ECMAScript

ECMAScript

Pojawienie się	1997
Paradygmat	Język skryptowy wieloparadygmatowy (obiektowy, funkcyjny, imperatywny)
Typowanie	dynamiczne, Duck typing
Implementacje	JavaScript, SpiderMonkey, V8, JavaScriptCore, Chakra, Rhino, Carakan, KJS
Aktualna wersja stabilna	ECMAScript 2021 (czerwiec 2021)
Twórca	Brendan Eich, Ecma International
Platforma sprzętowa	wieloplatformowy
Strona internetowa

ECMAScript – stworzona przez ECMA ustandaryzowana specyfikacja obiektowego języka programowania, której najbardziej znane implementacje to JavaScript, JScript i ActionScript. Specyfikacja ta oznaczona jest jako ECMA-262 i ISO/IEC 16262. Język początkowo był projektowany z myślą o pisaniu skryptów i przeniesieniu części zadań obliczeniowych na stronę klienta (przeglądarki internetowej) w architekturze klient-serwer, od tego czasu znacznie ewoluował i błędem byłoby nazywanie go językiem skryptowym, sami autorzy w specyfikacji nazywają go językiem programowania, który wyszedł poza skryptowanie i jest pełnoprawnym językiem programowania ogólnego zastosowania, wskazując na jego właściwości porównywalne do tych obecnych w Javie, Selfie, czy Scheme, które były inspiracją dla Brendana Eicha, przy tworzeniu języka JavaScript.

ECMA-262 definiuje samą semantykę języka oraz niektóre podstawowe typy danych (String, Boolean, Number, Object itp.) i obiekty (np. Math, Array). Elementy, takie jak obiektowy model dokumentu, specjalne funkcje wejścia-wyjścia, obsługa graficznego interfejsu użytkownika nie wchodzą w skład specyfikacji ECMAScript – definiowane są przez inne standardy (W3C DOM) lub samych autorów konkretnych implementacji.

Standard jest cały czas uaktualniany. Od 2015, co roku powstaje nowa wersja, którą zajmuje się komisja TC39, w skład której wchodzą przedstawiciele wszystkich głównych przeglądarek internetowych i kilkadziesiąt innych organizacji.

Wersje ECMAScript

Zaraz po powstaniu ES6 (6 lat od wersji ES5), TC39 zdecydowała się na zmianę nazewnictwa kolejnych wersji standardu. I tak wersja ES6, została nazwana ES2015. Kolejne to ES2017, ES2018 itd. Są to oficjalne nazwy wersji.

Więcej o różnych implementacjach i ich wersjach w artykule JavaScript.

Proces dodawania nowych funkcji do standardu opisującego JavaScript jest opisany w artykule TC39.

Wersje standardu ECMAScript

Wersja	Wydana	Zmiany
1	czerwiec 1997
2	czerwiec 1998	Głównie korekta redaktorska
3	grudzień 1999	Wyrażenia regularne, obsługa wyjątków, nowe rodzaje pętli, literały tablic i obiektów
4	porzucona	Klasy, jawna kontrola dostępu, alternatywne dla DOM wbudowane wsparcie dla XML
5 – ES5	grudzień 2009	Tryb "use strict", obsługa JSON
6 – ES2015	czerwiec 2015	Zmiany składni: Klasy (class), moduły (import), deklaracje const i let, funkcje strzałkowe, domyślne parametry funkcji, parametr resztkowy funkcji (…args), literały obiektowe ({zmienna1,zmienna2}), pętle for/of, łańcuchy szablonowe (tekst = `Opis: ${zmienna}.`;), destrukcyjne deklaracje i przypisanie, generatory (yield), nowe sekwencje Unicode, sprawdzanie wywołania funkcji jako klasy (new.target). Pozostałe to m.in.: kolekcje (Set, Map itp), tablice typowane, proxies (meta obiekty).
7 – ES2016	czerwiec 2016	Operator potęgowy (**), Array.prototype.includes.
8 – ES2017	czerwiec 2017	Funkcje async i oczekiwanie przez await, String.prototype.padStart/padEnd, Object.values/entries.
9 – ES2018	czerwiec 2018	Asynchroniczne iteratory, parametr resztkowy dla właściwości obiektów, nowe funkcje wyrażeń regularnych (w tym nazwane grupy), funkcja finally dla obietnic.
10 – ES2019	czerwiec 2019	Metody spłaszczania tablic (flat), zmiany w metodzie sortowania tablic i metodzie Object.fromEntries.
11 – ES2020	czerwiec 2020	Operatora opcjonalnych łańcuchów zmiennych (a?.b) i nullowego scalania (??), prymityw BigInt.
12 – ES2021	czerwiec 2021	Funkcja ''.replaceAll(), Promise.any(), słabe referencje (m.in. WeakRef), logiczne przypisania, separatory długich liczb (tysiące).
ES2022	czerwiec 2022	Definiowanie właściwości klasy na poziomie klasy, statyczne właściwości klas (static), prywatne metody klas (#prywatnaWlasciwosc), Object.hasOwn, właściwość powodu wyjątku (cause), opcja /d dla RegExp.
ES2023	czerwiec 2023	[].findLast, [].findLastIndex, wsparcie dla hashbang.

