ECMAScript 6.0(以下简称ES6)是JavaScript语言的下一代标准,已经在2015年6月正式发布了。它的目标,是使得JavaScript语言可以用来编写复杂的大型应用程序,成为企业级开发语言。

标准的制定者有计划,以后每年发布一次标准,使用年份作为版本。因为ES6的第一个版本是在2015年发布的,所以又称ECMAScript 2015(简称ES2015)。

​includes​​方法和指数运算符),因此 ES2016 与 ES2015 基本上是同一个标准,都被看作是 ES6。根据计划,2017年6月将发布 ES2017。

ECMAScript和JavaScript的关系

一个常见的问题是,ECMAScript和JavaScript到底是什么关系?

要讲清楚这个问题,需要回顾历史。1996年11月,JavaScript的创造者Netscape公司,决定将JavaScript提交给国际标准化组织ECMA,希望这种语言能够成为国际标准。次年,ECMA发布262号标准文件(ECMA-262)的第一版,规定了浏览器脚本语言的标准,并将这种语言称为ECMAScript,这个版本就是1.0版。

该标准从一开始就是针对JavaScript语言制定的,但是之所以不叫JavaScript,有两个原因。一是商标,Java是Sun公司的商标,根据授权协议,只有Netscape公司可以合法地使用JavaScript这个名字,且JavaScript本身也已经被Netscape公司注册为商标。二是想体现这门语言的制定者是ECMA,不是Netscape,这样有利于保证这门语言的开放性和中立性。

因此,ECMAScript和JavaScript的关系是,前者是后者的规格,后者是前者的一种实现(另外的ECMAScript方言还有Jscript和ActionScript)。日常场合,这两个词是可以互换的。

ECMAScript的历史

ES6从开始制定到最后发布,整整用了15年。

前面提到,ECMAScript 1.0是1997年发布的,接下来的两年,连续发布了ECMAScript 2.0(1998年6月)和ECMAScript 3.0(1999年12月)。3.0版是一个巨大的成功,在业界得到广泛支持,成为通行标准,奠定了JavaScript语言的基本语法,以后的版本完全继承。直到今天,初学者一开始学习JavaScript,其实就是在学3.0版的语法。

2000年,ECMAScript 4.0开始酝酿。这个版本最后没有通过,但是它的大部分内容被ES6继承了。因此,ES6制定的起点其实是2000年。

为什么ES4没有通过呢?因为这个版本太激进了,对ES3做了彻底升级,导致标准委员会的一些成员不愿意接受。ECMA的第39号技术专家委员会(Technical Committee 39,简称TC39)负责制订ECMAScript标准,成员包括Microsoft、Mozilla、Google等大公司。

2007年10月,ECMAScript 4.0版草案发布,本来预计次年8月发布正式版本。但是,各方对于是否通过这个标准,发生了严重分歧。以Yahoo、Microsoft、Google为首的大公司,反对JavaScript的大幅升级,主张小幅改动;以JavaScript创造者Brendan Eich为首的Mozilla公司,则坚持当前的草案。

2008年7月,由于对于下一个版本应该包括哪些功能,各方分歧太大,争论过于激烈,ECMA开会决定,中止ECMAScript 4.0的开发,将其中涉及现有功能改善的一小部分,发布为ECMAScript 3.1,而将其他激进的设想扩大范围,放入以后的版本,由于会议的气氛,该版本的项目代号起名为Harmony(和谐)。会后不久,ECMAScript 3.1就改名为ECMAScript 5。

2009年12月,ECMAScript 5.0版正式发布。Harmony项目则一分为二,一些较为可行的设想定名为JavaScript.next继续开发,后来演变成ECMAScript 6;一些不是很成熟的设想,则被视为JavaScript.next.next,在更远的将来再考虑推出。TC39委员会的总体考虑是,ES5与ES3基本保持兼容,较大的语法修正和新功能加入,将由JavaScript.next完成。当时,JavaScript.next指的是ES6,第六版发布以后,就指ES7。TC39的判断是,ES5会在2013年的年中成为JavaScript开发的主流标准,并在此后五年中一直保持这个位置。

