【JavaScript】《JavaScript高级程序设计 (第4版) 》笔记-附录D-JavaScript 工具

附录D、JavaScript 工具

1. JavaScript 工具

   • 编写 JavaScript 代码与编写其他编程语言代码类似，都有专门的工具帮助提高开发效率。JavaScript开发者可以使用的工具一直在增加，这些工具可以帮助开发者更容易定位问题、优化代码和部署上线。其中有些工具是在 JavaScript 中使用的，而其他工具则是在浏览器之外使用的。本附录会全面介绍这些工具，并提供相关参考资源。
   • 注意，有不少工具会在本附录中多次出现。今天的很多 JavaScript 工具是多合一的，因此适用于多个领域。

2. 包管理

   • JavaScript 项目经常要使用第三方库和资源，以避免代码重复和加速开发。第三方库也称为“包”，托管在公开代码仓库中。包的形式可以是直接交付给浏览器的资源、与项目一起编译的 JavaScript 库，或者是项目开发流程中的工具。这些包总在活跃开发和不断修订，有不同的版本。JavaScript 包管理器可以管理项目依赖的包，涉及获取和安装，以及版本控制。
   • 包管理器提供了命令行界面，用于安装和删除项目依赖。项目的配置通常存储在项目本地的配置文件中。

3. npm

   • npm，即 Node 包管理器（Node Package Manager），是 Node.js 运行时默认的包管理器。在 npm 仓库中发布的第三方包可以指定为项目依赖，并通过命令行本地安装。npm 仓库包含服务端和客户端JavaScript 库。
   • npm 是为在服务器上使用而设计的，服务器对依赖大小并不敏感。在安装包时，npm 使用嵌套依赖树解析所有项目依赖，每个项目依赖都会安装自己的依赖。这意味着如果项目依赖三个包 A、B 和 C，而这三个包又都依赖不同版本的 D，则 npm 会安装包 D 的三个版本。

4. Bower

   • Bower 与 npm在很多方面相似，包括包安装和管理 CLI，但它专注于管理要提供给客户端的包。Bower与 npm的一个主要区别是 Bower使用打平的依赖结构。这意味着项目依赖会共享它们依赖的包，用户的任务是解析这些依赖。例如，如果你的项目依赖三个包 A、B和 C，而这三个包又都依赖不同版本的 D，那你就需要找一个同时满足 A、B、C需求的包 D。这是因为打平的依赖结构要求每个包只能安装一个版本。

5. JSPM

   • JSPM 是使用 SystemJS 构建的包管理器，用动态模块加载。这个包管理器本身与 npm 类似，但其包仓库与注册无关。在 npm、GitHub 或自定义仓库中注册包，都可以使用 JSPM 的 CLI 安装。JSPM 不会在服务器上构建和预编译资源，而是通过 SystemJS 按需将包交付给客户端。与 Bower 类似，JSPM 也使用打平的依赖结构。

6. Yarn

   • Yarn 是 Facebook 开发的定制包管理器，从很多方面看是 npm 的升级版。Yarn 可以通过自己的注册表访问相同的 npm 包，并且安装方式与 npm 也相同。Yarn 和 npm 的主要区别是提供了加速安装、包缓存、锁文件等功能，且提供了改进了包安全功能。

7. 模块加载器

   • 模块加载器可以让项目按需从服务器获取模块，而不是一次性加载所有模块或包含所有模块的 JS文件。ECMAScript 6 模块规范定义了浏览器原生支持动态模块加载的最终目标。但现在，仍有很多浏览器不支持 ES6 模块加载。因此，模块加载器作为某种腻子脚本，可以让客户端实现动态模块加载。

8. SystemJS

   • SystemJS 模块加载器可以在服务器上使用，也可以在客户端使用。它支持所有模块格式，包括 AMD、CommonJS、UMD 和 ES6；也支持浏览器内转译（考虑到性能，不推荐在大型项目中使用）。

