前端指南
Seognil LC
2020-04-21
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运行 JavaScript 代码的十几种方式

运行 JavaScript 代码的十几种方式

有人可能会想：JS 就是 JS，在浏览器里用的，哪有什么这么多运行方式，你别来什么用 Chrome 打开、用 Firefox 打开，就算两种啊。

其实我不是要标题党或是博人眼球。现实中确实有各种各样的需求和使用场景，导致了需要使用不同的工具来运行编写好的代码。
（而且 JS 现在的作用也不仅仅局限于做网页。）

本文按顺序列举一些我所知道和用过的工具，
从学习，到做项目，到深入 JS 语言，等等…
来看看 JS 代码写好之后究竟怎么能发挥它作用。

那么在以后看到别人的代码片段时，就能知道怎样自己调试从中学习。
或者需要向他人提问时，如何展示自己的代码。

工欲善其事，必先利其器。如果是初学者，首先要了解的肯定是怎么运行代码、以及如何更快地调试代码。

对于初学者来说，我推荐优先了解和使用以下工具，可以显著地提高代码学习效率：

如果是有经验的开发者，我也分享了一些不错的实用工具。

希望你看完这篇文章，能够更好地运用 JS 这门编程语言~

# 目录

本文目录，大致的分类：

# 浏览器

# HTML script 标签

这可能是所有前端开发者最先学习到的概念（无论通过什么学习途径）。

当然，现代前端开发的样貌早已天翻地覆，我们有一大堆自动化工具可以利用（后文会提及），可能不再需要手写 HTML 了。有些较新的学习教程可能已经没有花太多篇幅在这方面。

但是如果是做网页项目，那么最终还是会回到这里（即使是通过工具自动完成）。

我们追根溯源，看看如何通过网页的方式运行 JS。

<!-- index.html -->
<html>
  <head></head>
  <body>
    <script src="https://code.jquery.com/jquery-3.5.0.min.js"></script>
    <script>
      console.log('Hello from HTML');
    </script>
    <script src="index.js"></script>
  </body>
</html>
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// index.js
console.log('Hello from .js');
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这个 Demo 中，我写了三个 script 标签， 他们的作用分别是：

  • CDN 加载一个第三方库

看到了熟悉的 jquery。如果你是最近几年新入行的选手，即使不再需要 jQuery，那你可能也听说过它的大名~ 事实上，即使是使用当前世代的框架进行开发，为了一些原因（比如网络性能？）可能也会继续用这种方式，

比方说 Vue 官方文档 (opens new window) 中提及的：

<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue@2.6.11"></script>
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浏览器读取 URL 相应的 JS 文件并执行。

需要注意的是，加载远程文件的过程是同步（阻塞）的。
（除非注明 async、defer 等属性，这里不表）

  • 直接在 script 标签内写 JS 代码
<script>
  console.log('Hello from HTML');
</script>
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我们自己的业务代码，可以直接写在标签内部，这是 HTML 规范所定义的另一种方式，
浏览器将标签内部的字符串识别为 JS 代码并运行。

  • 加载我们自己的 JS 文件
<script src="index.js"></script>
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// index.js
console.log('Hello from .js');
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直接在 HTML 中写 JS 可能无法很好的分割代码，所以一般会写在单独的 JS 文件中。
类似于加载第三方库，只不过通过我们自己设定的资源路径。

扩展阅读：

# DevTools

另一种和浏览器密切相关的方式是：

在浏览器的 DevTools（调试界面）的 Console 板块中，也能直接输入 JS 代码并执行。
这能够方便地对当前应用进行调试，而不用直接修改源码。

chrome devtools get started console

DevTools 还有断点、性能、内存分析等更多和调试有关的功能，在框架开发或大型应用开发时很有用。

详情可以通过 Chrome 的官方文档进行系统地学习：

在 Chrome DevTools 中调试 JavaScript（入门） (opens new window)

