了解ECMAScript规范，第1部分

每日前端夜话第280篇

翻译：疯狂的技术宅

作者：Marja Hölttä

来源：v8.dev

正文共：2388 字

预计阅读时间：10分钟

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(https://tc39.es/ecma262/)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 为 ? ToPropertyKey(V)。
2. 使 O 为 ? ToObject(this value)。
3. 返回 ? HasOwnProperty(O, P)。

和

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 O 和 P 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) 是 Object。
2. 断言：IsPropertyKey(P) 为 true。
3. 使 desc 为 ? O.[GetOwnProperty]。
4. 如果 desc 为 undefined，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 undefined，true 和 false。它们都是 语言值(https://tc39.es/ecma262/#sec-ecmascript-language-types)，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 true 和 false。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true 和 false（而不是 JavaScript 的 true 和 false 的内部表示）。

除语言类型外，规范还使用规格类型(https://tc39.es/ecma262/#sec-ecmascript-specification-types)，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(https://tc39.es/ecma262/#sec-abstract-operations)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

内部插槽和内部方法(https://tc39.es/ecma262/#sec-object-internal-methods-and-internal-slots)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) 当使用属性键 P 调用 O 的 [[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 对象可以是普通或外部的。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）(https://tc39.es/ecma262/#sec-completion-record-specification-type)！

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：

normal, break, continue, return 或 throw 中的一个。除 normal 以外的所有其他类型都是突然完成”( abrupt completions)

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(https://tc39.es/ecma262/#sec-implicit-completion-values)。

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 break， continue和 return 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. 将 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. 令 obj 为 Foo()。(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(https://tc39.es/ecma262/#sec-returnifabrupt-shorthands)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 val 为 Foo()
2. 断言：val 不是突然完成的
3. 将 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 P 为 ToPropertyKey(V)
2. 如果 P 是突然完成的，则返回 P
3. 将 P 设置为 P.[[Value]]
4. 令 O 为 ToObject(this value)
5. 如果 O 是突然完成的，则返回 O
6. 将 O 设置为 O.[[Value]]
7. 使 temp 为 HasOwnProperty(O, P)
8. 如果temp是突然完成的，则返回temp
9. 使 temp 为 temp.[[Value]]
10. 返回 NormalCompletion(temp)

…我们可以这样重写 HasOwnProperty：

HasOwnProperty(O, P)

1. 断言：Type(O) 为 Object
2. 断言：IsPropertyKey(P) 为 true.
3. 令 desc 为 O.[GetOwnProperty]
4. 如果 desc 是突然完成，则返回 desc
5. 将 desc 设置为 desc.[[Value]]
6. 如果 desc 是 undefined, 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. 令 temp 为 OrdinaryGetOwnProperty(O, P)
2. 断言：temp 不是突然完成
3. 使 temp 为 temp.[[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 temp 为 Foo()
2. 如果temp是突然完成的，则返回temp
3. 将 temp 设置为 temp.[[Value]]
4. 返回 NormalCompletion(temp)

与 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。

原文链接

https://v8.dev/blog/understanding-ecmascript-part-1

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