前言

即便你对 JavaScript 很了解,但是去阅读 ECMAScript 语言规范,或简称为 ECMAScript 规范也会令人生畏。至少这是我在第一次开始阅读时的感受。

让我们从一个具体的例子开始,然后通过遍历整个规范以了解它。以下代码演示了 Object.prototype.hasOwnProperty 的用法:

const o = { foo: 1 };
o.hasOwnProperty('foo'); // true
o.hasOwnProperty('bar'); // false

在例子中,对象 o 没有名为 hasOwnProperty 的属性,让我们沿着原型链去寻找。可以在 o 的原型 Object.prototype 中找到它。

为了描述 Object.prototype.hasOwnProperty 的工作方式,该规范使用了类似伪代码的描述:

Object.prototype.hasOwnProperty(V)

当使用参数 V 调用 hasOwnProperty 方法时,将执行以下步骤:

  1. 使 P? ToPropertyKey(V)
  2. 使 O? ToObject(this value)
  3. 返回 ? HasOwnProperty(O, P)

HasOwnProperty(O, P)

抽象操作 HasOwnProperty 用于确定对象是否具有带有指定属性键的自己的属性。其返回一个布尔值。该操作使用参数 OP 调用,其中 O 是对象,而 P 是属性键。此抽象操作执行以下步骤:

  1. 断言: Type(O)Object
  2. 断言: IsPropertyKey(P)true
  3. 使 desc? O.[[GetOwnProperty]](P)
  4. 如果 descundefined,则返回 false
  5. 返回 true

但什么是“抽象操作”呢? [[]] 里面有什么东西?为什么在函数前面有一个? ?这些断言又是什么意思?

快来找出答案吧!

语言类型和规范类型

让我们从看上去熟悉的东西开始。规范使用了我们从 JavaScript 中已经知道的值,例如 undefinedtruefalse。它们都是 语言值,即规范中所定义的 语言类型的值。

规范还在内部使用语言值,例如,内部数据类型可能包含一个字段,其可能值为 truefalse。相反,JavaScript 引擎通常在内部不使用语言值。例如,如果 JavaScript 引擎是用 C ++ 编写的,则通常会使用 C++ 的truefalse(而不是 JavaScript 的 truefalse 的内部表示)。

除语言类型外,规范还使用规格类型,这些类型仅在规范中出现,但不属于 JavaScript 语言。 JavaScript 引擎不需要(但可以)实现它们。在本文中,我们将了解规范类型 Record(及其子类型 Completion Record)。

抽象操作

抽象操作是 ECMAScript 规范中定义的函数;定义它们是为了简洁地编写规范。 JavaScript 引擎不必将其作为单独的函数实现在引擎内部。不能从 JavaScript 直接调用它们。

内部插槽和内部方法

内部插槽内部方法使用包含在 [[]] 中的名称。

内部插槽是 JavaScript 对象或规范类型的数据成员。它们被用于存储对象的状态。内部方法是 JavaScript 对象的成员函数。

例如,每个 JavaScript 对象都有一个内部插槽 [[Prototype]] 和一个内部方法 [[GetOwnProperty]]

无法从 JavaScript 访问内部插槽和方法。例如,你无法访问 o.[[Prototype]] 或调用 o.[[GetOwnProperty]]()。 JavaScript 引擎可以实现它们以供内部使用,但并不是必须的。

有时内部方法委托类似名称的抽象操作,例如在普通对象的 [[GetOwnProperty]] 中:

[[[GetOwnProperty\]](P)](https://tc39.es/ecma262/#sec-ordinary-object-internal-methods-and-internal-slots-getownproperty-p)

当使用属性键 P 调用 O[[GetOwnProperty]] 内部方法时,将执行以下步骤:

返回 ! OrdinaryGetOwnProperty(O,P)

(我们将在下一章中找到感叹号的含义。)

OrdinaryGetOwnProperty 不是内部方法,因为它没有与任何对象相关联;而是将对其进行操作的对象作为参数传递。

因为 OrdinaryGetOwnProperty 对普通对象起作用,所以被称为“普通”。 ECMAScript 对象可以是普通外部的。普通对象必须具有一组被称为基本内部方法的方法的默认行为。如果某个对象偏离默认行为,则该对象是外部的。

最著名的外部对象是 Array,因为其 length 属性以非默认方式运行:设置 length 属性可以从 Array 中删除元素。

基本的内部方法是 https://tc39.es/ecma262/#table-5 中列出的方法。

完成记录(Completion records)

问号和感叹号是怎么回事?要了解它们,我们需要研究完成记录(Completion Records)

完成记录是一种规范类型(仅出于规范目的而定义)。 JavaScript 引擎不必具有相应的内部数据类型。

完成记录是一种“记录”——一种具有一组固定的命名字段的数据类型。完成记录包含三个字段:

名称 描述
[[Type]] normal, break, continue, returnthrow 中的一个。 除 normal 以外的所有其他类型都是突然完成”( abrupt completions)
[[Value]] 完成发生时产生的值,例如:函数的返回值或异常(如果引发了异常的话)。
[[Target]] 用于定向控制转移(与本文无关)。

每个抽象操作都隐式返回完成记录。即使看起来抽象操作会返回一个简单的类型(例如 Boolean),它也将被隐式包装为类型为 normal 的完成记录(请参见隐式完成值

注1:规格在这方面并不完全一致;有些辅助函数返回裸值,并且其返回值按原样使用,而无需从“完成记录”中提取值。通常从上下文中可以清楚地看出这一点。

注2:规范制定人员正在研究使“完成记录”的处理更加明确。

如果算法抛出异常,则意味着返回带有 [[Type]] throw 的完成记录,而 [[Value]] 是异常对象。现在,我们将忽略 breakcontinuereturn 类型。

ReturnIfAbrupt(argument) 意味着采取以下步骤:

  1. 如果 argument 突然出现,则返回 argument
  2. argument 设置为 argument.[[Value]]

也就是说,我们检查完成记录;如果是突然完成,会立即返回。否则从完成记录中提取值。

ReturnIfAbrupt 可能看起来像一个函数调用,但事实并非如此。它是导致返回 ReturnIfAbrupt() 的函数返回的原因,而不是返回 ReturnIfAbrupt 函数本身的函数。它的行为更像是 C 语言中的宏。

ReturnIfAbrupt 可以这样使用:

  1. objFoo()。 (obj 是 Completion Record。)
  2. ReturnIfAbrupt(obj)
  3. Bar(obj). (如果仍在此处,则 obj 是从 Completion Record 中提取的值)

现在问号开始起作用:? Foo() 等同于 ReturnIfAbrupt(Foo())。使用简写很实用:我们不必每次都明确编写错误处理代码。

同样, Let val be ! Foo() 等效于:

  1. 使 valFoo()
  2. 断言: val 不是突然完成的
  3. val 设置为 val.[[Value]]

利用这些知识,我们可以这样重写 Object.prototype.hasOwnProperty

Object.prototype.hasOwnProperty(P)

  1. 使 PToPropertyKey(V)
  2. 如果 P 是突然完成的,则返回 P
  3. P 设置为 P.[[Value]]
  4. OToObject(this value)
  5. 如果 O 是突然完成的,则返回 O
  6. O 设置为 O.[[Value]]
  7. 使 tempHasOwnProperty(O, P)
  8. 如果temp是突然完成的,则返回temp
  9. 使 temptemp.[[Value]]
  10. 返回 NormalCompletion(temp)

…我们可以这样重写 HasOwnProperty

HasOwnProperty(O, P)

  1. 断言: Type(O)Object
  2. 断言: IsPropertyKey(P)true.
  3. descO.[[GetOwnProperty]](P)
  4. 如果 desc 是突然完成,则返回 desc
  5. desc 设置为 desc.[[Value]]
  6. 如果 descundefined, 则返回 NormalCompletion(false)
  7. 返回 NormalCompletion(true)

我们也可以重写不带感叹号的 [[GetOwnProperty]] 内部方法:

O.[[GetOwnProperty]]

  1. tempOrdinaryGetOwnProperty(O, P)
  2. 断言: temp 不是突然完成
  3. 使 temptemp.[[Value]]
  4. 返回 NormalCompletion(temp)

在这里,我们假设 temp 是一个全新的临时变量,不会与其他任何冲突。

我们还使用了以下知识:当 return 语句返回除 Completion Record 以外的其他内容时,它隐式包装在 NormalCompletion 中。

Return ? Foo()

规范使用 Return ? Foo() ——为什么有问号?

Return ? Foo() 扩展为:

  1. 使 tempFoo()
  2. 如果temp是突然完成的,则返回temp
  3. temp 设置为 temp.[[Value]]
  4. 返回 NormalCompletion(temp)

Return Foo() 相同;对于突然和正常完成,其行为方式相同。

Return ? Foo() 仅出于编辑原因而使用,以使其能够更明确地表达 Foo 返回完成记录。

断言

规范中的主张断言了算法的不变条件。为了清楚起见,添加了它们,但没有对实现添加任何要求——实现中不需要检查它们。

继续

我们已经建立了阅读规范所需的知识,如 Object.prototype.hasOwnProperty 之类的简单方法和诸如 HasOwnProperty 之类的抽象操作。它们仍然委托其他抽象操作,但是基于本文,我们应该能够弄清楚它们的作用。我们将遇到属性描述符,这是另一种规范类型。

从 Object.prototype.hasOwnProperty 开始的函数调用图

有用的链接

如何阅读 ECMAScript 规范(https://timothygu.me/es-howto/):该教程从一个稍微不同的角度涵盖了本文中的许多内容。