# 命令行

前端开发发展至今，除了 JS 的业务代码，还需要很多编译和处理工具。源码在发布到网页前，需要提前在本地进行处理。这就需要借助专门的工具了。

也就是 Node.js (opens new window)，它是一个 JS 运行环境，它包含了和 Chrome 浏览器一样的 V8 JS 引擎 (opens new window)。

除了 Node 本身，还有支持扩展语法和新特性的 @babel/node (opens new window) 和 TS node (opens new window)。它们相当于 Babel (opens new window) + Node、TypeScript (opens new window) + Node，能够做更多的事情。

他们都是运行在命令行中的工具，调用方式如下：

node ./index.js
babel-node ./index.js
ts-node ./index.js
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// index.js
console.log('Hello World!');
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ts-node（特性的支持需要 tsconfig (opens new window) 配合）

ts-node ./index.ts
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// index.ts
import util from './lib.ts';
util.log('Hello world');

//  lib.ts
export default {
  log: console.log,
};
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也可以直接启动 node，在命令行内编写代码。

$ node
Welcome to Node.js v13.13.0.
Type ".help" for more information.

> const hello = () => console.log('Hello World!');

> hello()
Hello World!
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JS 本身是一个图灵完备的语言，能够完成很多复杂的工作。比如代码压缩、图片处理等等这些前端开发的常见技术需求。

那么我们有了更高效的无界面运行时之后，工程就可以更好地展开了，JS 编程领域也随之蓬勃发展。

甚至，连服务器、爬虫、机器学习，这些“跨界”的工作也开始出现。

# VS Code 编辑器

VS Code (opens new window) 是一个 流行 (opens new window) 的代码编辑器。

值得一提的是，它本身就是一个用 TypeScript 编写、并运行在 Node 之上的大型应用。（所以它甚至有机会运行在网页上）

它不仅能够编写代码，还内置了调用终端（命令行）的功能。编写完 JS 代码，就可以直接使用 node 系列工具进行调试。
甚至，还能像浏览器一样 进行断点调试和代码追踪 (opens new window)。

Breakpoints

除了这些自带的功能，我平时会使用两个额外的插件来增强调试的体验。

# Code Runner

Code Runner (opens new window)

支持快捷键和截选运行

code runner usage

# Quokka

Quokka (opens new window)

支持自动运行，直接预览结果，省去频繁的手动操作。

quokka vs code intro

# 工程化

在学会了 JS 的基本语法和特性之后，代码的真正价值要发挥在工作中：网页应用、命令行工具、或是混合开发的 APP 等等。这些是项目，比文档教程中的 Demo 代码规模更大、更有现实意义。

借助上文提及的基本工具，或许能对局部代码文件进行运行和调试。
但运行整个应用，则需要借助更多的工具。

于是，我们碰到了现代前端开发中的一个重要概念：构建（Building、Bundling）。

支持扩展语法（TypeScript、JSX）、增量编译整个项目、即时预览，这些都是提升开发效率和体验的重要组成部分。

提前介绍一个网站 Create App - your tool for starting a new webpack or Parcel project (opens new window)，它针对下面即将介绍的 Webpack 和 Parcel，为常见的业务提供了基本的配置集。

# CLI

对于现代前端框架来说，CLI 几乎是标配了。

所谓 CLI，也就是 Command Line Interface，命令行界面。

有的甚至还带有图形界面（下图为 Vue CLI）

vue cli gui

开箱即用，不需要关心编译原理和配置，直接进入业务开发环节。极大地减少了开发成本。

然后调用封装好的命令即可一键编译运行。

一般这些命令的常见形式有：

npm run start
npm run serve
npm run dev
npm run build
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顺便一提，现代框架发展至今，除了 CLI，它们甚至还有自己专门的 DevTools。比浏览器自带的 DevTools 更有针对性，调试框架项目更加方便。

