1.6 JavaScript的應用環境

在此前的內容中，我討論的都是JavaScript語言及其規范，而并非該語言的應用環境。在大多數人看來，JavaScript的應用環境都是Web瀏覽器，這也的確是該語言最早的設計目標。然而從很早開始，JavaScript語言就已經在其他的復雜應用環境中使用，并受這些應用環境的影響而發展出新的語言特性了。

JavaScript的應用環境，主要由宿主環境（host environment）與運行期環境構成。其中，宿主環境是指外殼程序（Shell）和Web瀏覽器等，而運行期環境則是由JavaScript引擎內建的。圖1-9是由它們共同構建的對象編程系統的基本結構。

圖1-9 由宿主與運行期構成的應用環境

1.6.1 宿主環境

JavaScript是一門設計得相對“原始”一點點的語言，它被創生時的最初目標僅僅是為Netscape提供一個在瀏覽器與服務器間都能統一使用的開發語言。簡單地說，它原來是想讓B/S架構下的開發人員用起來都舒服那么一點點的。這意味著最初的設計者希望JavaScript語言是跨平臺的，能夠提供“端到端（side to side）”的整體解決方案。

然而，事實上這非常難做到，因為不同的平臺提供的“可執行環境”不同。而宿主環境就是為了隔離代碼、語言與具體的平臺而提出的一個設計。一方面我們不能讓瀏覽器上擁有一個巨大無比的運行期環境（例如像虛擬機那么大），另一方面服務器端又需要一個較強大的環境，因此JavaScript就被設計成了需要“宿主環境”的語言。

ECMAScript規范并沒有對宿主環境提出明確的定義。比如說，它沒有提出標準輸入輸出（stdin、stdout）需要確切地實現在哪個對象中。為了彌補這個問題，RWC在WebAPIs規范中首先就提出了“需要一個window對象”的瀏覽器環境。這意味著在RWC或者瀏覽器端，是以window對象及其中的Document對象來提供輸入輸出的。

但這仍然不是全部的真相。因為“RWC規范下的宿主環境”，并不等同于“JavaScript規范下的宿主環境”。本書并不打算討論與特定瀏覽器相關的細節問題，因此我們事實上在說的是JavaScript的一個公共語言環境，或者說公共的宿主環境的定義。作為程序運行過程中對輸入輸出的基本要求，本書設定宿主環境在全局應當支持如表1-3所示的方法。

表1-3 本書對宿主環境在全局方法上的簡單設定

*注1:write()與writeln()在瀏覽器中是Document對象的方法。為遵循這一慣例，在本書的所有測試范例中并不直接使用這兩個方法。但這里保留了它們，以描述宿主環境的標準輸入輸出。

對于不同的宿主來說，這些方法依賴于不同的對象層次的“頂層對象（或全局對象）”。例如瀏覽器宿主依賴于window對象，而WSH宿主則依賴于WScript對象。但在本書中，調用這些方法時將略去這個對象。因此，至少它看起來很像是Global對象上的方法（事實上，大多數的宿主默認“頂層對象”不需要使用全名的約定）。

下面的代碼說明在具體的宿主環境中如何實現本書所適用的alert()方法。例如：

          // 示例1: .NET Framework中的JScript 8.0, （當前的）頂層對象取決于import語句
          // （注： JScript.NET中的腳本需要編譯執行）
          import System.Windows.Forms;
          function alert(sMessage) {
            MessageBox.Show(sMessage);
          }
          alert(' Hello, World! ' )
          // 示例2：瀏覽器環境中使用的頂層對象是window
          alert(' Hello, World! ' );
          // 示例3:WSH環境中使用的頂層對象是WScript，但必須使用全名
          function alert(sMessage) {
            WScript.Echo(sMessage);
          }
          alert(' Hello, World! ' );

