JavaScript

JavaScript
JavaScript
Расширение	.js или .mjs
MIME-тип	text/javascript, application/javascript
Опубликован	сентябрь 1995
Тип формата	текстовый файл с исходным кодом
Расширен из	ECMAScript
Сайт	ecma-international.org/… (англ.)
	Медиафайлы на Викискладе

JavaScript
JavaScript
Класс языка	мультипарадигменный: объектно-ориентированное (прототипное), обобщённое, функциональное, императивное, аспектно-ориентированное, событийно-ориентированное программирование
Тип исполнения	интерпретация, JIT в машинные коды
Появился в	1995
Автор	Брендан Эйх
Расширение файлов	.js, .cjs, .mjs
Выпуск	ECMAScript 2024 (июнь 2024; 3 месяца назад)
Система типов	динамическая, утиная
Основные реализации	SpiderMonkey, Rhino, KJS (JavaScript)[англ.], JavaScriptCore, V8
Испытал влияние	Lua, Self, Си, Scheme, Perl, Python, Java, AWK, HyperTalk
Повлиял на	Objective-J, Dart, TypeScript
Сайт	ecma-international.org/… (англ.)
	Медиафайлы на Викискладе

JavaScript (англ. /ˈdʒɑːvəskrɪpt/; аббр. JS) — мультипарадигменный язык программирования. Поддерживает объектно-ориентированный, императивный и функциональный стили. Является реализацией спецификации ECMAScript (стандарт ECMA-262^[2]).

JavaScript обычно используется как встраиваемый язык для программного доступа к объектам приложений. Наиболее широкое применение находит в браузерах как язык сценариев для придания интерактивности веб-страницам^[8].

Основные архитектурные черты: динамическая типизация, слабая типизация, автоматическое управление памятью, прототипное программирование, функции как объекты первого класса.

На JavaScript оказали влияние многие языки, при разработке была цель сделать язык похожим на Java. Языком JavaScript не владеет какая-либо организация или компания, что отличает его от ряда языков программирования, используемых в веб-разработке^{[~ 1]}^[9].

Название «JavaScript» является зарегистрированным товарным знаком корпорации Oracle в США^[10].

В 1992 году компания Nombas (впоследствии приобретённая Openwave^[англ.]) начала разработку встраиваемого скриптового языка Cmm (Си-минус-минус), который, по замыслу разработчиков, должен был стать достаточно мощным, чтобы заменить макросы, сохраняя при этом схожесть с Си, чтобы разработчикам не составляло труда изучить его^[11]. Главным отличием от Си была работа с памятью. В новом языке всё управление памятью осуществлялось автоматически: не было необходимости создавать буфера, объявлять переменные, осуществлять преобразование типов. В остальном языки сильно походили друг на друга: в частности, Cmm поддерживал стандартные функции и операторы Си^[12]. Cmm был переименован в ScriptEase, поскольку исходное название звучало слишком негативно, а упоминание в нём Си «отпугивало» людей^[11]^[13]. На основе этого языка был создан проприетарный продукт CEnvi. В конце ноября 1995 года Nombas разработала версию CEnvi, внедряемую в веб-страницы. Страницы, которые можно было изменять с помощью скриптового языка, получили название Espresso Pages — они демонстрировали использование скриптового языка для создания игры, проверки пользовательского ввода в формы и создания анимации. Espresso Pages позиционировались как демоверсия, призванная помочь представить, что случится, если в браузер будет внедрён язык Cmm. Работали они только в 16-битовом Netscape Navigator под управлением Windows^[14].

Самая первая реализация JavaScript была создана Бренданом Эйхом (англ. Brendan Eich) в компании Netscape, и с тех пор обновляется, чтобы соответствовать ECMA-262 Edition 5 и более поздним версиям. Этот движок называется SpiderMonkey и реализован на языке C/C++. Движок Rhino создан Норрисом Бойдом (англ. Norris Boyd) и реализован на языке Java. Как и SpiderMonkey, Rhino соответствует ECMA-262 Edition 5.