# Webpack

What is Webpack

虽然 CLI 很方便，但是对于更复杂的应用或是定制的业务需求。
可能还是要不断调整配置，甚至手动编写额外的脚本。

当 CLI 满足不了需求了，就可以使用 Webpack。

Webpack 算是现代前端开发构建工具中的 中坚力量 (opens new window)。那些众多的 CLI，其实它们的底层封装也都是基于 Webpack。比如我们检索 React CLI 的源码，最终就会发现 使用了 webpack (opens new window)。

Webpack 非常强大，借助插件系统，能支持各种编译需求。这也导致了它非常复杂，各个插件之间的不兼容情况和 Bug 时有发生。这甚至产生了“高级 Webpack 配置工程师”这样的梗。

但无论如何，想要成为更资深的工程师或是进行二次开发，了解 Webpack 的基本原理以及使用是必不可少的。

# Parcel

Webpack 过于复杂，CLI 也需要一些配置步骤，
如果只是做做 Demo，还有一个更方便的选择，那就是 Parcel。

Parcel 怎么用的？几句话就能讲清楚。

I have an index.html ~

<html>
  <head></head>
  <body>
    <div id="app-react"></div>
    <script src="app.tsx"></script>
  </body>
</html>
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I have an app.tsx ~

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';

const App: React.FC = () => <div>Hello Parcel!</div>;

ReactDOM.render(
  <App />,
  document.getElementById('app-react'),
);
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Uh!

parcel index.html
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自动预览，自动打包，一个应用就做好了！

不需要初始化，不需要安装依赖，不需要任何配置。就是这么简单！

# Rollup、Microbundle

Rollup 和 Microbundle 有点类似 Webpack 和 Parcel，
差别在于它们更适用于 npm 包的开发而不是 Web 应用。

比如 React 和 Vue 框架本身，就是用 Rollup 打包的 (opens new window)。

这里的空白处太小，写不下。 就不多介绍了。

# 编译器（在线预览）

这一章节我要介绍的，不是“我如何运行我的代码”，而是“它如何运行我的代码”。

JS 虽然是解释型语言，直接丢到 Runtime 里就可以运行，使用者不需要懂得编译原理。但对于更资深的工程人员来说，编译原理、以及 JS 的语言设计和运行机制，还是非常有必要了解的。

# Babel - Try it out

最著名和常用的 Babel 编译器，通常和 Webpack 搭配使用，完成新语法到兼容语法的编译功能。上面有两个在线试用的网址，可以动手玩，看看 Babel 的作用和实现的效果是什么。

例如：

箭头函数转成 function 函数

// * ---------------- 输入

const fn = () => 'Hello';

// * ---------------- 输出

var fn = function fn() {
  return 'Hello';
};
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配合 @babel/preset-react 插件，将 JSX 转义成普通 JS 语法
（这样就很明显解释了，为什么 React 项目代码中需要 import React）

// * ---------------- 输入

<div>Hello !</div>;

// * ---------------- 输出

/*#__PURE__*/
React.createElement('div', null, 'Hello !');
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配合 @babel/preset-typescript 插件，将 TS 转义成普通 JS 语法

// * ---------------- 输入

enum DIR {
  Up = 1,
  Down,
  Left,
  Right,
}

// * ---------------- 输出

var DIR;

(function (DIR) {
  DIR[(DIR['Up'] = 1)] = 'Up';
  DIR[(DIR['Down'] = 2)] = 'Down';
  DIR[(DIR['Left'] = 3)] = 'Left';
  DIR[(DIR['Right'] = 4)] = 'Right';
})(DIR || (DIR = {}));
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# TypeScript Playground

TypeScript Playground (opens new window)

TypeScript 自己的 Playground。除了查看 TS 到 JS 的编译结果，也能直接运行（试试 console 栏）。

通常在工程实践中使用 TS，只会将 TS 编译到 ESNext（也就是最新的 JS 语法），施加最小的影响。这是因为浏览器可以直接运行 JS 但不能直接运行 TS。

