理解 ECMAScript 規範，第一部分

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在本文中，我們採用規範中的一個簡單函數，並嘗試理解其標記法。讓我們開始吧！

前言

即使您了解 JavaScript，也可能會覺得閱讀其語言規範，ECMAScript 語言規範，或簡稱 ECMAScript 規範，相當令人生畏。至少這是我第一次閱讀時的感受。

讓我們從一個具體的例子開始，並逐步了解規範。以下代碼演示了 Object.prototype.hasOwnProperty 的使用：

const o = { foo: 1 };
o.hasOwnProperty('foo'); // true
o.hasOwnProperty('bar'); // false

在這個例子中，o 沒有一個名為 hasOwnProperty 的屬性，所以我們沿著原型鏈查找。我們在 o 的原型中找到了它，這就是 Object.prototype。

為了描述 Object.prototype.hasOwnProperty 的工作原理，規範使用類似偽代碼的描述：

Object.prototype.hasOwnProperty(V)

當 hasOwnProperty 方法使用參數 V 調用時，按以下步驟執行：

1. 設置 P 為 ? ToPropertyKey(V)。
2. 設置 O 為 ? ToObject(this value)。
3. 返回 ? HasOwnProperty(O, P)。

…和…

HasOwnProperty(O, P)

抽象操作 HasOwnProperty 用於確定某個對象是否具有指定屬性鍵的自身屬性。返回一個布林值。該操作使用參數 O 和 P 調用，其中 O 是對象，P 是屬性鍵。該抽象操作執行以下步驟：

1. 斷言：Type(O) 是 Object。
2. 斷言：IsPropertyKey(P) 是 true。
3. 設置 desc 為 ? O.[[GetOwnProperty]](P)。
4. 如果 desc 是 undefined，返回 false。
5. 返回 true。

但什麼是 “抽象操作”？ [[ ]] 裡面的東西是什麼？為什麼函數前面有一個 ?？斷言意味著什麼？

讓我們來探討一下！

語言類型與規範類型

讓我們從看起來熟悉的東西開始。規範使用像 undefined、true 和 false 這樣的值，那些值我們已經從 JavaScript 中了解。它們都是 語言值，是規範也定義的 語言類型 的值。

規範在內部也使用語言值，例如，內部數據類型可能包含一個值字段，其可能值為 true 和 false。相比之下，JavaScript 引擎通常不在內部使用語言值。例如，如果 JavaScript 引擎是用 C++ 編寫的，它通常會使用 C++ 的 true 和 false（而不是其 JavaScript 的 true 和 false 的內部表示）。

除了語言類型之外，規範還使用 規範類型，這些類型僅出現在規範中，而不出現在 JavaScript 語言中。JavaScript 引擎不需要（但可以選擇）實現它們。在這篇博客文章中，我們會認識到規範類型 Record（及其子類型 Completion Record）。

抽象操作

抽象操作 是在 ECMAScript 規範中定義的函數；它們的目的是為了簡潔地撰寫規範。JavaScript 引擎不需要將它們實現為引擎內部的單獨函數，它們無法直接從 JavaScript 調用。

內部槽與內部方法

內部槽 和 內部方法 使用以 [[ ]] 包圍的名稱。

內部槽是 JavaScript 對象或規範類型的數據成員，用於存儲對象的狀態。內部方法是 JavaScript 對象的成員函數。

例如，每個 JavaScript 對象都有一個內部槽 [[Prototype]] 和一個內部方法 [[GetOwnProperty]]。

內部槽和方法無法從 JavaScript 中訪問。例如，您不能訪問 o.[[Prototype]] 或調用 o.[[GetOwnProperty]]()。JavaScript 引擎可以自行實現它們，但並非必須這麼做。

有時內部方法會委託給類似名稱的抽象操作，例如普通對象的 [[GetOwnProperty]]：

[[GetOwnProperty]](P)

當 O 的 [[GetOwnProperty]] 內部方法以屬性鍵 P 被呼叫時，將按照以下步驟執行：

1. 返回 ! OrdinaryGetOwnProperty(O, P)。

（我們會在下一章節瞭解驚嘆號的含義。）

OrdinaryGetOwnProperty 不是一種內部方法，因為它並不與任何物件相關聯；相反，運作時的物件作為一個參數傳遞。

OrdinaryGetOwnProperty 被稱為“普通”，因為它針對普通物件操作。ECMAScript 中的物件可以是 普通的 或 特殊的。普通物件必須具有一組方法的預設行為，這些方法稱為 基本內部方法。如果物件偏離了預設行為，那它就是特殊的。

最知名的特殊物件是 Array，因為其長度特性以非預設的方式運作：設置 length 特性可能會移除 Array 中的元素。

基本內部方法的列表列於 這裡。

完成記錄

那麼，問題標誌和驚嘆號呢？為了瞭解它們，我們需要研究 完成記錄！

完成記錄是一種規範類型（僅為規範目的所定義）。JavaScript 引擎不必擁有對應的內部數據類型。

完成記錄是一種“記錄”——具有一組固定命名欄位的數據類型。完成記錄有三個欄位：

名稱	描述
[[Type]]	其中之一：normal、break、continue、return 或 throw。除 normal 外，其他類型都是 突然完成。
[[Value]]	完成時產生的值，例如函數的返回值或拋出的異常。
[[Target]]	用於定向控制傳遞（與本文無關）。