История

Перед Бренданом Эйхом, нанятым в компанию Netscape 4 апреля 1995 года^[16], была поставлена задача внедрить язык программирования Scheme или что-то похожее в браузер Netscape. Поскольку требования были размыты, Эйха перевели в группу, ответственную за серверные продукты, где он проработал месяц, занимаясь улучшением протокола HTTP^[16]. В мае разработчик был переброшен обратно, в команду, занимающуюся клиентской частью (браузером), где он немедленно начал разрабатывать концепцию нового языка программирования. Менеджмент разработки браузера, включая Тома Пакина (англ. Tom Paquin), Михаэля Тоя^[англ.], Рика Шелла (англ. Rick Schell), был убеждён, что Netscape должен поддерживать язык программирования, встраиваемый в HTML-код страницы^[17].

Помимо Брендана Эйха, в разработке участвовали^[16] сооснователь^[18] Netscape Communications Марк Андрессен и сооснователь Sun Microsystems Билл Джой: чтобы успеть закончить работы над языком к релизу браузера, компании заключили соглашение о сотрудничестве в разработке^[19]. Они ставили перед собой цель обеспечить «язык для склеивания» составляющих частей веб-ресурса: изображений, плагинов, Java-апплетов, который был бы удобен для веб-дизайнеров и программистов, не обладающих высокой квалификацией^[16].

Первоначально по предложению Марка Андрессена^[20] язык был назван Mocha^[21]^[22]^[23], был реализован Бренданом Эйхом в течение десяти дней и впервые был включен в пре-альфу версию Netscape 2^[20]. Затем он был переименован в LiveScript^[23]^[24] и предназначался как для программирования на стороне клиента, так и для программирования на стороне сервера (там он должен был называться LiveWire)^[19]. На синтаксис оказали влияние языки Си и Java, и, поскольку Java в то время было модным словом^[16]^[19], 4 декабря 1995 года LiveScript переименовали в JavaScript^[25], получив соответствующую лицензию у Sun. Анонс JavaScript со стороны представителей Netscape и Sun состоялся накануне выпуска второй бета-версии Netscape Navigator^[16]. В нём декларируется, что 28 лидирующих ИТ-компаний выразили намерение использовать в своих будущих продуктах JavaScript как объектный скриптовый язык с открытым стандартом^[26].

В 1996 году компания Microsoft выпустила аналог языка JavaScript, названный JScript. Анонсирован этот язык был 18 июля 1996 года^[27]. Первым браузером, поддерживающим эту реализацию, был Internet Explorer 3.0.

По инициативе компании Netscape^[28]^[29] была проведена стандартизация языка ассоциацией ECMA. Стандартизированная версия имеет название ECMAScript, описывается стандартом ECMA-262. Первой версии спецификации соответствовал JavaScript версии 1.1, а также языки JScript и ScriptEasy^[11]^[19].

Возможности языка

JavaScript является объектно-ориентированным языком, но используемое в языке прототипирование^[36]^[37] обуславливает отличия в работе с объектами по сравнению с традиционными класс-ориентированными языками. Кроме того, JavaScript имеет ряд свойств, присущих функциональным языкам — функции как объекты первого класса, объекты как списки, карринг, анонимные функции, замыкания^[38] — что придаёт языку дополнительную гибкость.

Несмотря на схожий с Си синтаксис, JavaScript по сравнению с языком Си имеет коренные отличия:

объекты с возможностью интроспекции;
функции как объекты первого класса;
автоматическое приведение типов;
автоматическая сборка мусора;
анонимные функции.

В языке отсутствуют такие полезные вещи^[39], как:

стандартная библиотека: в частности, отсутствует интерфейс программирования приложений по работе с файловой системой, управлению потоками ввода-вывода, базовых типов для бинарных данных;
стандартные интерфейсы к веб-серверам и базам данных;
система управления пакетами^{[~ 2]}, которая бы отслеживала зависимости и автоматически устанавливала их.