2011年6月,ECMAscript 5.1版发布,并且成为ISO国际标准(ISO/IEC 16262:2011)。

2013年3月,ECMAScript 6草案冻结,不再添加新功能。新的功能设想将被放到ECMAScript 7。

2013年12月,ECMAScript 6草案发布。然后是12个月的讨论期,听取各方反馈。

2015年6月,ECMAScript 6正式通过,成为国际标准。从2000年算起,这时已经过去了15年。

部署进度

各大浏览器的最新版本,对ES6的支持可以查看​​kangax.github.io/es5-compat-table/es6/​​。随着时间的推移,支持度已经越来越高了,ES6的大部分特性都实现了。

Node.js是JavaScript语言的服务器运行环境,对ES6的支持度比浏览器更高。通过Node,可以体验更多ES6的特性。建议使用版本管理工具​​nvm​​​,来安装Node,因为可以自由切换版本。不过,​​nvm​​不支持Windows系统,如果你使用Windows系统,下面的操作可以改用​​​nvmw​​​或​​nvm-windows​​代替。

安装nvm需要打开命令行窗口,运行下面的命令。

$ curl -o- https://raw.githubusercontent.com/creationix/nvm/<version number>/install.sh |

​version number​​处,需要用版本号替换。本节写作时的版本号是​​v0.29.0​​。该命令运行后,​​nvm​​会默认安装在用户主目录的​​.nvm​​子目录。​​nvm​​。

$ source ~/.nvm/nvm.sh

激活以后,安装Node的最新版。

$ nvm install node

安装完成后,切换到该版本。

$ nvm use node

使用下面的命令,可以查看Node所有已经实现的ES6特性。

$ node --v8-options | grep harmony

--harmony_typeof
--harmony_scoping
--harmony_modules
--harmony_symbols
--harmony_proxies
--harmony_collections
--harmony_observation
--harmony_generators
--harmony_iteration
--harmony_numeric_literals
--harmony_strings
--harmony_arrays
--harmony_maths
--harmony

上面命令的输出结果,会因为版本的不同而有所不同。

我写了一个​​ES-Checker​​​模块,用来检查各种运行环境对ES6的支持情况。访问​​ruanyf.github.io/es-checker​​,可以看到您的浏览器支持ES6的程度。运行下面的命令,可以查看你正在使用的Node环境对ES6的支持程度。

$ npm install -g es-checker
$ es-checker

=========================================
Passes 24 feature Dectations
Your runtime supports 57% of ECMAScript 6
=========================================

Babel转码器

​Babel​​是一个广泛使用的ES6转码器,可以将ES6代码转为ES5代码,从而在现有环境执行。这意味着,你可以用ES6的方式编写程序,又不用担心现有环境是否支持。下面是一个例子。

// 转码前
input.map(item => item + 1);

// 转码后
input.map(function (item) {
return item + 1;
});

上面的原始代码用了箭头函数,这个特性还没有得到广泛支持,Babel将其转为普通函数,就能在现有的JavaScript环境执行了。

配置文件.babelrc

​.babelrc​​,存放在项目的根目录下。使用Babel的第一步,就是配置这个文件。

该文件用来设置转码规则和插件,基本格式如下。

{
"presets": [],
"plugins": []
}

​presets​​字段设定转码规则,官方提供以下的规则集,你可以根据需要安装。

# ES2015转码规则
$ npm install --save-dev babel-preset-es2015

# react转码规则
$ npm install --save-dev babel-preset-react

# ES7不同阶段语法提案的转码规则(共有4个阶段),选装一个
$ npm install --save-dev babel-preset-stage-0
$ npm install --save-dev babel-preset-stage-1
$ npm install --save-dev babel-preset-stage-2
$ npm install --save-dev babel-preset-stage-3