9. RequireJS

   • RequireJS 构建于 AMD 模块规范之上，支持特别旧的浏览器。虽然 RequireJS 经实践证明很不错，但 JavaScript 社区整体上还是会抛弃 AMD 模块格式。因此不推荐在大型项目中使用 RequireJS。

10. 模块打包器

    • 模块打包器可以将任意格式、任意数量的模块合并为一个或多个文件，供客户端加载。模块打包器会分析应用程序的依赖图并按需排序模块。一般来说，应用程序最终只需要一个打包后的文件，但多个结果文件也是可以配置生成的。模块打包器有时候也支持打包原始或编译的 CSS 资源。最终生成的文件可以自执行，也可以多个资源拼接在一起按需执行。

11. Webpack

    • Webpack 拥有强大的功能和可扩展能力，是今天非常流行的打包工具。Webpack 可以绑定不同的模块类型，支持多种插件，且完全兼容大多数模板和转译库。

12. JSPM

    • JSPM 是构建在 SystemJS 和 ES6 模块加载器之上的包管理器。JSPM 建议的一个工作流是把所有模块打包到一个文件，然后通过 SystemJS 加载。可以通过 JSPM CLI 使用这个功能。

13. Browserify

    • Browserify 是稍微有点历史但久经考验的模块打包器，支持 Node.js 的 CommonJS require()依赖语法。

14. Rollup

    • Rollup 在模块打包能力方面与 Browserify 类似，但内置了摇树优化功能。Rollup 可以解析应用程序的依赖图，排除没有实际使用的模块。

15. 编译/转译工具及静态类型系统

    • 在代码编辑器中写的 Web 应用程序代码通常不是实际发送给浏览器的代码。开发者通常希望使用很新的 ECMAScript 特性，而这些特性未必所有浏览器都支持。此外，开发者也经常希望使用静态类型系统或特性在 ECMAScript 规范之外强化自己的代码。有很多工具可以满足上述需求。

16. Babel

    • Babel 是将最新 ECMAScript 规范代码编译为兼容 ECMA 版本的一个常用工具。Babel 也支持 React的 JSX，支持各种插件，与所有主流构建工具兼容。

17. Google Closure Compiler

    • Google Closure Compiler 是强大的 JavaScript 编译器，能够执行各种级别的编译优化，同时也是稳健的静态类型检查系统。其类型注解要求以 JSDoc 风格编写。

18. CoffeeScript

    • CoffeeScript 是 ECMAScript 语法的增强版，可以直接编译为常规 JavaScript。CoffeeScript 中绝大部分是表达式，这是受到了 Ruby、Python 和 Haskell 的启发。

19. TypeScript

    • 微软的 TypeScript 是 JavaScript 支持类型的超集，增加了稳健的静态类型检查和主要语法增强。因为它是 JavaScript 严格的超集，所以常规 JavaScript 代码也是有效的 TypeScript 代码。TypeScript 也可以使用类型定义文件指定已有 JavaScript 库的类型信息。

20. Flow

    • Flow 是 Facebook 推出的简单的 JavaScript 类型注解系统，其类型语法与 TypeScript 非常相似，但除了类型声明没有增加其他语言特性。

21. 高性能脚本工具

    • 关于 JavaScript 的一个常见批评是运行速度慢，不适合要求很高的计算。无论这里所说的“慢”是否符合实际，毋庸置疑的是这门语言从一开始就没有考虑支持敏捷的计算。为解决性能问题，有很多项目致力于改造浏览器执行代码的方式，以便让 JavaScript 代码的速度可以接近原生代码速度，同时利用硬件优化。

22. WebAssembly

    • WebAssembly 项目（简称 Wasm）正在实现一门语言，该语言可以在多处执行（可移植）并以二进制语言形式存在，可以作为多种低级语言（如 C++和 Rust）的编译目标。WebAssembly 代码在浏览器的一个与 JavaScript完全独立的虚拟机中运行，与各种浏览器 API交互的能力极为有限。它可以与 JavaScript和 DOM 以间接、受限的方式交互，但其更大的目标是创造一门可以在 Web 浏览器中（以及在任何地方）运行的速度极快的语言，并提供接近原生的性能和硬件加速。WebAssembly 系列规范在 2019 年 12 月 5日已成为 W3C 的正式推荐标准，是浏览器技术中非常值得期待的领域。

