLemonade);
};
chill();
}

许多年前,委员会认为向后兼容的限制非常复杂,所以没有将块级作用域函数进行标准化。当时没有人可以解决这些问题,而在 ES6 中,委员会在非严格模式下添加了一个非常奇怪的规则从而克服了这个困难,我不便在这里作过多解释,请相信我,一定要使用严格模式,切记,切记!

  • 函数名称。长久以来,所有主流的 JS 引擎都会为命名函数添加一个.name属性,而这一做法并没有得到标准的支持。ES6 标准对这一行为进行了支持,由于在这之前通过函数表达式声明的函数被认为是未命名函数,新标准通过命名感知的方式为其也添加了.name属性。
> var lessThan = function (a, b) { return a < b; };
> lessThan.name
"lessThan"

对于其它函数,例如为.then方法添加一个回调函数作为参数,新标准仍然不能断定这个函数的名称,因此fn.name就会被置为一个空字符串。

实用特性#

  • Object.assign(target, …sources) 。 一个新的标准库函数,与 Underscore 中的 _.extend()类似。
  • 应用于函数调用的展开(Spread)运算符。这玩意儿跟 Nutella 没半毛钱关系,即使 Nutella 打开之后口感非常棒(译者注:Nutella 是一个巧克力酱品牌,其广告语中使用的 spread 一词深入人心)。但它的确是一个美味的特性,我想你会喜欢它的。

在文章《深入浅出ES6(五):不定参数和默认参数》中,我们介绍了不定参数(Rest),通过这种方式声明的函数可以接受任意数量的参数,相对于之前传递随机而又略显笨拙的 arguments对象而言,这显然是一种更为优雅的选择。

function log(...stuff) { // stuff 是不定参数。
var rendered = stuff.map(renderStuff); // 它实际上是一个数组
$("#log").add($(rendered));
}

其实还有另外一种匹配语法,可以用这种语法给函数传递任意数量的参数,可以让fn.apply()函数看起来更优雅:

// 记录数组中的所有值
log(...myArray);

展开运算符适用于所有可迭代对象,所以你可以用 log(...mySet) 将所有的内容记录在一个Set中。

与不定参数不同的是,你可以在同一个参数列表中多次使用展开操作符:

// kicks 在 trids 之前
log("Kicks:", ...kicks, "Trids:", ...trids);

展开运算符也可以让多维数组展开变得不再复杂:

> var smallArrays = [[], ["one"], ["two", "twos"]];
> var oneBigArray = [].concat(...smallArrays);
> oneBigArray
["one", "two", "twos"]

…但也可能只有我有这个迫切的需求。如果真的是这样,那还是去责备 Haskell 好啦。

> var [head, ...tail] = [1, 2, 3, 4];
> head
1
> tail
[2, 3, 4]

你猜怎么着!这儿还有一种匹配语法可以将任意数量的元素整合到数组中:

> var reunited = [head, ...tail];
> reunited
[1, 2, 3, 4]

此处所有的规则与应用于函数调用的展开运算符完全相同,也就是说,在相同的数组中你也可以使用多次展开运算符,等等。

  • 完全尾调用。于我而言,很难用如此短的篇幅介绍这个优化后的新特性。

《 Structure and Interpretation of Computer Programs 》一书可以帮助你更好地理解这个特性,如果你喜欢这本书,就继续阅读下去吧,或者直接跳到章节 1.2.1——线性递归和迭代,正如文中所述,在 ES6 标准中所有的实现也都必须是“尾递归(Tail-Recursive)”。

目前尚无主流的 JS 引擎实现这一功能。虽然新功能实现起来很困难,但是都会尽快实现。

文本#

  • 升级 Unicode 版本。 ES5 中要求至少支持 Unicode 3.0 中的所有的字符;而 ES6 要求至少支持 Unicode 5.1.0 中的所有字符。现在你可以用古希腊 B 型线性文字命名你的函数了!

由于直到 Unicode 7.0 才会支持 A 型线性文字,而且维护用一门尚未被译解的语言编写的代码可能很困难,所以目前不建议冒险使用。

(有的 JavaScript 引擎支持了添加于 Unicode 6.1 的 emoji 表情,即使在这些引擎中也不能将 Unicode 特殊字符作为一个变量名称。出于某些原因,Unicode 财团决定不把它归类为标识符字符。)

  • 长 Unicode 转义序列。 ES6 新标准与之前的版本相似,也支持类似\u212A的 四位数 Unicode 转义序列,这个特性非常好,你可以在字符串中使用这种序列,如果纯粹出于好奇,或者你的项目没有任何代码审查的策略,也可以用它来类 命名变量哦。但是,对于像 U+13021 这样的字符就不能正常解析,数字 13021 有五位数字,比四位还多一位,你就无法看到埃及象形文字中一个倒立的人了。

在 ES5 中,你需要用两个转义(亦即一个 UTF-16 代理对-26)来表示,这种感觉完全像是生活在黑暗时代:冰冷、悲惨、野蛮。而 ES6,则像意大利文艺复兴时期的黎明一样,为我们带来了极大的改变:你现在可以直接写\u{13021}啦。

  • 更好地支持基本多文种平面(BMP)以外的字符。所以现在用德赛莱特字母表里的字符组成的字符串也可以调用.toUpperCase().toLowerCase()方法了!

