JavaScript是怎样事情的：深切类和继续内部道理+Babel和 TypeScript 之间转换

2019年8月20日 119次阅读 来源: 前端小智

这是特地探讨 JavaScript 及其所构建的组件的系列文章的第 15 篇。

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如今构建任何范例的软件项目最盛行的要领这是运用类。在这篇文章中，议论用 JavaScript 完成类的差别要领，以及怎样构建类的组织。起首从深切研究原型事情道理，并剖析在盛行库中模仿基于类的继承的要领。 接下来是讲怎样将新的语法转制为阅读器识别的语法，以及在 Babel 和 TypeScript 中运用它来引入ECMAScript 2015类的支撑。末了，将以一些在 V8 中怎样本机完成类的示例来完毕本文。

概述

在 JavaScript 中，没有基础范例，建立的一切东西都是对象。比方，建立一个新字符串:

const name = "SessionStack";

接着在新建立的对象上挪用差别的要领:

console.log(a.repeat(2)); // SessionStackSessionStack
console.log(a.toLowerCase()); // sessionstack

与其他言语差别，在 JavaScript 中，字符串或数字的声明会自动建立一个封装值的对象，并供应差别的要领，以至可以在基础范例上实行这些要领。

另一个风趣的事实是，数组等庞杂范例也是对象。假如搜检数组实例的范例，你将看到它是一个对象。列表中每一个元素的索引只是对象中的属性。当经由历程数组中的索引接见一个元素时，实际上是接见了数组对象的一个 key 值，并获得 key 对应的值。从数据的存储体式格局看时，这两个定义是雷同的:

let names = [“SessionStack”];

let names = {
  “0”: “SessionStack”,
  “length”: 1
}

因而，接见数组中的元素和对象的属性耗时是雷同的。我(本文作者)经由历程屡次的勤奋才发明这一点的。就是不久，我(本文作者)不得不对项目中的一段症结代码举行大规模优化。在尝试了一切简朴的可选项以后，末了用数组替换了项目中运用的一切对象。理论上，接见数组中的元素比接见哈希映射中的键要快且对机能没有任何影响。在 JavaScript中，这两种操纵都是作为接见哈希映射中的键来完成的，而且消费雷同的时候。

运用原型模仿类

平常的想到对象时，起首想到的是类。我们多数习惯于依据类及其之间的关联来构建应用程序。只管 JavaScript 中的对象无处不在，但该言语并不运用传统的基于类的继承，相反，它依赖于原型来完成。

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在 JavaScript 中，每一个对象经由历程原型衔接着另一个对象。当尝试接见对象上的属性或要领时，起首从对象自身最先查找，假如没有找到任何内容，则在对象的原型中继承查找。

从一个简朴的例子最先:

function Component(content) {
  this.content = content;
}

Component.prototype.render = function() {
    console.log(this.content);
}

在 Component 的原型上增加 render 要领，由于愿望 Component 的每一个实例都能有 render 要领。Component 任何实例挪用此要领时，起首将在实例自身中实行查找，假如没有，接着从它的原型中实行查找。

《JavaScript是怎样事情的：深切类和继续内部道理+Babel和 TypeScript 之间转换》

接着引入一个新的子类：

function InputField(value) {
    this.content = `<input type="text" value="${value}" />`;
}

假如想要 InputField 继承 Component 并可以挪用它的 render 要领，就须要变动它的原型。当对子类的实例挪用 render 要领时，不愿望在它的空原型中查找，而应当从从 Component 上的原型查找：

InputField.prototype = Object.create(new Component());

经由历程这类体式格局，便可以在 Component 的原型中找到 render 要领。为了完成继承，须要将 InputField 的原型衔接到 Component 的实例上，大多数库都运用 Object.setPrototypeOf 要领来完成这一点。

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然则，这不是唯一一件事要做的，每次继承一个类，须要:

