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JavaScipt进阶之路

精华
小牛编辑
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2023-04-28

  为什么要学这门课?

  现在,JavaScript早已不是当年的一个脚本语言,随着Web应用和Node.js的兴起、函数式编程的复兴,以及响应式编程开始进入人们视野,让JavaScript看上去更“专业”了。虽然和十几年前相比较,JavaScript也加入了很多功能和语法糖,但是它的核心原理并没有太大变化。

  可即使没有太多本质上的变化,JavaScript也仍然具有容易入门但难以进阶的问题。

  我认为造成这个问题的原因主要有两个:一是早期写JavaScript的很多程序员的编程基础并不扎实,知识点很杂,导致大家对JS的理解不够深入;二是后来入局的一些大咖,很多都是从其它语言转来的,他们认为一些知识没法分享和讲解。

拿函数式编程中的Monad举例,道格拉斯·克罗克福特(Douglas Crockford,他帮助改良了JavaScript)就曾经说过:Once someone understands Monads, they lose the ability to explain it to anybody else. 大意是你一旦会用Monad,你就不知道怎么给别人解释它了。

  这就使得JavaScript的开发者两极分化很严重,一部分一直停留在入门级,一部分出道即巅峰。

  所以这门课的初衷,就是让学习JavaScript的你,能够对这个开始比较不那么“专业”的语言,有一个系统的专业理解。帮助你一步一个脚印,把点连成线,把线连成面,把面搭建起一座空间立体的“思维大厦”。

  看到这座“大厦”,你可能也会望而却步,觉得知识体系十分庞杂和分散,学习起来很可怕。不过不用担心,万丈高楼平地起,只要你结合实际,按照我分享的方法掌握了知识的脉络,理解起来、用起来就并不复杂。

  那么我的方法是什么呢?下面就跟你具体说道说道。

  怎样学才能少走弯路?

  很多人认为,编程模式、数据结构和算法可以脱离语言本身,因为无论用什么语言都会用到这些模式。

  在我看来,它们确实可以抽象出来,但是基于语言的特点,我们能更好地理解这些模式的应用。毕竟,无论是读别人的代码,还是让机器有效执行程序,“语言”才是我们交流的工具。

  函数式编程

  打个比方,函数式编程和响应式编程之所以崛起或者说复兴,和实际应用是分不开的。因为在前端开发中,我们的应用面对的是UI客户端,所以应用背后的程序,就需要处理大量的用户和网络触发的事件,并根据事件的状态来做出响应。

  而函数式和响应式编程的很多思想,正好可以帮助这一目的的实现,开发者和用户是用脚投票的,所以才出现了复兴。而不是单单基于某个理论,或者要和面向对象比个高下,才得到广泛应用的。

  但是我也发现,如果脱离了实际的语言和它解决的问题,来解释编程模式,就会高度抽象,显得比较形而上,还是拿函数式编程中很重要的概念Monad来说明,其官方解释是这样的:

All told, a monad in X is just a monoid in the category of endofunctors of X, with product × replaced by composition of endofunctors and unit set by the identity endofunctor. 总而言之,X 中的单子只是 X 的内函子类别中的一个monoid,乘积 × 被内函子的组合替换,单位由恒等函子设置。

  这样的解释,相信会让想要了解函数式编程的你头皮发麻,更不要说去掌握它的强大功能了。虽然它的解释并没有错,因为这就是一个数学上的概念,需要严谨且客观。但问题是,它和我们做开发有什么关系呢?

  那么,要我来说的话,对于“为什么需要函数式和响应式编程”这个问题,用一个很简单的生活例子其实就能解释清楚了。

  你应该也有感触,这两年全球范围内黑天鹅事件频发,我们感到世界的秩序在重置,过去我们面对繁杂和复杂,还可以“摸着石头过河”;可是现在,连石头都没有了,我们感到的就是“混乱”。

  威尔士学者戴夫·斯诺登(Dave Snowden),在1999年供职于IBM期间,提出过一个Cynefin框架,就是来解决这种“混乱”的。他认为,在面对混乱时,应该按这三步走:行动、感知、响应。  这和我们的应用有什么关系?

  我们其实可以结合JS语言对函数式编程的支持,以及它相关领域的前端应用来理解。在前端开发中,人机交互是很复杂的。比如我们加载了一个界面后,根本不知道用户会做出什么反应,或者点击哪个按钮。那我们怎么办呢?其实就是先把初始页面加载下来,也就是第一步,行动

  那么,当用户点击了一个按钮,比如一个日历的时候,我们就进行到了第二步,即感知到用户想要选择一个日期。所以,我们就可以给这个按钮加上事件处理器(event handler),完成相关的日历组件或模块加载,通过之前“记住”的用户需求,展示加载后的日历,这也就是第三步,响应

  在这个过程当中,我们要通过工具来处理很多事,比如事件处理、状态管理。函数就是这个工具,它的核心就是IO输入输出。我们给函数一个输入值(数据结构),它进行处理(算法),然后给我们一个输出值(返回值)。

