Понимание спецификации ECMAScript, часть 1

Доброго времени суток, друзья!

В данной статье мы возьмем функцию из спецификации и разберем ее объяснение. Поехали.

Предисловие

Даже если вы хорошо знаете JavaScript, чтение спецификации ^[1] может быть затруднительным. Следующий код демонстрирует использование Object.prototype.hasOwnProperty:

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

В примере объект «o» не имеет метода «hasOwnProperty», поэтому мы обращаемся к его прототипу — «Object.prototype» (цепочка прототипов).

Для описания того, как работает Object.hasOwnProperty, в спецификации используется следующий псевдокод:

Object.prototype.hasOwnProperty(V) ^[2]

Когда hasOwnProperty вызывается с аргументом V, выполняются следующие шаги:

… и

HasOwnProperty(O, P) ^[3]

Абстрактная операция HasOwnProperty используется для установления того, имеет ли объект собственное свойство с определенным ключом. Возвращается логическое значение. Операция вызывается с аргументами O и P. Эта операция состоит из следующих этапов:

Что такое «абстрактная операция»? Что такое [[ ]]? Почему перед функцией стоит вопросительный знак? Что означает «утверждение»?

Давайте это выясним.

Типы в языке и типы в спецификации

Начнем с чего-то знакомого. В спецификации встречаются такие значения, как undefined, true и false, которые известны нам по JS. Все они являются «языковыми значениями» (language values) ^[4], «значениями языковых типов» (values of language types) ^[5], которые также определяются спецификацией.

Спецификация использует встроенные языковые значения, например, внутренний тип данных может содержать поле со значением true или false. «Движки» JS обычно не используют языковые значения в своих внутренних механизмах. Например, если движок JS написан на C++, он скорее всего будет использовать true и false из C++, а не внутреннее представление булевых значений из JS.

В дополнение к языковым типам, в спецификации используются специальные типы (specification types), представляющие собой типы, которые используются только в спецификации, но не в языке JS. Движки JS не обязаны их выполнять (но могут). В данной статье мы познакомимся со специальным типом «Record» (запись) и его подтипом «Completion Record» (запись о завершении).

Абстрактные операции

Абстрактные операции ^[6] — это функции, определенные в спецификации; они определяются в целях сокращения спецификации. Движки JS не обязаны выполнять их в качестве самостоятельных функций. В JS их нельзя вызывать напрямую.

Внутренние слоты и внутренние методы

Внутренние слоты и внутренние методы ^[7] обозначаются именами, заключенными в [[ ]].

Внутренние слоты — это элементы (набора) данных объекта JS или специального типа. Они используются для хранения информации о состоянии объекта. Внутренние методы — это функции-члены объекта JS.

Например, каждый объект JS имеет внутренний слот [[Prototype]] и внутренний метод [[GetOwnProperty]].

Внутренние слоты и методы недоступны в JS. Например, мы не можем получить доступ к o.[[Prototype]] или вызвать o.[[GetOwnProperty]](). Движок JS может выполнять их для собственных (внутренних) нужд, но не обязан делать этого.

Иногда внутренние методы становятся одноименными абстрактными операциями, как в случае с [[GetOwnProperty]]:

[[GetOwnProperty]](P) ^[8]

Когда внутренний метод [[GetOwnProperty]] объекта «O» вызывается с ключом «P», выполняются следующие действия:

OrdinaryGetOwnProperty — это не внутренний метод, поскольку он не связан с каким-либо объектом; объект, с которым он работает, передается ему в качестве параметра.

OrdinaryGetOwnProperty называется «обычным» (ordinary), поскольку он оперирует обычными объектами. Объекты в ECMAScript бывают обычными (ordinary) и необычными (экзотическими, exotic). Объект является обычным, если он ведет себя предсказуемо в ответ на набор методов, называемых основными внутренними методами (essential internal methods). В противном случае (когда объект ведет себя непредсказуемо; не так, как ожидается; когда поведение объекта отклоняется от нормального, является девиантным), он считается необычным.