Семантика и синтаксис

Синтаксис языка JavaScript во многом напоминает синтаксис Си и Java, семантически же язык гораздо ближе к Self, Smalltalk или даже Лиспу^[30]^[40]^{[Спецификация 2]}.

В JavaScript:

все идентификаторы регистрозависимы,
в названиях переменных можно использовать буквы, подчёркивание, символ доллара, арабские цифры,
названия переменных не могут начинаться с цифры,
для оформления однострочных комментариев используются //, многострочные и внутристрочные комментарии начинаются с /* и заканчиваются */.

Структура языка

Структурно JavaScript можно представить в виде объединения трёх чётко различимых друг от друга частей^[41]^[42]^[43]^[44]:

ядро (ECMAScript),
объектная модель браузера (Browser Object Model или BOM^[англ.]),
объектная модель документа (Document Object Model или DOM).

Если рассматривать JavaScript в отличных от браузера окружениях, то объектная модель браузера и объектная модель документа могут не поддерживаться^[43].

Объектную модель документа иногда рассматривают как отдельную от JavaScript сущность^[45]^[46]^{[Спецификация 3]}, что согласуется с определением DOM как независимого от языка интерфейса документа^[47]^{[~ 3]}. В противоположность этому ряд авторов находит BOM и DOM тесно взаимосвязанными^[48]^[49].

Ядро

ECMAScript не является браузерным языком и в нём не определяются методы ввода и вывода информации^[41]. Это, скорее, основа для построения скриптовых языков. Спецификация ECMAScript описывает типы данных, инструкции, ключевые и зарезервированные слова, операторы, объекты, регулярные выражения, не ограничивая авторов производных языков в расширении их новыми составляющими.

Объектная модель браузера

Объектная модель браузера — браузер-специфичная часть языка^[43]^[50], являющаяся прослойкой между ядром и объектной моделью документа^[51]. Основное предназначение объектной модели браузера — управление окнами браузера и обеспечение их взаимодействия. Каждое из окон браузера представляется объектом window, центральным объектом DOM. Объектная модель браузера на данный момент не стандартизирована^[43]^[52], однако спецификация находится в разработке WHATWG^[51]^{[Спецификация 4]} и W3C^[42]^{[Спецификация 5]}.

Помимо управления окнами, в рамках объектной модели браузера браузерами обычно обеспечивается поддержка следующих сущностей^[51]^[52]:

управление фреймами,
поддержка задержки в исполнении кода и зацикливания с задержкой,
системные диалоги,
управление адресом открытой страницы,
управление информацией о браузере,
управление информацией о параметрах монитора,
ограниченное управление историей просмотра страниц,
поддержка работы с HTTP cookie.

Объектная модель документа

Объектная модель документа — интерфейс программирования приложений для HTML и XML-документов^[53]. Согласно DOM, документ (например, веб-страница) может быть представлен в виде дерева объектов, обладающих рядом свойств, которые позволяют производить с ним различные манипуляции:

генерация и добавление узлов,
получение узлов,
изменение узлов,
изменение связей между узлами,
удаление узлов.

Встраивание в веб-страницы

Расположение внутри страницы

Для добавления JavaScript-кода на страницу можно использовать теги <script></script>^{[Спецификация 6]}, которые рекомендуется, но не обязательно, помещать внутри контейнера <head>. Контейнеров <script> в одном документе может быть сколько угодно. Атрибут type="text/javascript" указывать необязательно, данное значение используется по умолчанию^[54].