要是还有兼容性的需求，可以再交给 Babel 进行处理。
所以我们提到前端编译，通常会一起包括 Webpack + Babel + TypeScript 这三个工具。

# AST Explorer

编译的大致原理是：将字符串代码解析成 AST，也就是 Abstract Syntax Tree，抽象语法树；接着进行处理，变换其中的一些数据（例如将 const 关键字改成 var）；最后将处理过后的 AST 合并成新的代码。

事实上不只有 Babel 能做编译。诸如 JS 引擎读取 JS 代码翻译成中间码并执行，TS 对代码语法进行静态检测，JVM 运行 Java 代码，C 语言编译到机器码。这些都需要编译过程。

AST Explorer (opens new window)

这个链接可以动手玩，直观地了解编译和抽象语法树的概念。

比方说，一句简单的 log 代码，

console.log('Hello');
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实际上包含了很多信息，比如：代码长度、调用表达式、成员表达式、标识符、字面量…等等

Program  {
  type: "Program"
  start: 0
  end: 21
  body:  [
    ExpressionStatement  {
      type: "ExpressionStatement"
      start: 0
      end: 21
      expression: CallExpression  {
        type: "CallExpression"
        start: 0
        end: 20
        callee: MemberExpression {type, start, end, object, property, ... +1}
        arguments: [1 element]
      }
    }
  ]
  sourceType: "module"
}
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# JavaScript Visualizer

JavaScript Visualizer (opens new window)

在大致了解了编译原理之后，我们可以继续深入看看 JS 的执行机制。

众所周知，JS 有词法作用域、函数作用域、函数调用等概念。而这些概念实际上也源自语言设计和实际代码，不是凭空出现的。它们在 JS 引擎中的具体实施是怎样的？我们可以通过上面这个链接，观察代码的逐步运行演示，更深刻地理解这些概念。

试试 Run 一下我们刚才提到的，简单的 log 方法。

console.log('Hello');
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或者试试函数调用（甚至更复杂的嵌套调用）

function fn() {
  console.log('Hello');
}

fn();
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通过逐帧观察，就能直观理解 CallExpression、MemberExpression 等那些 AST 中见到的概念。

需要注意的是，这个项目目前还不支持 ES6+ 的语法（例如 const、=> 等），可以使用 ES5。

# 在线编辑器

除了本地开发以外，也会有在线编辑的需求，比方说：向别人展示自己的可运行的代码。

在线编辑器的好处是，能够直接运行，省去了传统的准备开发编译部署的一系列环节，更新代码也更为方便了。非常适合用作分享。

甚至也可以作为主力开发环境，VS Code 目前就有开发中的 Web 版。
这就好比服务器部署现在有 Serverless 等新技术，说不定未来的源码编写工作也可以全部在云端进行。

这里列举一些我用过站点，其实就相当于本地编辑器的在线简化版，就不多介绍了。

# 其他

这一章略有偏题，但也有一定相关性。推荐几个有意思的工具。

# jsconsole

jsconsole (opens new window)

这个网站相当于浏览器的 DevTools。我有时在地铁上只能用手机的时候会用它研究代码片段。

# Console Importer

Console Importer (opens new window)

这是一个 Chrome 的浏览器插件，可以在 console 中直接安装 npm 包并使用。

比方说：

$i('lodash');

// 等下载完

_.uniq([2, 1, 2]); // => [2, 1]
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分析别人家网页的时候比较方便。

Console Importer Presentation

# carbon

carbon (opens new window)

一个代码截图的工具（用于分享），样式比较好看。

carbon screenshot

# dwitter.net

dwitter.net (opens new window)

你能在 140 个字符的极限规模内写出什么代码呢？

（它实际上利用计时器和 canvas 来运行）

dwitter show case

#JavaScript
上次更新: Jan 29, 2022 6:01 PM
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