​.babelrc​​。

{
"presets": [
"es2015",
"react",
"stage-2"
],
"plugins": []
}

​.babelrc​​。

命令行转码babel-cli

​babel-cli​​工具,用于命令行转码。

它的安装命令如下。

$ npm install --global babel-cli

基本用法如下。

# 转码结果输出到标准输出
$ babel example.js

# 转码结果写入一个文件
# --out-file 或 -o 参数指定输出文件
$ babel example.js --out-file compiled.js
# 或者
$ babel example.js -o compiled.js

# 整个目录转码
# --out-dir 或 -d 参数指定输出目录
$ babel src --out-dir lib
# 或者
$ babel src -d lib

# -s 参数生成source map文件
$ babel src -d lib -s

上面代码是在全局环境下,进行Babel转码。这意味着,如果项目要运行,全局环境必须有Babel,也就是说项目产生了对环境的依赖。另一方面,这样做也无法支持不同项目使用不同版本的Babel。

​babel-cli​​安装在项目之中。

# 安装
$ npm install --save-dev babel-cli

​package.json​​。

{
// ...
"devDependencies": {
"babel-cli": "^6.0.0"
},
"scripts": {
"build": "babel src -d lib"
},
}

转码的时候,就执行下面的命令。

$ npm run build

babel-node

​babel-cli​​工具自带一个​​babel-node​​命令,提供一个支持ES6的REPL环境。它支持Node的REPL环境的所有功能,而且可以直接运行ES6代码。​​babel-cli​​一起安装。然后,执行​​babel-node​​就进入REPL环境。

$ babel-node
> (x => x * 2)(1)
2

​babel-node​​命令可以直接运行ES6脚本。将上面的代码放入脚本文件​​es6.js​​,然后直接运行。

$ babel-node es6.js
2

​babel-node​​也可以安装在项目中。

$ npm install --save-dev babel-cli

​package.json​​。

{
"scripts": {
"script-name": "babel-node script.js"
}
}

​babel-node​​替代​​node​​,这样​​script.js​​本身就不用做任何转码处理。

babel-register

​babel-register​​模块改写​​require​​命令,为它加上一个钩子。此后,每当使用​​require​​加载​​.js​​、​​.jsx​​、​​.es​​和​​.es6​​后缀名的文件,就会先用Babel进行转码。

$ npm install --save-dev babel-register

​babel-register​​。

require("babel-register");
require("./index.js");

​index.js​​转码了。​​babel-register​​只会对​​require​​命令加载的文件转码,而不会对当前文件转码。另外,由于它是实时转码,所以只适合在开发环境使用。

babel-core

​babel-core​​模块。

安装命令如下。

$ npm install babel-core --save

​babel-core​​。

var babel = require('babel-core');

// 字符串转码
babel.transform('code();', options);
// => { code, map, ast }

// 文件转码(异步)
babel.transformFile('filename.js', options, function(err, result) {
result; // => { code, map, ast }
});

// 文件转码(同步)
babel.transformFileSync('filename.js', options);
// => { code, map, ast }

// Babel AST转码
babel.transformFromAst(ast, code, options);
// => { code, map, ast }

​options​​,可以参看官方文档​​​http://babeljs.io/docs/usage/options/​​。

下面是一个例子。

var es6Code = 'let x = n => n + 1';
var es5Code = require('babel-core')
.transform(es6Code, {
presets: ['es2015']
})
.code;
// '"use strict";\n\nvar x = function x(n) {\n return n + 1;\n};'

​transform​​方法的第一个参数是一个字符串,表示需要被转换的ES6代码,第二个参数是转换的配置对象。

babel-polyfill

​Object.assign​​)都不会转码。​​Array​​对象上新增了​​Array.from​​方法。Babel就不会转码这个方法。如果想让这个方法运行,必须使用​​babel-polyfill​​,为当前环境提供一个垫片。

安装命令如下。

$ npm install --save babel-polyfill

然后,在脚本头部,加入如下一行代码。

import 'babel-polyfill';
// 或者
require('babel-polyfill');

​babel-plugin-transform-runtime​​模块的​​​definitions.js​​文件。

浏览器环境

​babel-core​​模块获取。

$ npm install babel-core@5

​node_modules/babel-core/​​子目录里面,找到​​babel​​的浏览器版本​​browser.js​​(未精简)和​​browser.min.js​​(已精简)。

然后,将下面的代码插入网页。

<script src="node_modules/babel-core/browser.js"></script>
<script type="text/babel">
// Your ES6 code
</script>

​browser.js​​是Babel提供的转换器脚本,可以在浏览器运行。用户的ES6脚本放在​​script​​标签之中,但是要注明​​type="text/babel"​​。