  • 将子类的原型指向父类的实例。
  • 在子类组织函数中挪用的父组织函数，完成父组织函数中的初始化逻辑。

如上所述，假如愿望继承基类的的一切特征，那末每次都须要实行这个庞杂的逻辑。当建立多个类时，将逻辑封装在可重用函数中是有意义的。这就是开发人员最初处理基于类继承的要领——经由历程运用差别的库来模仿它。

这些处理方案愈来愈盛行，造成了 JS 中显著缺少了一些范例的征象。这就是为何在 ECMAScript 2015 的第一个重要版本中引入了类，继承的新语法。

类的转换

当 ES6 或 ECMAScript 2015 中的新特征被提出时，JavaScript 开发人员不能守候一切引擎和阅读器都最先支撑它们。为完成阅读器可以支撑新的特征一个好要领是经由历程 转换 (Transpiling) ，它许可将 ECMAScript 2015 中编写的代码转换成任何阅读器都能明白的 JavaScript 代码，固然也包括运用基于类的继承编写类的转换功用。

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Babel

最盛行的 JavaScript 编译器之一就是 Babel，宏观来讲，它分3个阶段运转代码：剖析（parsing），转译（transforming），天生（generation），来看看它是怎样转换的：

class Component {
  constructor(content) {
    this.content = content;
  }

  render() {
      console.log(this.content)
  }
}

const component = new Component('SessionStack');
component.render();

以下是 Babel 转换后的款式：

var Component = function () {
  function Component(content) {
    _classCallCheck(this, Component);
    this.content = content;
  }

  _createClass(Component, [{
    key: 'render',
    value: function render() {
      console.log(this.content);
    }
  }]);

  return Component;
}();

如上所见，转换后的代码便可在任何阅读器实行了。 另外，还增加了一些功用， 这些是 Babel 规范库的一部份。

_classCallCheck 和_createClass 作为函数包括在编译文件中。

  • _classCallCheck 函数的作用在于确保组织要领永久不会作为函数被挪用，它会评价函数的上下文是不是为 Component 对象的实例，以此肯定是不是须要抛出非常。
  • _createClass 用于处置惩罚建立对象属性，函数支撑传入组织函数与需定义的键值对属性数组。函数推断传入的参数（一般要领/静态要领）是不是为空对应到差别的处置惩罚流程上。

为了探讨继承的完成道理，剖析继承的 Component 的 InputField 类。。

class InputField extends Component {
    constructor(value) {
        const content = `<input type="text" value="${value}" />`;
        super(content);
    }
}

运用 Babel 处置惩罚上述代码，获得以下代码：


 var InputField = function (_Component) {
 _inherits(InputField, _Component);

 function InputField(value) {
    _classCallCheck(this, InputField);

    var content = '<input type="text" value="' + value + '" />';
    return _possibleConstructorReturn(this, (InputField.__proto__ || Object.getPrototypeOf(InputField)).call(this, content));
  }

  return InputField;
}(Component);

在本例中， Babel 建立了 _inherits 函数协助完成继承。

以 ES6 转 ES5 为例，详细历程：

  1. 编写ES6代码
  2. babylon 举行剖析
  3. 剖析获得 AST
  4. plugin 用 babel-traverse 对 AST 树举行遍历转译
  5. 获得新的 AST树
  6. 用 babel-generator 经由历程 AST 树天生 ES5 代码

Babel 中的笼统语法树

AST 包括多个节点，且每一个节点只要一个父节点。 在 Babel 中，每一个外形树的节点包括可视化范例、位置、在树中的衔接等信息。 有差别范例的节点，如 string，numbers，null等，另有用于流掌握（if）和轮回（for，while）的语句节点。 而且另有一种特别范例的节点用于类。它是基节点类的一个子节点，经由历程增加字段来扩大它，以存储对基类的援用和作为零丁节点的类的主体。

把下面的代码片断转换成一个笼统语法树:

class Component {
  constructor(content) {
    this.content = content;
  }

  render() {
    console.log(this.content)
  }
}

下面是以下代码片断的笼统语法树:

《JavaScript是怎样事情的：深切类和继续内部道理+Babel和 TypeScript 之间转换》

Babel 的三个重要处置惩罚步骤分别是： 剖析(parse)，转换 (transform)，天生 (generate)。

剖析

将代码剖析成笼统语法树（AST），每一个js引擎（比方Chrome阅读器中的V8引擎）都有本身的AST剖析器，而Babel是经由历程 Babylon 完成的。在剖析历程当中有两个阶段： 词法剖析 和 语法剖析 ，词法剖析阶段把字符串情势的代码转换为 令牌 （tokens）流，令牌类似于AST中节点；而语法剖析阶段则会把一个令牌流转换成 AST的情势，同时这个阶段会把令牌中的信息转换成AST的表述组织。

转换

在这个阶段，Babel接收获得AST并经由历程babel-traverse对其举行 深度优先遍历，在此历程当中对节点举行增加、更新及移除操纵。这部份也是Babel插件参与事情的部份。

天生

将经由转换的AST经由历程babel-generator再转换成js代码，历程就是 深度优先遍历全部AST，然后构建可以示意转换后代码的字符串。

在上面的示例中，起首天生两个 MethodDefinition 节点的代码，然后天生类主体节点的代码，末了天生类声明节点的代码。

运用 TypeScript 举行转换

另一个应用转换的盛行框架是 TypeScript。它引入了一种用于编写 JavaScript 应用程序的新语法，该语法被转换为任何阅读器或引擎都可以实行的 EMCAScript 5。下面是用 Typescript 完成 Component :

class Component {
    content: string;
    constructor(content: string) {
        this.content = content;
    }
    render() {
        console.log(this.content)
    }
}

转成笼统语法树以下：

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Typescript 还支撑继承：

class InputField extends Component {
    constructor(value: string) {
        const content = `<input type="text" value="${value}" />`;
        super(content);
    }
}

以下是转换效果：

var InputField = /** @class */ (function (_super) {
    __extends(InputField, _super);
    function InputField(value) {
        var _this = this;
        var content = "<input type=\"text\" value=\"" + value + "\" />";
        _this = _super.call(this, content) || this;
        return _this;
    }
    return InputField;
}(Component));

终究的效果照样 ECMAScript 5 代码，个中包括 TypeScript 库中的一些函数。封 __extends 中的逻辑与在第一节中议论的逻辑雷同。

跟着 Babel 和 TypeScript 被普遍采纳，规范类和基于类的继承成为了组织 JavaScript 应用程序的规范体式格局，这推动了在阅读器中引入对类的原生支撑。

类的原生支撑

2014年，Chrome 引入了对 类的原生支撑，这许可在不须要任何库或转换器的情况下实行类声明语法。

《JavaScript是怎样事情的：深切类和继续内部道理+Babel和 TypeScript 之间转换》

当地完成类的历程就是我们所说的语法糖。这只是一种奇异的语法，它可以编译成言语中已支撑的雷同的原语。可以运用新的易于运用的类定义，然则它仍然会建立组织函数和分派原型。

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V8的支撑

撯着，看看在 V8 中对 ECMAScript 2015 类的本机支撑的事情道理。正如在 前一篇文章 中所议论的，起首必须将新语法剖析为有用的 JavaScript 代码并增加到 AST 中，因而，作为类定义的效果，一个具有ClassLiteral 范例的新节点被增加到树中。

这个节点存储了一些信息。起首，它将组织函数作为一个零丁的函数保留，还保留类属性的列表，这些属性包括 要领、getter、setter、大众字段或私有字段。该节点还存储对父类的援用，该类将继承父类，而父类将再次存储组织函数、属性列表和父类。

一旦这个新的类 ClassLiteral 被 转换成代码，它又被转换成函数和原型。

原文：

https://blog.sessionstack.com…

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    原文作者：前端小智
    原文地址: https://segmentfault.com/a/1190000017992671
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