01-编程语言和JavaScript简介

千古壹号

# 编程语言的概念

# 编程

编程：让计算机为解决特定的问题而使用某种程序设计语言编写程序代码，并最终得到结果的过程。

计算机程序：就是计算机所执行的一系列的指令集合，而程序全部都是用我们所掌握的语言来编写的，所以如果我们要控制计算机，就需要通过计算机语言向计算机发出指令。

# 计算机语言

计算机语言：人与计算机之间通信的语言。它是人与计算机之间传递信息的媒介。它通过特定的语法规则和语义约定，将人类可理解的指令转化为计算机可以执行的机器指令。

计算机语言的种类非常多，总的来说可以分成三大类：高级语言、汇编语言和机器语言。他们之间的转换过程如下：

计算机最终所执行的都是机器语言，它是由“0”和“1”组成的二进制数，二进制是计算机语言的基础。

计算机语言的范围比编程语言的范围更广，后者是前者的子集。比如：

• HTML 是标记语言，CSS 是样式语言，这两个是属于计算机语言；但不属于编程语言，因为它们编写出来的不是程序，只是简单的标记和样式。
• JavaScript 是属于编程语言，自然也属于计算机语言。

# 编程语言

编程语言是一种用于编写计算机程序的形式化语言。它定义了一套语法和规则，用来描述计算机程序的结构和逻辑，并精确定义了在不同情况下需要执行的行为。编程语言通过编写程序代码，将人类的思想和需求转化为计算机可以理解和执行的指令。不同的编程语言有不同的特点和用途，如JavaScript、Java、C++、Python等。这些特点至少有：

• 数据结构和算法、数据处理
• 流程控制（if语句、循环语句等）
• 引用机制和重用机制
• 设计思想

不同的编程语言，有不同的语法，必须遵守。

如今通用的编程语言大致可以分成两类：汇编语言和高级语言。

• 汇编语言：与机器语言实质是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的标识符，容易识别和记忆。

• 高级语言：主要是相对于低级语言而言，它并不是特指某一种具体的语言，而是包括了很多编程语言，比如：C 语言、C++、Java、C#、PHP、JavaScript、Python、Objective-C、Swift、Go 语言等。

# 编程语言的发展

从汇编语言发展到现在，编程语言层出不穷，具体数目已经无法考证，比较流行的有超过200种以上。

比如在1958年发明的 Lisp 语言，历史悠久（是世界上第二个发明出来的语言，只比 FORTRAN 语言晚一年），现在仍然非常流行，是人工智能领域最受欢迎的编程语言。《黑客与画家》这本书的作者也十分推崇 Lisp 语言。

# 编译型语言 VS解释型语言

# 翻译器

计算机不能直接理解任何除机器语言以外的语言，所以必须要把程序员所编写的高级语言翻译成机器语言，计算机才能执行程序。为此，我们需要一个翻译器。程序语言翻译成机器语言的工具，被称为翻译器。

由此可见，所谓的“翻译”，指的是将人类所编写的源代码转换（翻译）为机器能够执行的指令，这也被称为二进制化。

翻译器翻译的方式有两种：一种是编译，另一种是解释。两种方式之间的区别在于翻译的时机不同。

• 编译器：在代码执行之前，事前把所有的代码一次性翻译好，生成中间代码文件，然后整体执行。

• 解释器：边翻译，边执行（在代码执行时进行及时翻译，并立即执行）。当编译器以解释的方式运行时，也称之为解释器。

对应的语言，称之为“编译型语言”、“解释型语言”。

# 1、编译型语言

• 定义：需要事先通过编译器把所有的代码一次性翻译（编译/转换）好，然后整体执行。比如 exe 文件。

• 优点：执行效率高，运行更快。

• 不足：移植性不好，不跨平台；编译之后如果需要修改就需要整个模块重新编译。

• 编译型语言举例：C、C++

比如说，c 语言的代码文件是.c后缀，翻译之后文件是.obj后缀，系统执行的是 obj 文件；再比如， java 语言的代码文件是.java后缀，翻译之后的文件是.class后缀。（但是，Java 语言不是严格的 编译型语言，这个一会儿会讲）