Скрипт, выводящий модальное окно с классической надписью «Hello, World!» внутри браузера:

<script type="application/javascript">
  alert('Hello, World!');
</script>

Расположение внутри тега

Спецификация HTML описывает набор атрибутов, используемых для задания обработчиков событий^{[Спецификация 7]}. Пример использования:

<a href="delete.php" onclick="return confirm('Вы уверены?')">
  Удалить
</a>

В приведённом примере при нажатии на ссылку функция confirm('Вы уверены?'); вызывает модальное окно с надписью «Вы уверены?», а return false; блокирует переход по ссылке. Этот код будет работать только если в браузере есть и включена поддержка JavaScript, иначе переход по ссылке произойдёт без предупреждения.

Использование кода JavaScript в контексте разметки страницы расценивается в рамках ненавязчивого JavaScript как плохая практика. Аналогом (при условии снабжения ссылки идентификатором alertLink)

<a href="delete.php" id="alertLink">
  Удалить
</a>

приведённого примера может являться, например, следующий фрагмент JavaScript:

window.addEventListener('load', () => {
    const linkWithAlert = document.getElementById('alertLink');
    linkWithAlert.addEventListener('click', async (evt) => {
      evt.preventDefault();
      if (confirm('Вы уверены?')) {
        await fetch('delete', { method: 'DELETE' });
      }
    });
});

Вынесение в отдельный файл

Есть и третья возможность подключения JavaScript — написать скрипт в отдельном файле, а потом подключить его с помощью конструкции

<body>
  <script type="application/javascript" src="http://Путь_к_файлу_со_скриптом">
  </script>
</body>

Атрибуты элемента script

Элемент script, широко используемый для подключения к странице JavaScript, имеет несколько атрибутов.

необязательный^{[Спецификация 8]} атрибут type для указания MIME-типа содержимого.

В рабочем предложении RFC-4329, определяющем^[55] MIME-тип, соответствующий JavaScript, указано:

^[4]
Медиатипы

application/javascript,

application/ecmascript,

которые также определяются в этом документе, предназначены для практического использования, им следует отдавать предпочтение.

Оригинальный текст (англ.)
Use of the "text" top-level type for this kind of content is known to be problematic. This document thus defines text/javascript and text/ecmascript but marks them as "obsolete". Use of experimental and unregistered media types, as listed in part above, is discouraged.
The media types,

application/javascript

application/ecmascript
which are also defined in this document, are intended for common use and should be used instead.

необязательный атрибут src, принимающий в качестве значения адрес к файлу со скриптом.
необязательный атрибут charset, используемый вместе с src для указания используемой кодировки внешнего файла.
необязательный атрибут defer указывает, что получение скрипта происходит асинхронно, но выполнение следует отложить до тех пор, пока страница не будет загружена целиком.
необязательный атрибут async указывает, что получение скрипта происходит асинхронно, а выполнение будет произведено сразу по завершении скачивания. Очерёдность выполнения скриптов не гарантируется.

При этом атрибут language (language="JavaScript"), несмотря на его активное использование (в 2008 году этот атрибут был наиболее часто используемым у тега <script>^[56]), относится к не рекомендуемым (deprecated), отсутствует в DTD, поэтому считается некорректным^[57].

Область применения

Веб-приложения

JavaScript используется в клиентской части веб-приложений: клиент-серверных программ, в котором клиентом является браузер, а сервером — веб-сервер, имеющих распределённую между сервером и клиентом логику. Обмен информацией в веб-приложениях происходит по сети. Одним из преимуществ такого подхода является тот факт, что клиенты не зависят от конкретной операционной системы пользователя, поэтому веб-приложения являются кроссплатформенными сервисами.

AJAX

JavaScript используется в AJAX, популярном подходе к построению интерактивных пользовательских интерфейсов веб-приложений, заключающемся в «фоновом» асинхронном обмене данными браузера с веб-сервером. В результате, при обновлении данных веб-страница не перезагружается полностью и интерфейс веб-приложения становится быстрее, чем это происходит при традиционном подходе (без применения AJAX).