Podstawowe elementy składni

Komentarze

Komentarze w skryptach ECMAScriptu umieszcza się w sposób identyczny jak w C++. Komentarz blokowy umieszcza się między sekwencją znaków /* a */, komentarz liniowy rozpoczyna się sekwencją // a kończy znakiem końca linii:

/* To jest komentarz
  blokowy. Zajmuje on
  kilka linii */

// to jest komentarz liniowy

Zmienne

Zmienne są typowane dynamicznie. Definiowanie zmiennej polega na zwykłym przypisaniu jej wartości lub zadeklarowaniu za pomocą słowa kluczowego var. Zmienne zdefiniowane poza funkcjami oraz bez słowa kluczowego są dostępne w zasięgu globalnym (widoczne dla całej strony).

Tryb ścisły (strict mode) w ECMAScript 5 wymusza jawne deklarowanie wszystkich zmiennych.

Zmienne zdefiniowane za pomocą var widoczne są w całej funkcji. Od ES2015 zmienne można również definiować z mniejszą widocznością za pomocą let oraz const. W przeciwieństwie do var zmiennych zadeklarowanych za pomocą let nie można redefiniować, a dla const nie można dodatkowo przypisać innego obiektu do takiej zmiennej (chociaż można zmienić wartości w ramach tego obiektu).

Instrukcje sterujące

Podstawowe instrukcje są identyczne z instrukcjami znanymi z języków Java i C++.

Instrukcja if

if (warunki) {
    instrukcje;
} else {
    instrukcje;
}

Pętla while

while (warunki) {
    instrukcje;
}

Pętla do...while

do {
    instrukcje
} while (warunki);

Pętla for

for ([instrukcje - początkowe];[warunki];[instrukcje - krokowe]) {
    instrukcje - środkowe;
}

Pętla for...in oraz for...of

Pętla ta przechodzi przez wszystkie pola danego obiektu (w tym elementy tablicy):

for (let własność in obiekt) {
    instrukcje;
}

Kolejność przechodzenia nie jest zdefiniowana w standardzie języka.

Pętla ta przechodzi przez wszystkie indeksy tablicy, pomijając właściwości nonenumerable:

for (let własność of obiekt) {
    instrukcje;
}

Jest to instrukcja, która nie występuje w Javie (stosowny odpowiednik pojawił się dopiero w wersji JDK 1.5) natomiast jest dostępna w Borland Delphi 2005. W PHP5 jej odpowiednikiem jest instrukcja foreach. W C++ można ją spotkać w trzech odmianach:

• jako funkcję for_each wykorzystując funktor. Warto również zwrócić uwagę na możliwość wykorzystania for_each z bibliotekami boost::bind oraz boost::lambda
• jako konstrukcję BOOST_FOREACH z biblioteki boost
• jako pętla for bazująca na zasięgu (range-based for) wprowadzona w standardzie C++11.

Instrukcja switch

Analogicznie jak w C, C++, PHP i Javie.

switch (wyrażenie) {
    case wartość1:
        instrukcje;
        break;
    case wartość2:
        instrukcje;
        break;
    default:
        instrukcje;
        break;
}

Obiekty

W ECMAScripcie istnieją obiekty i typy prymitywne. Możliwe jest jednak użycie metod z odpowiedniej otoczki – w razie potrzeby dynamicznie jest tworzona otoczka odpowiedniego typu (np. String), która od razu po wykorzystaniu jest usuwana. Podstawowym obiektem jest Object. Standard ECMA opisuje także obiekty Array (tablica), String (ciąg znaków), Number (liczba całkowita lub rzeczywista), Boolean (wartość logiczna), Function (funkcja ECMAScriptu), Date (data) i Math (operacje matematyczne).

Dostęp do pól i metod

Obiekty ECMAScriptu są tablicami asocjacyjnymi. Dostęp do pól obiektów jest możliwy przy użyciu dwóch równoważnych notacji: obiekt.pole i obiekt["pole"].

Ponieważ metody obiektu (funkcje) są jego polami, także do nich dostęp jest możliwy przy użyciu zarówno notacji z kropką, jak i notacji z nawiasami kwadratowymi. Poniższe dwie linie kodu są zatem równoważne:

m.metoda1();
m["metoda1"]();

Obie notacje z nawiasami kwadratowymi zwyczajowo stosuje się jednak przy korzystaniu z tablic powstałych jako obiekt Array.

