1.6 JavaScript的应用环境

在此前的内容中，我讨论的都是JavaScript语言及其规范，而并非该语言的应用环境。在大多数人看来，JavaScript的应用环境都是Web浏览器，这也的确是该语言最早的设计目标。然而从很早开始，JavaScript语言就已经在其他的复杂应用环境中使用，并受这些应用环境的影响而发展出新的语言特性了。

JavaScript的应用环境，主要由宿主环境（host environment）与运行期环境构成。其中，宿主环境是指外壳程序（Shell）和Web浏览器等，而运行期环境则是由JavaScript引擎内建的。图1-9是由它们共同构建的对象编程系统的基本结构。

图1-9 由宿主与运行期构成的应用环境

1.6.1 宿主环境

JavaScript是一门设计得相对“原始”一点点的语言，它被创生时的最初目标仅仅是为Netscape提供一个在浏览器与服务器间都能统一使用的开发语言。简单地说，它原来是想让B/S架构下的开发人员用起来都舒服那么一点点的。这意味着最初的设计者希望JavaScript语言是跨平台的，能够提供“端到端（side to side）”的整体解决方案。

然而，事实上这非常难做到，因为不同的平台提供的“可执行环境”不同。而宿主环境就是为了隔离代码、语言与具体的平台而提出的一个设计。一方面我们不能让浏览器上拥有一个巨大无比的运行期环境（例如像虚拟机那么大），另一方面服务器端又需要一个较强大的环境，因此JavaScript就被设计成了需要“宿主环境”的语言。

ECMAScript规范并没有对宿主环境提出明确的定义。比如说，它没有提出标准输入输出（stdin、stdout）需要确切地实现在哪个对象中。为了弥补这个问题，RWC在WebAPIs规范中首先就提出了“需要一个window对象”的浏览器环境。这意味着在RWC或者浏览器端，是以window对象及其中的Document对象来提供输入输出的。

但这仍然不是全部的真相。因为“RWC规范下的宿主环境”，并不等同于“JavaScript规范下的宿主环境”。本书并不打算讨论与特定浏览器相关的细节问题，因此我们事实上在说的是JavaScript的一个公共语言环境，或者说公共的宿主环境的定义。作为程序运行过程中对输入输出的基本要求，本书设定宿主环境在全局应当支持如表1-3所示的方法。

表1-3 本书对宿主环境在全局方法上的简单设定

*注1:write()与writeln()在浏览器中是Document对象的方法。为遵循这一惯例，在本书的所有测试范例中并不直接使用这两个方法。但这里保留了它们，以描述宿主环境的标准输入输出。

对于不同的宿主来说，这些方法依赖于不同的对象层次的“顶层对象（或全局对象）”。例如浏览器宿主依赖于window对象，而WSH宿主则依赖于WScript对象。但在本书中，调用这些方法时将略去这个对象。因此，至少它看起来很像是Global对象上的方法（事实上，大多数的宿主默认“顶层对象”不需要使用全名的约定）。

下面的代码说明在具体的宿主环境中如何实现本书所适用的alert()方法。例如：

          // 示例1: .NET Framework中的JScript 8.0, （当前的）顶层对象取决于import语句
          // （注： JScript.NET中的脚本需要编译执行）
          import System.Windows.Forms;
          function alert(sMessage) {
            MessageBox.Show(sMessage);
          }
          alert(' Hello, World! ' )
          // 示例2：浏览器环境中使用的顶层对象是window
          alert(' Hello, World! ' );
          // 示例3:WSH环境中使用的顶层对象是WScript，但必须使用全名
          function alert(sMessage) {
            WScript.Echo(sMessage);
          }
          alert(' Hello, World! ' );

1.6.2 外壳程序

外壳程序（shell）是宿主的一种。不过在其他一些文档中并不这样解释，而是试图将宿主与外壳分别看待。这其中的原因在于将“跨语言宿主”与“应用宿主”混为一谈。

Windows环境中，微软提供的WSH（Windows Script Host）是一种跨语言宿主，在该宿主环境中提供一个公共的对象系统，并提供装载不同的编程语言引擎的能力。如此一来，WSH可以让多个语言使用同一套对象——这些对象由一些COM组件来实现并注册到Windows系统中。所以，我们在IE浏览器中看到，既可以用VBScript操作网页中的对象，也可以用JScript来操作它。基本上来讲，IE浏览器采用的是与WSH完全相同的宿主实现技术。