以 C 语言的hello.c来举例：

#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
  printf("Hello world!");
  return 0;
}

1
2
3
4
5
6

对于以上 C 代码，main 是程序入口，实现的功能是打印字符串hello world到屏幕上，编译和执行过程如下：

1. C 语言代码经过预处理（比如依赖处理、宏替换）。以上方代码示例，#include<stdio.h>会在预处理阶段被替换。
2. 编译：编译器会把 C 语言翻译成汇编程序。一条 C 语言通常被编译为多条汇编代码，同时编译器会对程序进行优化，生成目标汇编程序。
3. 汇编语言通过汇编器再汇编成目标程序hello.o。
4. 链接：程序中往往包含一些共享目标文件，如示例代码中的printf()函数位于静态库，需要经过链接器进行链接。

（上方图片的来源：JavaScript 基础-基本概念 ）

（上方图片的来源：编译型语言 ）

# 2、解释型语言

• 定义：在运行过程中（runtime）通过解释器边翻译边执行（也就是逐行翻译：翻译一行，执行一行），不需要事先一次性翻译。

• 优点：移植性好，跨平台。

• 缺点：运行速度不如编译型语言。

• 解释型语言举例：JavaScript、PHP、Python。

# Java 语言

Java 语言是属于半编译半解释型语言。翻译过程：

（1）编译：.java代码文件先通过 javac 命令编译成.class文件。

（2）执行：.class文件再通过 jvm 虚拟机，解释执行。有了 jvm 的存在，让 java 跨平台了。

# JavaScript 历史和发展

Web 前端有三层：

• HTML：从语义的角度，描述页面结构

• CSS：从审美的角度，描述样式（美化页面）

• JavaScript（简称 JS）：从交互的角度，描述行为（实现业务逻辑和页面控制）

# JavaScript 的历史

1、JavaScript 诞生于1995 年，是由网景公司（Netscape）的员工 Brendan Eich（兰登 • 艾奇，1961 年～）发明，最初命名为 LiveScript。1995 年 12 月与 SUN 公司合作，因市场宣传需要，为了蹭 Java 的热度，改名为 JavaScript。

补充：

1994 年网景公司发布历史上第一个比较成熟的浏览器(Navigator 0.9), 但是只能浏览不能交互。1995 年为了解决表单有效性验证就要与服务器进行多次地往返交互问题，网景公司录用 Brendan Eich（兰登 • 艾奇），他只用了 10 天就开发出 LiveScript 语言的第一版。

由于 Sun 公司当时的 Java 语言特别火，所以为了傍大牌，就借势改名为 JavaScript。如同“北大”和“北大青鸟”的关系，“北大青鸟”就是傍“北大”的大牌。

同时期还有其他的网页语言，比如 VBScript、JScript 等等，但是后来都被 JavaScript 打败了，所以现在的浏览器中，只运行一种脚本语言就是 JavaScript。

2、JavaScript 是 Sun 注册并授权给 Netscape 使用的商标。后来 Sun 公司 被 Oracle 收购，JavaScript 版权归 Oracle 所有。

3、1996 年，微软为了抢占市场，推出了JScript在 IE3.0 中使用。

4、1996 年 11 月网景公司将 JS 提交给 ECMA(国际标准化组织)成为国际标准，用于对抗微软。

补充：

JavaScript 是世界上用的最多的脚本语言。

Java 和 JavaScript 的关系，就好比：雷锋和雷峰塔的关系、老婆和老婆饼的关系、北大和北大青鸟的关系。

推荐阅读链接：

• 网道 | JavaScript 语言的历史

###JavaScript 的发展：蒸蒸日上

2003 年之前，JavaScript 被认为“牛皮鲜”，用来制作页面上的广告，弹窗、漂浮的广告。什么东西让人烦，什么东西就是 JavaScript 开发的。所以很多浏览器就推出了屏蔽广告功能。