另一种方法是使用​​babel-standalone​​模块提供的浏览器版本,将其插入网页。

<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/babel-standalone/6.4.4/babel.min.js"></script>
<script type="text/babel">
// Your ES6 code
</script>

注意,网页中实时将ES6代码转为ES5,对性能会有影响。生产环境需要加载已经转码完成的脚本。

​Babel​​配合​​Browserify​​为例。首先,安装​​babelify​​模块。

$ npm install --save-dev babelify babel-preset-es2015

然后,再用命令行转换ES6脚本。

$  browserify script.js -o bundle.js \
-t [ babelify --presets [ es2015 ] ]

​script.js​​,转为​​bundle.js​​,浏览器直接加载后者就可以了。​​package.json​​设置下面的代码,就不用每次命令行都输入参数了。

{
"browserify": {
"transform": [["babelify", { "presets": ["es2015"] }]]
}
}

在线转换

Babel提供一个​​REPL在线编译器​​,可以在线将ES6代码转为ES5代码。转换后的代码,可以直接作为ES5代码插入网页运行。

与其他工具的配合

许多工具需要Babel进行前置转码,这里举两个例子:ESLint和Mocha。

ESLint用于静态检查代码的语法和风格,安装命令如下。

$ npm install --save-dev eslint babel-eslint

​.eslintrc​​,在其中加入​​parser​​字段。

{
"parser": "babel-eslint",
"rules": {
...
}
}

​package.json​​之中,加入相应的​​scripts​​脚本。

{
"name": "my-module",
"scripts": {
"lint": "eslint my-files.js"
},
"devDependencies": {
"babel-eslint": "...",
"eslint": "..."
}
}

​package.json​​的​​scripts.test​​。

"scripts": {
"test": "mocha --ui qunit --compilers js:babel-core/register"
}

​--compilers​​参数指定脚本的转码器,规定后缀名为​​js​​的文件,都需要使用​​babel-core/register​​先转码。

Traceur转码器

Google公司的​​Traceur​​转码器,也可以将ES6代码转为ES5代码。

直接插入网页

Traceur允许将ES6代码直接插入网页。首先,必须在网页头部加载Traceur库文件。

<script src="https://google.github.io/traceur-compiler/bin/traceur.js"></script>
<script src="https://google.github.io/traceur-compiler/bin/BrowserSystem.js"></script>
<script src="https://google.github.io/traceur-compiler/src/bootstrap.js"></script>
<script type="module">
import './Greeter.js';
</script>

​script​​标签。第一个是加载Traceur的库文件,第二个和第三个是将这个库文件用于浏览器环境,第四个则是加载用户脚本,这个脚本里面可以使用ES6代码。​​script​​标签的​​type​​属性的值是​​module​​,而不是​​text/javascript​​。这是Traceur编译器识别ES6代码的标志,编译器会自动将所有​​type=module​​的代码编译为ES5,然后再交给浏览器执行。

除了引用外部ES6脚本,也可以直接在网页中放置ES6代码。

<script type="module">
class Calc {
constructor(){
console.log('Calc constructor');
}
add(a, b){
return a + b;
}
}

var c = new Calc();
console.log(c.add(4,5));
</script>

正常情况下,上面代码会在控制台打印出9。

如果想对Traceur的行为有精确控制,可以采用下面参数配置的写法。

<script>
// Create the System object
window.System = new traceur.runtime.BrowserTraceurLoader();
// Set some experimental options
var metadata = {
traceurOptions: {
experimental: true,
properTailCalls: true,
symbols: true,
arrayComprehension: true,
asyncFunctions: true,
asyncGenerators: exponentiation,
forOn: true,
generatorComprehension: true
}
};
// Load your module
System.import('./myModule.js', {metadata: metadata}).catch(function(ex) {
console.error('Import failed', ex.stack || ex);
});
</script>

​window.System​​,然后​​System.import​​方法可以用来加载ES6模块。加载的时候,需要传入一个配置对象​​metadata​​,该对象的​​traceurOptions​​属性可以配置支持ES6功能。如果设为​​experimental: true​​,就表示除了ES6以外,还支持一些实验性的新功能。