Самым известным необычным объектом является Array, поскольку его свойство «length» ведет себя нестандартно: установление этого свойства может удалить элементы из массива.

Список основных внутренних методов можно посмотреть здесь ^[9].

Запись о завершении

Что насчет вопросительного и восклицательного знаков? Чтобы разобраться с этим, необходимо понять, что такое запись о завершении ^[10].

Запись о завершении — это специальный тип (определенный исключительно для целей спецификации). Движок JS не обязан иметь аналогичный внутренний тип данных.

Запись о завершении — это тип данных, имеющий фиксированный набор именованных полей. Запись о завершении имеет три поля:

Каждая абстрактная операция неявно возвращает запись о завершении. Даже если результатом абстрактной операции является простое логическое значение, оно оборачивается в запись о завершении с типом normal (см. Implicit Completion Values ^[11]).

Примечание 1: спецификация не очень последовательна в этой части; существует несколько вспомогательных функций, возвращающих «голые» значения, которые используются как есть, без извлечения из записи о завершении.

Примечание 2: авторы спецификации стремятся сделать обработку записи о завершении более явной.

Если алгоритм выбрасывает исключение, это означает, что будет получена запись о завершении с типом ([[Type]]) throw и значением ([[Value]]) в виде объекта исключения. Мы пока не будем рассматривать другие типы (break, continue и return).

ReturnIfAbrupt(argument) означает выполнение следующих операций:

Вот что из себя представляет запись о завершении; если завершается внезапно, сразу возвращаемся. В противном случае, извлекаем значение из записи о завершении.

ReturnIfAbrupt выглядит как вызов функции, но это не так. Мы вызываем функцию, которая возвращает ReturnIfAbrupt(), а не саму ReturnIfAbrupt. Ее поведение больше похоже на макрос в С-подобных языках программирования.

ReturnIfAbrupt может быть использована следующим образом:

Здесь в игру вступает вопросительный знак ^[12]: запись ? Foo() эквивалента ReturnIfAbrupt(Foo()). Использование данного сокращения имеет практическую ценность: нам не нужно каждый раз писать код обработчика ошибок.

По аналогии, запись пусть val будет ! Foo() эквивалентна следующему:

Используя эти знания, мы можем переписать Object.prototype.hasOwnProperty следующим образом:

Object.prototype.hasOwnProperty(P)

...HasOwnProperty можно переписать так:

HasOwnProperty(O, P)

Мы также может переписать внутренний метод [[GetOwnProperty]] без восклицательного знака:

O.[[GetOWnProperty]]

Мы предполагаем, что temp — новая временная переменная, которая ни с чем не взаимодействует.

Мы также знаем, что в случае, когда оператор return возвращает нечто, отличное от записи о завершении, это нечто неявно оборачивается в NormalCompletion.

Запасной вариант: Return ? Foo()

Спецификация использует нотацию Return ? Foo() — почему здесь вопросительный знак?

Запись Return ? Foo() может быть раскрыта следующим образом:

Поведение Return ? Foo() одинаковое как для нормального, так и для внезапного завершения.

Запись Return ? Foo() позволяет более очевидным образом указать, что Foo возвращает запись о завершении.

Утверждения

Утверждения в спецификации «утверждают» инвариантные условия алгоритмов. Они добавлены в спецификацию для ясности, но не содержат никаких требований по реализации, поэтому не нуждаются в проверке со стороны конкретной реализации.

Что дальше?

Мы научились читать спецификацию по таким простым методам, как Object.prototype.hasOwnProperty, и таким абстрактным операциям, как HasOwnProperty. Имея эти знания, мы сможем понять, что делают другие абстрактные операции, о которых пойдет речь в следующей части. Также в следующей статье мы рассмотрим дескрипторы свойств (Property Descriptors), которые являются еще одним специальным типом.

Благодарю за внимание. Счастливого кодинга!

Автор: Igor Agapov

Источник ^[13]