Comet

Comet — широкое понятие, описывающее механизм работы веб-приложений, использующих постоянные HTTP-соединения, что позволяет веб-серверу отправлять данные браузеру без дополнительного запроса со стороны браузера. Для таких приложений используются технологии, непосредственно поддерживаемые браузерами. В частности, в них широко используется JavaScript.

Браузерные операционные системы

JavaScript широко используется в браузерных операционных системах. Так, например, исходный код IndraDesktop WebOS на 75 % состоит из JavaScript, код браузерной операционной системы IntOS — на 70 %. Доля JavaScript в исходном коде eyeOS — 5 %, однако и в рамках этой операционной системы JavaScript играет важную роль, участвуя в визуализации на клиенте и являясь необходимым механизмом для коммуницирования клиента и сервера^[58].

Букмарклеты

JavaScript используется для создания небольших программ, размещаемых в закладки браузера. При этом используются URL-адреса со спецификатором javascript:^[59].

Пользовательские скрипты в браузере

Пользовательские скрипты в браузере — это программы, написанные на JavaScript, выполняемые в браузере пользователя при загрузке страницы. Они позволяют автоматически заполнять формы, переформатировать страницы, скрывать нежелательное содержимое и встраивать желательное для отображения содержимое, изменять поведение клиентской части веб-приложений, добавлять элементы управления на страницу и т. д.

Для управления пользовательскими скриптами в Mozilla Firefox используется расширение Greasemonkey; Opera^[60]^[61]^[62] и Google Chrome^[63] предоставляют средства поддержки пользовательских скриптов и возможности для выполнения ряда скриптов Greasemonkey.

Серверные приложения

Приложения, написанные на JavaScript, могут исполняться на серверах, использующих Java 6 и более поздних версий^[64]. Это обстоятельство используется для построения серверных приложений, позволяющих обрабатывать JavaScript на стороне сервера.

Помимо Java 6, существует ряд платформ, использующих существующие движки (интерпретаторы) JavaScript для исполнения серверных приложений. (Как правило, речь идёт о повторном использовании движков, ранее созданных для исполнения кода JavaScript в браузерах WWW.)

Платформы исполнения серверных приложений на JavaScript
Название	Используемый движок JavaScript	Языки, на которых написан движок и платформа	Лицензия
Jaxer^[65]	SpiderMonkey^[66]	C++, C	GPL 3^[67]
persevere-framework^[68]	Rhino	Java	Модифицированная лицензия BSD^[69]
Helma^[70]	Rhino	Java, JavaScript	BSD-подобная Helma License 2.0^[71]
v8cgi	V8	C++, JavaScript	Лицензия BSD^[72]
node.js	V8	C++	Лицензия MIT^[73]
gopherjs	Go	Go	Лицензия BSD

JavaScript на стороне сервера используется в проектах Google^[74]. Так например, Google Sites допускает подстройку с помощью JavaScript-сценариев, исполняемых движком Rhino^[75].

Мобильные приложения

Перевод мобильных устройств Palm на использование Palm webOS в качестве операционной системы с Mojo SDK в качестве комплекта средств разработки^[76] позволяет использовать JavaScript в качестве языка разработки мобильных приложений^[77]^[78].

Виджеты

Виджет — вспомогательная мини-программа, графический модуль которой размещается в рабочем пространстве соответствующей родительской программы^[англ.], служащая для украшения рабочего пространства, развлечения, решения отдельных рабочих задач или быстрого получения информации из интернета без помощи веб-браузера. JavaScript используется как для реализации виджетов, так и для реализации движков виджетов. В частности, при помощи JavaScript реализованы Apple Dashboard, Microsoft Gadgets^[англ.], Yahoo! Widgets^[англ.], Google Gadgets, Klipfolio Dashboard^[англ.].

Прикладное программное обеспечение

JavaScript используется для написания прикладного ПО. Например, 16,4 % исходного кода Mozilla Firefox написано на JavaScript.

Google Chrome OS в качестве прикладного ПО использует веб-приложения^[79].