String.fromCodePoint(...codePoints)String.fromCharCode(...codeUnits)本质上相同,只不过额外增加了 BMP 外的码位支持。

  • Unicode 正则表达式。 ES6 中的正则表达式支持一个新的修饰符:u。在加入修饰符 u 的正则表达式中,BMP 以外的字符都被视为单个字符,而不是两个相互分离的码元。举个例子,如果不加u/./只能匹配字符“&#x1f62d;”的前半部分,但是/./u就可以匹配整个字符。

想要支持更多能够处理 Unicode 的大小写不敏感匹配还有长 Unicode 转义序列,记得要给正则表达式添加修饰符u。欲了解详情,请阅读 Mathias Bynens 撰写的更详细的文章

  • 粘性正则表达式。该特性为正则表达式添加了一个粘性修饰符 y,与 Unicode 无关。它只会查找始于特定偏移量的匹配,偏移量给自它的.lastIndex属性;如果没有相应匹配,它会立即返回null,不会在字符串中继续向前扫描来查找下一处匹配。

  • 官方版国际化标准。标准规定,任何提供国际化相关特性的 ES6 实现必须支持 ECMAScript 2015 国际化 API 规范——ECMA-402 。这个单立标准对 Intl对象进行了详细说明。Firefox、Chrome、IE 11+ 和 Node 0.12 已经全部支持了这一特性。

数字#

  • 二进制和八进制数字字面量。想要用不一样的方式来表示数字 8675309 么?0x845fed不是正确的答案。新标准中使用0o表示八进制,使用0b表示二进制,所以你可以写成0o41057755(八进制)或者0b100001000101111111101101(二进制)。

Number(str)识别字符串的规则与之相同:Number("0b101010")会返回 42。

(快速提示:number.toString(base)和parseInt(string, base)按照原始方式来对数字进行任意基底转换。)

  • 新的Number函数和常量。 这些新特性是专门为Number打造的,如果你感兴趣可以亲自浏览标准,从 Number.EPSILON 开始浏览。

这其中最有趣的新思想当属“安全整数”范围,从 -(2^53-1) 到 +(2^53-1) 都在这个范围之中。从 JS 诞生开始这组特殊的数字范围就已经存在,这个范围中的每一个整数都可以表示一个 JS 数字,这也是++和--操作符合法的运行范围。超出这个范围之外的奇数整型数字不能被表示为 64 位浮点数,所以对能被表示的数字(都是偶数)进行递增或递减操作得不到正确的结果。为了让你的代码不受影响,代码中新增加了两个常量 Number.MIN_SAFE_INTEGERNumber.MAX_SAFE_INTEGER,还增加了一个断言函数 Number.isSafeInteger(n)

  • 新的Math函数。 ES6 标准中新增了一些双曲三角函数和它们的逆函数,例如 Math.sinh()、 Math.cosh()、 Math.tanh()、 Math.asinh()、 Math.acosh()、 Math.atanh(),用于计算立方根的 Math.cbrt(x)函数、用于计算直角三角形斜边的 Math.hypot(x, y)函数,用于计算同底对数的 Math.log2(x)和 Math.log10(x)函数,帮助计算整数对数的 Math.clz32(x)函数以及其它的一些函数。

Math.sign(x)可以用来获取数字的符号。

ES6 也添加了 Math.imul(x, y)函数,用以计算 x 的 y 次幂。JS 中没有 64 位整数或大整数是一件很奇怪的事情,所以在某些情况下这个函数非常有用,比如编译器可以用这个函数来优化代码操作,Emscripten 就用它来实现 JS 中的 64 位整数乘法。

与之类似的是, Math.fround(x)用于支持 32 位浮点数操作。

最后的最后#

以上就你想要讲的所有内容咯?

好吧,其实还有许多没有讲。我甚至没有提到所有内建迭代器通用的原型对象 IteratorPrototype ,绝密的 GeneratorFunction 构造函数, Object.is(v1, v2) ,用于支持像 Array 和 Promise 这些的子类化内建方法的Symbol.species函数,甚或是在 ES6 标准中指定多全局变量的具体细节,这一部分之前从未得到正式的标准化。

我确信我也会遗漏许多有用的内容。

但是如果你一路跟着我们走下来,你自然会知道未来将发展向何处。你已经知道现在就可以开始使用ES6 特性,而且一旦你这样做,无疑是选择了一门比之前更好的语言。

前些日子, Josh Mock 对我说他现在会下意识地优先使用 ES6 的特性,在大约 50 行代码中已经用了八种不同的新特性,包括:模块( Module)、类(Class)、默认参数(Argument Default)、Set、Map、模板字符串、箭头函数,还有let,是的,他忘记说for-of循环了。