2004 年，JavaScript 命运开始改变。那一年，谷歌公司开始带头使用 Ajax 技术，Ajax 技术就是 JavaScript 的一个应用。并且，那时候人们逐渐开始提升用户体验了。Ajax 有一些应用场景。比如，当我们在搜索引擎框搜文字时，输入框下方的智能提示，可以通过 Ajax 实现。比如，当我们注册网易邮箱时，能够及时发现用户名是否被占用，而不用跳到另外一个页面。从 2005 年开始，几乎整个 B/S 开发界都在热情地追捧 Ajax。

2007 年乔布斯发布了第一款 iPhone，这一年开始，更多的用户使用移动设备上网。这一年，互联网开始标准化，按照 W3C 规则三层分离，JavaScript 越来越被重视。JavaScript 在移动页面中，也是不可或缺的。

2010 年，人们更加了解HTML5 技术，HTML5 推出了一个东西叫做 Canvas（画布），工程师可以在 Canvas 上进行游戏制作，利用的就是 JavaScript。

2011 年，Node.js 诞生，使 JavaScript 能够开发服务器端的程序。

如今，WebApp已经非常流行，也就是用网页技术开发手机应用。手机系统有 iOS、安卓。公司如果要开发一个“美团”App，就需要招聘四队人马：iOS 工程师 10 人、安卓工程师 12 人，前端工程师 8 人、后端工程师 16 人，共 50 人左右，开发成本巨大；而且如果要做需求迭代，就要改 3 个版本。现在，假设公司都用 web 技术，用 html+css+javascript 这一套技术就可以开发多种终端的页面。也易于迭代（网页如果改变，则所有的终端都会生效）。

有个故事是这么说的：

2040 年，某年轻产品经理说：有没有那么一个东西，不需要下载客户端，不需要限制品牌系统，无论是鸿蒙、安卓苹果，Linux 和 Windows 等等都能实现，无差别预览信息。用户也能在这里交流，如果我们开发出来这个，我们这个产品的前景一定十分宽广。

这时候一位 40 岁的老同志说：你说的这个是不是叫网页？

这是半个世纪前的。

虽然目前 WebApp（Web 应用）在功能和性能上的体验远不如 Native App（原生应用），但是“在原生 App 中内嵌一些 H5 页面”已经是一种趋势。

JavaScript 的发展，正在大放异彩，正如周爱民的《JavaScript 语言精髓与编程实战》中所描述的那样：

是 ECMA 赋予了 JavaScript 新的能力和活力。

在 2015 年 6 月，ES6 发布了。这个 ECMAScript 版本几乎集成了当时其他语言梦寐以求的所有明星特性，并优雅地、不留后患地解决了几乎所有的 JavaScript 遗留问题—当然，其中那些最大的、最本质的和核心的问题其实都已经在 ES5 推出时通过“严格模式（strict mode）”解决了。

ES6 提出了四大组件：Promise、类、模块、生成器/迭代器。这事实上是在并行语言、面向对象语言、结构化语言和函数式语言四个方向上的奠基工作。相对于这种重要性来说，其他类似于解构、展开、代理等看起来很炫很实用的特性，反倒是浮在表面的繁华了。

主流引擎厂商开始通过 ES6 释放出它们的能量，于是 JavaScript 在许多新的环境中被应用起来，大量的新技术得以推动，例如，WebAssembly、Ohm、Deeplearn.js、TensorFlow.js、GPU.js、GraphQL、NativeScript 等。有了 Babel 这类项目的强大助力，新规范得以“让少数人先用起来”，而标准的发布也一路披荆斩棘，以至于实现了“一年一更”。