在线转换

Traceur也提供一个​​在线编译器​​,可以在线将ES6代码转为ES5代码。转换后的代码,可以直接作为ES5代码插入网页运行。

上面的例子转为ES5代码运行,就是下面这个样子。

<script src="https://google.github.io/traceur-compiler/bin/traceur.js"></script>
<script src="https://google.github.io/traceur-compiler/bin/BrowserSystem.js"></script>
<script src="https://google.github.io/traceur-compiler/src/bootstrap.js"></script>
<script>
$traceurRuntime.ModuleStore.getAnonymousModule(function() {
"use strict";

var Calc = function Calc() {
console.log('Calc constructor');
};

($traceurRuntime.createClass)(Calc, {add: function(a, b) {
return a + b;
}}, {});

var c = new Calc();
console.log(c.add(4, 5));
return {};
});
</script>

命令行转换

作为命令行工具使用时,Traceur是一个Node的模块,首先需要用Npm安装。

$ npm install -g traceur

安装成功后,就可以在命令行下使用Traceur了。

​calc.js​​为例。

$ traceur calc.js
Calc constructor
9

如果要将ES6脚本转为ES5保存,要采用下面的写法。

$ traceur --script calc.es6.js --out calc.es5.js

​--script​​选项表示指定输入文件,​​--out​​选项表示指定输出文件。​​--experimental​​选项。

$ traceur --script calc.es6.js --out calc.es5.js --experimental

命令行下转换生成的文件,就可以直接放到浏览器中运行。

Node.js环境的用法

Traceur的Node.js用法如下(假定已安装traceur模块)。

var traceur = require('traceur');
var fs = require('fs');

// 将ES6脚本转为字符串
var contents = fs.readFileSync('es6-file.js').toString();

var result = traceur.compile(contents, {
filename: 'es6-file.js',
sourceMap: true,
// 其他设置
modules: 'commonjs'
});

if (result.error)
throw result.error;

// result对象的js属性就是转换后的ES5代码
fs.writeFileSync('out.js', result.js);
// sourceMap属性对应map文件
fs.writeFileSync('out.js.map', result.sourceMap);

ECMAScript 7

2013年3月,ES6的草案封闭,不再接受新功能了。新的功能将被加入ES7。

任何人都可以向TC39提案,从提案到变成正式标准,需要经历五个阶段。每个阶段的变动都需要由TC39委员会批准。

  • Stage 0 - Strawman(展示阶段)
  • Stage 1 - Proposal(征求意见阶段)
  • Stage 2 - Draft(草案阶段)
  • Stage 3 - Candidate(候选人阶段)
  • Stage 4 - Finished(定案阶段)

一个提案只要能进入Stage 2,就差不多等于肯定会包括在ES7里面。

本书的写作目标之一,是跟踪ECMAScript语言的最新进展。对于那些明确的、或者很有希望列入ES7的功能,尤其是那些Babel已经支持的功能,都将予以介绍。

本书介绍的ES7功能清单如下。

Stage 0

  • Function Bind Syntax:函数的绑定运算符
  • String.prototype.at:字符串的静态方法at

Stage 1

  • Class and Property Decorators:Class的修饰器
  • Class Property Declarations:Class的属性声明
  • Additional export-from Statements:export的写法改进
  • String.prototype.{trimLeft,trimRight}:字符串删除头尾空格的方法

Stage 2

  • Rest/Spread Properties:对象的Rest参数和扩展运算符

Stage 3

  • SIMD API:“单指令,多数据”命令集
  • Async Functions:async函数
  • Object.values/Object.entries:Object的静态方法values()和entries()
  • String padding:字符串长度补全
  • Trailing commas in function parameter lists and calls:函数参数的尾逗号
  • Object.getOwnPropertyDescriptors:Object的静态方法getOwnPropertyDescriptors

Stage 4

  • Array.prototype.includes:数组实例的includes方法
  • Exponentiation Operator:指数运算符

ECMAScript当前的所有提案,可以在TC39的官方网站​​Github.com/tc39/ecma262​​查看。

Babel转码器可以通过安装和使用插件来使用各个stage的语法。