Dostęp do pól i metod obiektu ułatwiała instrukcja wiążąca „with”. Nie jest ona jednak dozwolona w trybie ścisłym ECMAScript 5. Poniższe konstrukcje są równoważne:

obiekt.pole1 = wartość;
obiekt.pole2 = wartość;

i

with (obiekt) {
    pole1 = wartość;
    pole2 = wartość;
}

Definiowanie klas dla obiektów

Aby zdefiniować własny obiekt, wystarczy utworzyć funkcję konstruktora:

// funkcja konstruktora
function MójObiekt(poleA, poleB) {
    this.poleA = poleA;
    this.poleB = poleB;

    this.metoda1 = function() {
        alert("mójObiekt::metoda1()");
    };

    this.metoda2 = function() {
        alert("mójObiekt::metoda2()");
    };
}

Podobnie, choć lżejszy obiekt można uzyskać następująco:

// funkcja konstruktora
function MójObiekt(poleA, poleB) {
    this.poleA = poleA;
    this.poleB = poleB;
}
// metody
MójObiekt.prototype.metoda1 = function() {
    alert("mójObiekt::metoda1()");
};
MójObiekt.prototype.metoda2 = function() {
    alert("mójObiekt::metoda2()");
};

Od ES2015 wprowadzono lukier składniowy do definiowania klas (pod spodem nadal używany jest prototyp):

class MójObiekt {
    constructor(poleA, poleB) {
        this.poleA = poleA;
        this.poleB = poleB;
    }
    metoda1() {
        alert("mójObiekt::metoda1()");
    }
    metoda2() {
        alert("mójObiekt::metoda2()");
    }
}

Aby utworzyć instancję klasy MójObiekt, należy skorzystać z operatora new:

let m = new MójObiekt(2, 3);

Funkcje

Funkcje w ECMAScripcie definiuje się przy użyciu słowa kluczowego function, a jej argumenty podajemy w nawiasach:

function dodajDwieLiczby(a, b) {
    return a + b;
}

Taki sam rezultat otrzymamy za pomocą:

var dodajDwieLiczby = function(a, b) {
    return a + b;
}

Od ES2015 można używać tzw. funkcji strzałkowych (ang. arrow functions):

var dodajDwieLiczby = (a, b) => {
    return a + b;
}
// lub krócej:
var dodajDwieLiczby = (a, b) => a + b;

Dziedziczenie

W implementacjach ECMAScript dziedziczenie realizowane jest przez prototypy. Jeśli chcemy utworzyć klasę Pochodna dziedziczącą po klasie Bazowa, ustawiamy pole Pochodna.prototype na nową instancję klasy Bazowa:

function Bazowa() {
    this.metodaA = function() {
        console.log("Bazowa::A()");
    };

    this.metodaB = function() {
        console.log("Bazowa::B()");
    };
}

function Pochodna() {
    // metodaB nadpisuje odpowiednią metodę z klasy Bazowa:
    this.metodaB = function() {
        console.log("Pochodna::B()");
    };
}
Pochodna.prototype = new Bazowa();

x = new Bazowa();
y = new Pochodna();

x.metodaA(); // wyświetla: „Bazowa::A()”
y.metodaA(); // wyświetla: „Bazowa::A()”
x.metodaB(); // wyświetla: „Bazowa::B()”
y.metodaB(); // wyświetla: „Pochodna::B()”

Od ES2015 dostępne jest extends:

class Bazowa {
	metodaA () {
		console.log("Bazowa::A()");
	}
	metodaB () {
		console.log("Bazowa::B()");
	}
}

class Pochodna extends Bazowa {
    constructor() {
        super();
    }
    // metodaB nadpisuje odpowiednią metodę z klasy Bazowa:
	metodaB () {
		console.log("Pochodna::B()");
	}
}

const x = new Bazowa();
const y = new Pochodna();

x.metodaA(); // wyświetla: „Bazowa::A()”
y.metodaA(); // wyświetla: „Bazowa::A()”
x.metodaB(); // wyświetla: „Bazowa::B()”
y.metodaB(); // wyświetla: „Pochodna::B()”

Zmienne klas

Podobnie jak funkcje klasy również są obiektami, które można przypisać do zmiennych. Inaczej jednak niż w wypadku funkcji class Bazowa tworzy zmienną Bazowa, której nie można redefiniować. Możliwe jest jednak użycie var:

var Bazowa = class {};
var Pochodna = class extends Bazowa {};
var Bazowa = class {
    metodaA () { console.log('Bazowa::A()') }
};
var poc = new Pochodna();
var baz = new Bazowa();
console.log('poc1', typeof poc.metodaA) // undefined
console.log('baz1', typeof baz.metodaA) // function
var Pochodna = class extends Bazowa {};
var poc = new Pochodna();
console.log('poc2', typeof poc.metodaA) // function

Obsługa wyjątków

Do obsługi wyjątków w ECMAScripcie wykorzystywana jest „klasa” Error, odpowiadająca znanej z Javy klasie Exception.

Aby wyrzucić nowy wyjątek, należy skorzystać z instrukcji throw:

function zjedz() {
    throw new Error("Komunikat wyjątku");
}

Aby obsłużyć wyjątek, należy zastosować konstrukcję try...catch...finally (przy czym finally jest opcjonalne):

try {
    zjedz();
} catch (wyjątek) {
    alert("Nastąpił wyjątek: " + wyjatek.toString());
} finally {
    posprzątaj();
}

// ...

throw("nastąpił błąd");

Linki zewnętrzne

• Standard ECMA-262
• Implementacja ECMAScript firmy Digital Mars – DMDScript