多数JavaScript引擎会提供一个用于演示的外壳程序。该外壳程序通过一种命令行交互式界面来展示引擎的能力，在UNIX/Linux系统中编程的开发人员会非常习惯这种环境，而在Windows中编程的开发人员则不然。在这种环境下，可以像调试器中的单步跟踪一样，展示出许多引擎内部的细节。图1-10是SpiderMonkey JavaScript随引擎同时发布一个外壳程序，它就是（该脚本引擎的）一个应用宿主。

如同引擎提供的这种外壳程序一样，我们一般所见的Shell是指一种简单的应用宿主，它只负责提供一个宿主应用环境：包括对象和与对象运行相关的操作系统进程。但是在另外一些情况下，“外壳（而不是外壳程序）”和“宿主”也被赋予一些其他的含义。例如在WSH中，“宿主”是指整个宿主环境和提供该环境的技术，而Shell则是其中的一个可编程对象（WScript.WshShell）——封装了Windows系统的功能（如注册表、文件系统等）的一个“外壳对象”，而非“外壳程序”。

图1-10 SpiderMonkey JavaScript提供的外壳程序

讨论脚本引擎本身时，我们并不强调宿主环境的形式是WSH这种“使用跨语言宿主技术构建的脚本应用环境”，还是SpiderMonkey JavaScript所提供的这种“交互式命令行程序”。我们只强调：脚本引擎必须运行在一个宿主之中，并由该宿主创建和维护脚本引擎实例的“运行期环境（runtime）”。

1.6.3 运行期环境

在不同的书籍中对JavaScript运行期环境的阐释是不一致的。例如在《JavaScript权威指南》中，它由JavaScript内核（Core）和客户端（Client）JavaScript两部分构成；而在《JavaScript高级程序设计》中，它被描述成由核心（ECMAScript）、文档对象模型（DOM）、浏览器对象模型（BOM）三个部分组成，如图1-11所示）。

图1-11 对“运行期环境”的不同解释

本书是从引擎的角度讨论JavaScript的，因此在本书看来，与浏览器相关的内容都属于“应用环境”：属于宿主环境或属于用户编程环境。图1-9由宿主与运行期构成的应用环境”表达了这种关系。在这样的关系中，运行期环境是由宿主通过脚本引擎（JavaScript Engines）创建的。图1-12说明应用程序，是宿主在这里可以看成一个应用程序，是如何创建运行期环境的。

图1-12 应用（宿主）通过引擎创建“运行期环境”的过程

这相当于是说，在本书中讲述的运行期环境，是特指由引擎创建的初始应用环境。这样解释运行期环境的特点，而并不强调（或包括）在应用、宿主或用户代码混杂作用的、运行过程中的应用环境。在初始状态下的运行期环境主要包括：

█ 一个对宿主的约定。

█ 一个引擎内核。

█ 一组对象和API。

█ 一些其他的规范。

换而言之，这是指一个引擎自身的能力。不过即使如此，不同的JavaScript脚本引擎所提供的语言特性也并不一致。因此，在本书中若非特别说明，JavaScript是指一种通用的、跨平台和跨环境的语言，并不特指某种特定的宿主环境或者运行环境。也就是说，它是指ECMAScript 262所描述的语言规范。目前最常见的实现ECMAScript Ed3或JavaScript 1.5以上版本规范的引擎包括如表1-4所示的几种。

表1-4 最常见的一些JavaScript引擎（部分）

*注1:Brendan Eich为验证JavaScript语言的自实现能力而写的一套代码，被称为“JS implemented in JS”。有许多项目基于该代码进行扩展，例如NarrativEJS基于该项目实现了JavaScript上的解释器、编译器和扩展语法。