23. asm.js

    • asm.js 的理论基础是 JavaScript 编译后比硬编码 JavaScript 运行得更快。asm.js 是 JavaScript 的子集，可以作为低级语言的编译目标，并在常规浏览器或 Node.js 引擎中执行。现代 JavaScript 引擎在运行时推断类型，而 asm.js 代码通过使用词法提示将这些类型推断（及其相关操作）的计算大大降低。asm.js 广泛使用了定型数组（TypedArray），相比常规的 JavaScript 数组能够显著提升性能。asm.js 没有WebAssembly 快，但通过编译显著提升了性能。

24. Emscripten 与 LLVM

    • 虽然 Emscripten 从未在浏览器中执行，但它是重要的工具包，可以将低级代码编译为 WebAssembly和 asm.js。Emscripten 使用 LLVM 编译器将 C、C++和 Rust 代码编译为可以直接在浏览器中运行的代码（asm.js），或者可以在浏览器虚拟机中执行的代码（WebAssembly）。

25. 编辑器

    • VIM、Emacs 及其同类的文本编辑器非常优秀，但随着构建环境和项目规模逐渐复杂，编辑器最好能够自动化常见任务，如代码自动完成、文件自动格式化、自动检查代码错误、自动补足项目目录。目前有很多编辑器和 IDE 支持这些功能，既有免费的也有收费的。

26. Sublime Text

    • Sublime Text 是比较流行的闭源文本编辑器。它可用于开发各种语言，还提供了大量可扩展的插件，由社区来维护。Sublime Text 的性能非常突出。
      • 类型：收费

27. Atom

    • Atom 是 GitHub 的开源编辑器，与 Sublime Text 有很多相同的特性，如社区在蓬勃发展且拥有第三方扩展包。Atom 的性能稍差，但它在不断地提升。
      • 类型：免费

28. Brackets

    • Brackets 是 Adobe 的开源编辑器，与 Atom 类似。但 Brackets 是专门为 Web 开发者设计的，提供了许多非常令人印象深刻的、面向前端编码的独特功能。该编辑器还有丰富的插件。
      • 类型：免费

29. Visual Studio Code

    • 微软的 Visual Studio Code 是基于 Electron 框架的开源代码编辑器。与其他主流编辑器一样，Visual Studio Code 是高度可扩展的。
      • 类型：免费

30. WebStorm

    • WebStorm 是 JetBrains 的高性能 IDE，号称终极项目开发工具包，集成了前沿的前端框架，也集成了大多数构建工具和版本控制系统。
      • 类型：免费试用；之后收费。

31. 构建工具、自动化系统和任务运行器

    • 把本地开发的项目目录转换为线上应用程序需要一系列步骤。每个步骤都需要细分为很多子任务，如构建和部署应用程序要涉及模块打包、编译、压缩和发布静态资源，等等。运行单元和集成测试也涉及初始化测试套件和控制无头浏览器。为了让管理和使用这些任务更容易，也出现了很多工具可以用来更高效地组织和拼接这些任务。

32. Grunt

    • Grunt 是在 Node.js 环境下运行的任务运行器，使用配置对象声明如何执行任务。Grunt 有庞大的社区和众多插件可以支持项目构建。

33. Gulp

    • 与 Grunt 类似，Gulp 也是在 Node.js 环境下运行的任务运行器。Gulp 使用 UNIX 风格的管道方式定义任务，每个任务表现为一个 JavaScript 函数。Gulp 也有活跃的社区和丰富的扩展。