# JavaScript 介绍

# JavaScript 入门易学性

• JavaScript 对初学者比较友好。可以使用任何文本编辑工具编写，只需要浏览器就可以执行程序。

• JavaScript 是有界面效果的（相比之下，C 语言只有白底黑字）。

• JavaScript 的入门较简单（进阶不易）。比如，JS 是弱变量类型的语言，变量只需要用 var/let/const 来声明。而 Java 中变量的声明，要根据变量的类型来定义。

Java 中需要这样定义变量：

int a;
float a;
double a;
String a;
boolean a;

1
2
3
4
5

而 JS 中，只需要用一种方式来定义：

// ES5 写法
var a;

// ES6 写法
const a;
let a;

1
2
3
4
5
6

# JavaScript 既是前端语言，又是后端语言

当 JavaScript 运行在用户的终端网页，而不是运行在服务器上的时候，我们称之为“前端语言”。前端语言是服务于页面的显示和交互，不能直接操作数据库。

后端语言是运行在服务器上的，比如 Java、C++、PHP 等等，这些语言都能够操作数据库（对数据库进行“增删改查”），并在后台执行各种任务。

另外，Node.js 是用 JavaScript 开发的，我们也可以用 Node.js 技术进行服务器端编程。

# JavaScript 的组成

JavaScript 基础分为三个部分：

• ECMAScript：JavaScript 的语法标准。包括变量、表达式、运算符、函数、if 语句、for 语句等。

• DOM：Document Object Model（文档对象模型），JS 操作页面上的元素（标签）的 API。比如让盒子移动、变色、改变大小、轮播图等等。

• BOM：Browser Object Model（浏览器对象模型），JS 操作浏览器部分功能的 API。通过 BOM 可以操作浏览器窗口，比如弹框、控制浏览器跳转、获取浏览器分辨率等等。

通俗理解就是：ECMAScript 是 JS 的语法；DOM 和 BOM 是浏览器运行环境为 JS 提供的 API。

# JavaScript 的特点

# 特点 1：解释型语言

JavaScript 简称 JS，是前端开发的一门脚本语言（解释型语言）。

解释型语言的意思是：程序执行之前，不需要事先被翻译为机器码；而是在运行时，边翻译边执行（翻译一行，执行一行）。关于解释型语言的详细介绍，上一篇文章有介绍。

为什么 JS 是解释型语言呢？这和浏览器的工作原理有关。浏览器中有一个专门的“JS 解析器”可以让 JS 边解析边执行。

由于少了事先编译这一步骤，所以解释型语言开发起来尤为方便，但是解释型语言运行较慢也是它的劣势。不过解释型语言中使用了 JIT 技术，使得运行速度得以改善。

# 特点 2：单线程

# 特点 3：ECMAScript 标准

ECMAScript 是一种由 ECMA 国际（前身为欧洲计算机制造商协会,英文名称是 European Computer Manufacturers Association）制定和发布的脚本语言规范。

JavaScript 是由公司开发而成的，问题是不便于其他的公司拓展和使用。所以欧洲的这个 ECMA 的组织，牵头制定 JavaScript 的标准，取名为 ECMAScript。

简单来说，ECMAScript 不是一门语言，而是一个标准。ECMAScript 规定了 JS 的编程语法和基础核心知识，是所有浏览器厂商共同遵守的一套 JS 语法工业标准。

ECMAScript 在 2015 年 6 月，发布了 ECMAScript 6 版本（ES6），语言的能力更强，包含了很多新特性），但也要考虑它的浏览器兼容性问题。

ECMA 赋予了 JavaScript 新的能力和活力。

# 参考链接

• 编程语言的一些概念

• 编程语言70年：谁是世界上最好的编程语言？

• 汇编语言(转) | Xian Rong

# 赞赏作者

创作不易，你的赞赏和认可，是我更新的最大动力：