每個抽象操作會隱式返回一個完成記錄。即使看起來像是抽象操作會返回一種簡單類型（例如布林值），它實際上隱式包裝在一個類型為 normal 的完成記錄中（見 隱式完成值）。

注意 1：規範在這方面並不完全一致；某些輔助函數返回純值，其返回值被直接使用而不從完成記錄中提取出來。這通常從上下文中可以清楚看出。

注意 2：規範的編輯者正在研究如何使完成記錄的處理更加明確。

如果算法拋出異常，這意味著返回一個完成記錄，其中 [[Type]] 為 throw，其 [[Value]] 為異常對象。我們暫時忽略 break、continue 和 return 類型。

ReturnIfAbrupt(argument) 的含義是執行以下步驟：

1. 如果 argument 是突然完成，則返回 argument。
2. 將 argument 設置為 argument.[[Value]]。

也就是說，我們檢查一個完成記錄；如果它是突然完成，立即返回。否則，我們從完成記錄中提取值。

ReturnIfAbrupt 可能看起來像一個函數調用，但它不是。它使得包含 ReturnIfAbrupt() 的函數返回，而不是返回 ReturnIfAbrupt 函數本身。它更像是 C 語言類似語言中的宏。

ReturnIfAbrupt 可以像這樣使用：

1. 讓 obj 為 Foo()。（obj 是一個完成記錄。）
2. ReturnIfAbrupt(obj)。
3. Bar(obj)。（如果我們仍然在這裡，obj 是從完成記錄中提取的值。）

現在，問題標誌 發揮作用：? Foo() 等同於 ReturnIfAbrupt(Foo())。使用速記是實用的：我們不需要每次顯式地編寫錯誤處理代碼。

類似地，Let val be ! Foo() 等同於：

1. 讓 val 為 Foo()。
2. 斷言：val 不是突然完成。
3. 將 val 設置為 val.[[Value]]。

利用這些知識，我們可以如下重寫 Object.prototype.hasOwnProperty：

Object.prototype.hasOwnProperty(V)

1. 令 P 為 ToPropertyKey(V)。
2. 如果 P 是異常完成，返回 P
3. 將 P 設為 P.[[Value]]
4. 令 O 為 ToObject(this value)。
5. 如果 O 是異常完成，返回 O
6. 將 O 設為 O.[[Value]]
7. 令 temp 為 HasOwnProperty(O, P)。
8. 如果 temp 是異常完成，返回 temp
9. 將 temp 設為 temp.[[Value]]
10. 返回 NormalCompletion(temp)

…然後我們可以這樣重寫 HasOwnProperty：

HasOwnProperty(O, P)

1. 斷言：Type(O) 是 Object。
2. 斷言：IsPropertyKey(P) 為 true。
3. 令 desc 為 O.[[GetOwnProperty]](P)。
4. 如果 desc 是異常完成，返回 desc
5. 將 desc 設為 desc.[[Value]]
6. 如果 desc 為 undefined，返回 NormalCompletion(false)。
7. 返回 NormalCompletion(true)。

我們也能在不使用驚嘆號的情況下重寫 [[GetOwnProperty]] 內部方法：

O.[[GetOwnProperty]]

1. 令 temp 為 OrdinaryGetOwnProperty(O, P)。
2. 斷言：temp 不是異常完成。
3. 將 temp 設為 temp.[[Value]]。
4. 返回 NormalCompletion(temp)。

這裡假設 temp 是一個全新的臨時變量，並且不會與任何其他變量衝突。

我們還運用了這個知識：當返回語句返回的不是完成記錄時，會被隱式包裝在 NormalCompletion 中。

小補充：Return ? Foo()

規範使用了記法 Return ? Foo() — 為什麼加問號？

Return ? Foo() 展開為：

1. 令 temp 為 Foo()。
2. 如果 temp 是異常完成，返回 temp。
3. 將 temp 設為 temp.[[Value]]。
4. 返回 NormalCompletion(temp)。

這與 Return Foo() 是相同的；對於異常和正常完成均以相同方式運行。

Return ? Foo() 僅用於編輯的原因，以便更明確地表達 Foo 返回的是一個完成記錄。

斷言

規範中的斷言用於斷言算法的不變條件。它們是為了增加清晰度，但對於實現並不增加任何要求 —— 實現不需要檢查它們。

前進

抽象操作委派給其他抽象操作（請參見下圖），但基於這篇博客，我們應當能弄清楚它們的作用。我們將遇到屬性描述符，它是另一種規範類型。

總結

我們讀了一個簡單的函數 —— Object.prototype.hasOwnProperty —— 以及它所調用的 抽象操作。我們熟悉了 ? 和 ! 的簡寫，它們與錯誤處理相關。我們還遇到了 語言類型，規範類型，內部插槽 和 內部方法。

有用的鏈接

如何閱讀 ECMAScript 規範：一個教程，涵蓋了這篇文章中的大量內容，並且視角略有不同。