34. Brunch

    • Brunch 也是 Node.js 构建工具，旨在简化配置，方便使用。Brunch 虽然比 Gulp 和 Grunt 出现得晚，但仍有很多插件可以选择。

35. npm

    • npm 严格来讲不是构建工具，但它提供了脚本功能，很多项目会利用这个功能融合任务运行器。脚本是在 package.json 中定义的。

36. 代码检查和格式化

    • JavaScript 代码调试有一个问题，没有多少 IDE 可以在输入代码时提示代码错误。大多数开发者是写一段代码，然后在浏览器里刷新看看有没有错误。在部署之前验证 JavaScript 代码可以显著减少线上错误。代码检查器（linter）可以检查基本的语法并提供关于风格的警告。
    • 格式化器（formatter）是一种工具，可以分析语法规则并实现自动缩进、加空格和对齐代码等操作，也可以自定义完成对文件内容的其他操作。格式化器不会破坏或修改代码或者代码的语义，因为它们可以避免做出影响代码执行的修改。

37. ESLint

    • ESLint 是开源的 JavaScript 代码检查器，由本书前几版的作者 Nicholas Zakas 独立开发；完全“可插拔”，以常识化规则作为默认规则，支持配置；有大型可修改和可切换的规则库，可以用来调试工具的行为。

38. Google Closure Compiler

    • Google Closure Compiler 内置了一个代码检查工具，可以通过命令行参数激活。这个代码检查器基于代码的抽象语法树工作，因此不会检查空格、缩进或其他不影响代码执行代码组织问题。

39. JSLint

    • JSLint 是 Douglas Crockford 开发的 JavaScript 验证器。JSLint 从核心层面检查语法错误，以最大限度保证跨浏览器兼容作为最低要求。（JSLint 遵循最严格的规则以确保代码最大的兼容性。）可以启动Crockford 关于代码风格的警告，包括代码格式、使用未声明的变量，等等。JSLint 虽然是使用 JavaScript写的，但可以通过基于 Java 的 Rhino 解释器在命令行执行，也可以通过 WScript 或其他 JavaScript 解释器执行。它的网站提供了针对每个命令行解释器的自定义版。

40. JSHint

    • JSHint 是 JSLint 的分支，支持对检查规则更宽泛的自定义。与 JSLint 类似，JSHint 也先检查语法错误，然后再检查有问题的代码模式。JSLint 的每项检查 JSHint 中也都有，但开发者可以更好地控制应用哪些规则。同样与 JSLint 类似，JSHint 可以使用 Rhino 在命令行中执行。

41. ClangFormat

    • ClangFormat 是构建在 Clang 项目的 LibFormat 库基础上的格式化工具。它使用了 Clang 格式化规则自动重新组织代码（不会改变语义结构）。ClangFormat 可以在命令行中使用，也可以集成到编辑器里。

42. 压缩工具

    • JavaScript 构建过程的一个重要环节就是压缩输出，剔除多余字符。这样可以保证只将最少的字节量传输到浏览器进行解析，用户体验会更好。有不少压缩工具，它们的压缩率有所不同。

43. Uglify

    • Uglify 现在是第 3 版，是可以压缩、美化和最小化 JavaScript 代码的工具包。它可以在命令行运行，可以接收极为丰富的配置选项，实现满足需求的自定义压缩。

44. Google Closure Compiler

    • 虽然严格来讲并不是压缩工具，但 Google Closure Compiler 也在其优化工具中提供了不同级别的优化，能够缩小代码体积。

45. JSMin

    • JSMin 是 Douglas Crockford 用 C 语言写的一个代码压缩程序，能对 JavaScript 进行基本的压缩。它主要用于删除空格和注释，确保结果可以正确运行。JSMin 也提供了 Window 可执行文件，有 C 语言和其他语言的源代码。

46. Dojo ShrinkSafe

    • Dojo Toolkit 团队开发的 ShrinkSafe 会使用 Rhino 先把 JavaScript 代码解析为符号流，然后再安全地压缩代码。与 JSMin 一样，ShrinkSafe 也会删除多余的空格（但不删除换行）和注释，且会更进一步将局部变量名替换为两个字符的变量名。因此结果比 JSMin 压缩后的更小，不会引入语法错误。