В окружении рабочего стола GNOME имеется возможность создавать на JavaScript программы, оперирующие с библиотеками GNOME при помощи Gjs, Seed^[англ.]^[80].

Манипуляция объектами приложений

JavaScript также находит применение в качестве скриптового языка доступа к объектам приложений. Платформа Mozilla (XUL/Gecko) использует JavaScript. Среди сторонних продуктов, например, Java, начиная с версии 6, содержит встроенный интерпретатор JavaScript на базе Rhino^[64]. Сценарии JavaScript поддерживаются в таких приложениях Adobe, как Adobe Photoshop, Adobe Dreamweaver, Adobe Illustrator и Adobe InDesign.

Офисные приложения

JavaScript используется в офисных приложениях для автоматизации рутинных действий, написания макросов, организации доступа со стороны веб-служб.

Microsoft Office

В Excel Services 2010 добавились^[81] два новых интерфейса программирования приложений: REST API и JavaScript Object Model (JSOM).

Excel Services 2010 REST API позволяет^[82] осуществлять доступ к объектам рабочих книг, таким как таблицы, диаграммы и именованные серии данных; получать изображения, HTML, Atom, рабочие книги; устанавливать значения и обновлять вычисления перед запрашиванием элементов^[82].
JSOM даёт возможность реагировать на действия пользователя в отношении Excel Web Access (EWA), программно взаимодействовать с составляющими EWA. Использование JSOM осуществляется при помощи помещения кода JavaScript на страницу, содержащую компоненты EWA^[81].

OpenOffice.org

JavaScript — один из языков программирования, используемых для написания макросов в приложениях, входящих в состав OpenOffice.org^[83]. В OpenOffice.org интегрирован интерпретатор JavaScript Rhino^[84]. По состоянию на декабрь 2009 года поддержка JavaScript носила ограниченный характер. Ограничения, присущие^[84] разработке макросов OpenOffice.org на JavaScript:

среда выполнения JavaScript поддерживает загрузку лишь тех классов Java, которые развёрнуты сценарием JavaScript;
среда выполнения JavaScript не предоставляет сообщения об ошибках, произошедших во время выполнения скрипта;
ещё не реализована поддержка интерактивной разработки JavaScript-сценариев.

В OpenOffice.org имеется редактор и отладчик JavaScript-сценариев^[85].

Обучение информатике

JavaScript обладает пропедевтической ценностью, позволяя сочетать при обучении информатике интенсивную практику программирования и широту используемых технологий^[86]. Преподавание данного языка в школе позволяет создать базу для изучения веб-программирования, использовать на уроках творческие проекты^[87]. Соответствующий курс позволяет обеспечить углублённый уровень изучения информатики и его имеет смысл включать в элективные курсы углублённого уровня подготовки^[88].

JavaScript — подходящий язык для обучения программированию игр. По сравнению с альтернативами, он функционально достаточен, прост в изучении и в применении, снижает сложность для обучения, мотивирует обучаемых делиться своими играми с другими

[1]

[Спецификация 1]

[2]

[3]

[6]

[4]

[5]

[7]

[8]

[~ 1]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

[31]

[32]

[33]

[34]

[35]

[36]

[37]

[38]

[39]

[~ 2]

[40]

[Спецификация 2]

[41]

[42]

[43]

[44]

[45]

[46]

[Спецификация 3]

[47]

[~ 3]

[48]

[49]

[50]

[51]

[52]

[Спецификация 4]

[Спецификация 5]

[53]

[Спецификация 6]

[54]

[Спецификация 7]

[Спецификация 8]

[55]

[56]

[57]

[58]

[59]

[60]

[61]

[62]

[63]

[64]

[65]

[66]

[67]

[68]

[69]

[70]

[71]

[72]

[73]

[74]

[75]

[76]

[77]

[78]

[79]

[80]

[81]

[82]

[83]

[84]

[85]

[86]

[87]

[88]