  而Monad的核心,就是围绕一个“值”来组织各种方法。所以无论是JavaScript本身带的 array.map,还是我们常用的React.js里面的observer、reducer, 其实万变不离其宗,都是在复杂系统、不确定性和混沌中,帮助我们去行动、感知和响应,解决各种副作用,提高性能的方法和工具。

  所以,函数式、响应式编程不是远在天边的概念,而是近在眼前的生产力,如果你没有看到,可能只是缺少一双发现它们的眼睛。

  面向对象编程

  如果说在使用函数式编程的时候,我们考虑的是“生产力”,那在使用面向对象的时候,我们考虑的更多是“生产关系”。我想你在学习JavaScript之前可能也有其它的语言背景,会习惯性地将class等概念照搬到JavaScript,而忽略JavaScript本身的一些特点。

  比如JavaScript中的继承,是基于原型链的继承,更偏向delegation而不是inheritance。即使在面向对象设计本身,也是追求多用组合少用继承。所以,我们可以看看JavaScript在面向对象中,有哪些自己的特点,来组织生产关系。

  在课程中,我们并不会用二极管的思维去说哪一种模式就是银弹,而是会根据实际情况,找到合适的方法。

  数据结构和算法

  说到数据结构和算法,相信无论是刷Leetcode还是看极客时间上的课程,你都可以掌握,而且虽然不能说绝对,但算法确实相对独立于语言。有朋友曾经问过我,学习数据结构和算法应不应该刷题,我其实认为应该,有的时候哪怕是应试,也是学习的一种方法。

  但是在讲这部分知识的时候,我并不会应试地讲,因为你完全可以在市面上找到类似的内容。在课程里,我希望能带你在学习JavaScript的引擎、浏览器和编译原理的过程中,来理解这些数据结构和算法,这样你更能理解这门语言的运行机制和原理,起到和专门讲算法的课程相辅相成的作用。比如你如果不明白stack、queue、heap,就几乎很难理解哪怕比较基础的闭包和事件循环,更不要说基于这些机制来做程序开发时的考量。

  这门课的设计思路

  那么,基于以上思考,我也总结了学习JavaScript的几大痛点。

  首先,如前面所说,正是因为JavaScript是一门学习门槛不高的语言,虽然上手快,但是容易缺乏对底层逻辑的理解,这会从很大程度上限制我们的代码质量和解决更复杂问题的能力。

  其次,也会导致很多理论知识,我们很难学以致用。

  最后,就是由于前端涉及的知识点非常广,比如你要理解JavaScript的运行机制,就要了解计算机组成、引擎、浏览器和编译,如果每个知识点都跳来跳去地看,消耗的无效精力可能会是几倍、几十倍。

  所以在设计这门课的时候,我主要划分了五个模块来解决这些问题。

  • JavaScript之道

  第一个模块,我们先来讲讲函数式和面向对象的编程模式,毕竟其中的一些核心概念或元认知(metacognition)即使不是恒久不变,也至少是到目前为止,经受住了时间考验的核心理论和实践。因此,当你理解和掌握了这两类核心编程范式之后,你就知道要如何结合JavaScript的特性进行取长补短了,也能够因地制宜地解决实际问题了。

  • JavaScript之法

  接下来,我会带你来学习JavaScript的底层逻辑和所用到的数据结构与算法,以此帮助你写出更高效的代码。我会从大量的开源项目等案例出发,带你了解、学习和掌握JS引擎及浏览器在编译和运行时的一些特点,帮助你达成对这些知识点的真正理解,最后能够融会贯通。这样你在使用JS的一些功能,如排序或者做代码优化的时候,就能够更好地抓住重点,管理预期。

  • JavaScript之术

  在理解了JavaScript的数据结构与算法之后,我们还要一起来看看它用到的设计模式。前面我也强调过JS编程模式(函数式+响应式及面向对象)的重要性,而设计模式其实是前面模块的延续。这个部分,我会结合一些三方的库,来帮助你理解和掌握如何通过设计模式进一步提高“生产力”,优化“生产关系”。

  • JavaScript之器

  我们知道,通过工具的有效使用,可以减少重复的工作,帮助我们提高开发质量和效率。因此在这个模块中,我们依然是从案例出发,来了解、学习JavaScript中的常用工具及其背后的使用原理、使用场景,让你能够通过对原理和实践经验的理解,更好地为开发赋能。

  • JavaScript之势

  我们说唯一不变的就是变化本身,通过前面对JavaScript知识体系的系统性理解,最后,我们也来看看前端一些新的技术趋势,了解下这些变化和趋势会对我们产生哪些影响,以此进一步巩固知识体系,进阶为一名JavaScript语言应用强者。

  写在最后

  最后我想说,学习是一件需要长期坚持做的事。我希望在接下来的更新时间里,你能坚持每讲都学完,并在评论区参与讨论。不过我也知道,这说起来容易,做起来其实很难,毕竟学习本身就是一件反人性的事儿。