47. 单元测试

    • 大多数 JavaScript 库会使用某种形式的单元测试来测试自己的代码，有的还会将自己的单元测试框架公之于众，供他人使用。测试驱动开发（TDD，Test Driven Development）是以单元测试为中心的软件开发过程。

48. Mocha

    • Mocha 是目前非常流行的单元测试框架，为开发单元测试提供了优秀的配置能力和可扩展性。Mocha的测试非常灵活，顺序执行可以保证生成准确的报告且更容易调试。

49. Jasmine

    • Jasmine 虽然是比较老的单元测试框架，但仍非常流行。它内置了单元测试所需的一切，没有外部依赖，而且语法简单易读。

50. qUnit

    • qUnit 是为 jQuery 设计的单元测试框架。事实上，jQuery 本身在所有测试中都使用 qUnit。除此之外，qUnit 对 jQuery 没有依赖，可用于测试任何 JavaScript 代码。qUnit 非常简单，容易上手。

51. JsUnit

    • JsUnit是早期的JavaScript单元测试库，不依赖任何 JavaScript库。JsUnit是流行的 Java测试框架 JUnit的端口。测试在页面中运行，可以设置为自动测试并将结果提交给服务器。JsUnit 的网站上包含示例和文档。

52. Dojo Object Harness

    • Dojo Object Harness（DOH）最初是 Dojo 内部的单元测试工具，后来开放给所有人使用。与其他框架一样，DOH 的测试也是在浏览器中运行的。

53. 文档生成器

    • 大多数 IDE 包含主语言的文档生成器。因为 JavaScript 没有官方 IDE，所以过去文档要么手动生成，要么借用其他语言的文档生成器生成。不过，目前已出现了一些面向 JavaScript 的文档生成器。

54. ESDoc

    • ESDoc 能够为 JavaScript 代码生成非常高级的文档页面，包括从文档页面链接到源代码的功能。ESDoc 还有一个插件库可以扩展其功能。不过，ESDoc 要求代码必须使用 ES6 模块。

55. documentation.js

    • documentation.js 可以处理代码中的 JSDoc 注释，自动生成 HTML、Markdown 或 JSON 格式的文档。它兼容最新版本的 ECMAScript 和所有主流构建工具，也支持 Flow 的注解。

56. Docco

    • 按照其网站的描述，Docco 是“简单快捷”的文档生成器。这个工具的理念是以简单的方式生成描述代码的 HTML 页面。Docco 在某些情况下会出问题，但它确实是生成代码文档的极简方法。

57. JsDoc Toolkit

    • JsDoc Toolkit 是早期的 JavaScript 文档生成器。它要求代码中包含 Javadoc 风格的注释，然后可以基于这些注释生成 HTML 文件。可以使用预置的 JsDoc 模板或自己创建的模式来自定义生成的 HTML 页面格式。JsDoc Toolkit 是个 Java 包。

58. YUI Doc

    • YUI Doc 是 YUI 的文档生成器。该生成器是用 Python 写的，因此要求安装 Python 运行时。YUI Doc输出的 HTML 文件中集成了基于 YUI 的自动完成部件的属性和方法搜索功能。与 JsDoc 一样，YUI Doc要求代码中包含 Javadoc 风格的注释。可以通过修改默认 HTML 模板和关联的样式表来修改默认的HTML 输出。

59. AjaxDoc

    • AjaxDoc 的目标与前面的文档生成器稍有不同。它不会为 JavaScript 代码创建 HTML 文件，而是会创建与.NET 语言（如 C#、Visual Basic）兼容的 XML 格式。这样就可以使用标准.NET 文档生成器来创建 HTML 文档。AjaxDoc 要求所有文档注释的格式与.NET 语言的文档注释格式类似。AjaxDoc 是为ASP.NET Ajax 解决方案而创建的，但也可以用于独立的项目。