这也是我目前所体会到的,互相结合的新特性非常实用,它们最终会渗透到你写的每一行 JS 代码中。

与此同时,每一个 JS 引擎都在加急实现并优化到目前为止我们讨论的所有特性。

我们的系列马上就完结了,此时各大引擎也将多多少少实现了大部分语言特性,这就是最后一篇文章啦,我得去找点儿其它的事情来做。

开玩笑啦。 ES7 标准的提案已经在加速筛选中,我们就选取几个来看一下吧:

  • 乘方操作符。 2 ** 8将返回 256. 在 Firefox Nightly 中已经实现。
  • Array.prototype.includes(value)。 如果数组中包含给定值将返回 true,这个特性在 Firefox Nightly 中也已实现,可以编写相应的 polyfill 在不支持该特性的浏览器中使用。
  • 单指令多数据(SIMD)。 暴露现代CPU 提供的128 位 SIMD 指令, 这些指令可以对 2、4 或 8 组相邻的数组元素同时进行算数运算。它们能够加速各种各样的算法加速,为流媒体、密码学、游戏、图像处理以及很多其它领域提供客 观的性能提升。这些指令非常低阶但是非常实用,在 Firefox Nightly 中也已实现,同样可以编写相应的 polyfill 在不支持该特性的浏览器中使用。
  • Async 异步函数。 我们在《深入浅出ES6(三):生成器 Generators 》一文中捎带着提到过这个特性。Async 函数与生成器类似,但是专门用于异步编程操作。当你调用生成器时,它会返回一个迭代器。当你调用async 函数时,它会返回一个promise。生成器使用 yield关键词来暂停并产生值;async 函数使用await关键词来暂停并等待 promise。

我很难用简短的几句话把这些特性描述清楚,但是 async 函数将成为 ES7 标准中具有里程碑意义的一个特性。

  • 定型对象。 定型数组中包含着定型元素,定型对象与定型数组的概念类似,简单来说定型对象中的属性都拥有确定的类型。
// 创建一个新的结构类型,每一个 Point 都有两个字段
// 分别命名为 x 和 y。
var Point = new TypedObject.StructType({
x: TypedObject.int32,
y: TypedObject.int32
});
// 现在创建一个这个类型的实例。
var p = new Point({x: 800, y: 600});
console.log(p.x); // 800

你可能只会出于性能的原因才指定具体的类型。定型对象与定型数组通过为变量、数组和对象指定具体的类型,压缩内存的使用量并提高应用的性能,但是在逐对象、选择性加入的基础上,却与处处都是静态类型的语言相反。

将 JS 作为一个编译目标也很有趣。

定型对象在 Firefox Nightly 已得到实现。

  • 类和属性修饰符。 修饰符是你为属性、类或方法添加的标签。你可以通过这个示例初步了解一下:
import debug from "jsdebug";
class Person {
@debug.logWhenCalled
hasRoundHead(assert) {
return this.head instanceof Spheroid;
}
...
}

这里的@debug.logWhenCalled就是修饰符,你可以想象一下它都对方法做了些什么。

提案中对此做出了详细的解释,同时也举了许多示例。

我还想讨论一下更令人激动的标准发展进程,对,我们不介绍语言特性了。

ECMAScript 标准委员会 TC39 日后会提高新版本的发布速度,也会提高公开标准进程的透明度。ES5 与 ES6 间隔六年之久,委员会下定决心要在 12 个月的时间内从 ES6 进化到 ES7,标准的后续版本将按照每 12 个月一次的节奏发布。以上列举的其中一些特性将在那时整装待发,争取赶上 ES7 这趟火车,届时时间表中尚未完成的特性可以赶下一趟火车。

哈哈,分享 ES6 中数量惊人的新特性非常有趣,这种大规模的特性发布可能再也见不到了,我为此感到无比荣幸。

译者的话

说真的,深入浅出ES6 专栏终于要告一段落了。我此刻的心情与作者同样复杂,心里突然就空了一片。回顾过去的150 余天,坚持专栏翻译的日子艰苦也快乐,编辑徐川细心地帮我审校每一篇文章,编辑丁晓昀赠予钱歌川先生详解翻译之著作让我大开眼界,与李松峰老师的交流也让我深刻理解了“阅读、转换、表达” 的奥义所在。选择ES6 作为前端生涯的切入点实之我幸,恰遇这样的机会让我可以一心一意地向前走,向未来走。我很敬佩在“洪荒”和“战乱”年代沉淀无数经 验的前辈们,你们在各种不确定的因素中左右互搏,为终端用户提供统一的用户体验,直到如今你们依然孜孜不倦地吸取业内新鲜的经验。技术在进步,也为前端人 提供着无限的可能性,我们有责任也有义务去推动新标准的发展和普及,诚然在商业的大环境下我们不愿放弃每一寸用户的土壤,但携众人之力定将能推动用户终端 的革新。 ES7 标准的提案纷纷提上日程,用不了多久也将登上前端大舞台。也感谢午川同学友情提供译文《深入浅出 ES6(十):集合 Collection 》,让我在困难时期得以顺利过渡。最后祝愿国内前端社区向着更光明美好的未来蓬勃生长!

感谢刘振涛对本文的策划, 徐川对本文的审校。