1.6.2 外殼程序

外殼程序（shell）是宿主的一種。不過在其他一些文檔中并不這樣解釋，而是試圖將宿主與外殼分別看待。這其中的原因在于將“跨語言宿主”與“應用宿主”混為一談。

Windows環境中，微軟提供的WSH（Windows Script Host）是一種跨語言宿主，在該宿主環境中提供一個公共的對象系統，并提供裝載不同的編程語言引擎的能力。如此一來，WSH可以讓多個語言使用同一套對象——這些對象由一些COM組件來實現并注冊到Windows系統中。所以，我們在IE瀏覽器中看到，既可以用VBScript操作網頁中的對象，也可以用JScript來操作它。基本上來講，IE瀏覽器采用的是與WSH完全相同的宿主實現技術。

多數JavaScript引擎會提供一個用于演示的外殼程序。該外殼程序通過一種命令行交互式界面來展示引擎的能力，在UNIX/Linux系統中編程的開發人員會非常習慣這種環境，而在Windows中編程的開發人員則不然。在這種環境下，可以像調試器中的單步跟蹤一樣，展示出許多引擎內部的細節。圖1-10是SpiderMonkey JavaScript隨引擎同時發布一個外殼程序，它就是（該腳本引擎的）一個應用宿主。

如同引擎提供的這種外殼程序一樣，我們一般所見的Shell是指一種簡單的應用宿主，它只負責提供一個宿主應用環境：包括對象和與對象運行相關的操作系統進程。但是在另外一些情況下，“外殼（而不是外殼程序）”和“宿主”也被賦予一些其他的含義。例如在WSH中，“宿主”是指整個宿主環境和提供該環境的技術，而Shell則是其中的一個可編程對象（WScript.WshShell）——封裝了Windows系統的功能（如注冊表、文件系統等）的一個“外殼對象”，而非“外殼程序”。

圖1-10 SpiderMonkey JavaScript提供的外殼程序

討論腳本引擎本身時，我們并不強調宿主環境的形式是WSH這種“使用跨語言宿主技術構建的腳本應用環境”，還是SpiderMonkey JavaScript所提供的這種“交互式命令行程序”。我們只強調：腳本引擎必須運行在一個宿主之中，并由該宿主創建和維護腳本引擎實例的“運行期環境（runtime）”。

1.6.3 運行期環境

在不同的書籍中對JavaScript運行期環境的闡釋是不一致的。例如在《JavaScript權威指南》中，它由JavaScript內核（Core）和客戶端（Client）JavaScript兩部分構成；而在《JavaScript高級程序設計》中，它被描述成由核心（ECMAScript）、文檔對象模型（DOM）、瀏覽器對象模型（BOM）三個部分組成，如圖1-11所示）。

圖1-11 對“運行期環境”的不同解釋

本書是從引擎的角度討論JavaScript的，因此在本書看來，與瀏覽器相關的內容都屬于“應用環境”：屬于宿主環境或屬于用戶編程環境。圖1-9由宿主與運行期構成的應用環境”表達了這種關系。在這樣的關系中，運行期環境是由宿主通過腳本引擎（JavaScript Engines）創建的。圖1-12說明應用程序，是宿主在這里可以看成一個應用程序，是如何創建運行期環境的。

圖1-12 應用（宿主）通過引擎創建“運行期環境”的過程

這相當于是說，在本書中講述的運行期環境，是特指由引擎創建的初始應用環境。這樣解釋運行期環境的特點，而并不強調（或包括）在應用、宿主或用戶代碼混雜作用的、運行過程中的應用環境。在初始狀態下的運行期環境主要包括：

█ 一個對宿主的約定。

█ 一個引擎內核。

█ 一組對象和API。

█ 一些其他的規范。

換而言之，這是指一個引擎自身的能力。不過即使如此，不同的JavaScript腳本引擎所提供的語言特性也并不一致。因此，在本書中若非特別說明，JavaScript是指一種通用的、跨平臺和跨環境的語言，并不特指某種特定的宿主環境或者運行環境。也就是說，它是指ECMAScript 262所描述的語言規范。目前最常見的實現ECMAScript Ed3或JavaScript 1.5以上版本規范的引擎包括如表1-4所示的幾種。

表1-4 最常見的一些JavaScript引擎（部分）

*注1:Brendan Eich為驗證JavaScript語言的自實現能力而寫的一套代碼，被稱為“JS implemented in JS”。有許多項目基于該代碼進行擴展，例如NarrativEJS基于該項目實現了JavaScript上的解釋器、編譯器和擴展語法。