JavaScript
JavaScript — мультипарадигменный скриптовый язык программирования, преимущественно используемый в качестве встроенного инструмента для обеспечения интерактивности веб-страниц и управления объектами приложений в браузерах. Язык обладает динамической типизацией, автоматическим управлением памятью и объектно-ориентированной архитектурой, базирующейся на прототипах. Благодаря своей универсальности и повсеместной интеграции в современные веб-технологии, JavaScript является одним из самых востребованных языков в индустрии программного обеспечения.
История создания
Разработка языка была инициирована в 1995 году компанией Netscape Communications в период стремительного роста популярности глобальной сети Интернет и появления первых массовых браузеров. Первоначально инженеры компании планировали использовать для автоматизации веб-страниц язык Scheme (один из диалектов функционального языка Лисп). Однако, под влиянием растущей популярности скриптовых языков, таких как Python и Ruby, было принято решение о создании собственного специализированного и более простого инструмента.
Главным разработчиком языка выступил Брендан Эйх, работавший при поддержке основателя Netscape Марка Андриссена. В процессе создания язык носил рабочие названия, такие как Mocha. В то же время компания Sun Microsystems активно продвигала свою платформу Java, создавая встраиваемые в веб-страницы Java-апплеты. Для обеспечения успешного маркетингового старта нового продукта компания Netscape пошла на стратегическое сотрудничество с Sun Microsystems (в лице Билла Джоя). 4 декабря 1995 года была получена лицензия на использование слова «Java» в названии нового языка, в результате чего он получил окончательное коммерческое имя — JavaScript. Данное решение вызвало длительную терминологическую путаницу в индустрии, поскольку концептуально и архитектурно JavaScript и Java являются совершенно разными языками программирования.
Уже в 1996 году корпорация Microsoft разработала собственный аналог языка под названием JScript и интегрировала его в браузер Internet Explorer. Позднее Microsoft также пыталась продвигать язык VBScript (построенный на логике языка Basic), однако доминирующее положение в веб-разработке в итоге занял именно JavaScript.
Архитектура и парадигмы программирования
Несмотря на то, что внешний синтаксис JavaScript был стилизован под язык C (для упрощения процесса обучения начинающих программистов и веб-дизайнеров), его внутренняя логика во многом заимствована из функциональных языков программирования, в частности из Лиспа.
Функции в JavaScript являются объектами первого класса, что позволяет передавать их в качестве аргументов, возвращать из других функций и присваивать переменным. Язык поддерживает механизмы анонимных функций и карринга.
Отличия от классической модели Java фундаментальны: Во-первых, JavaScript использует прототипное наследование вместо классического наследования на базе классов. Объекты могут создаваться напрямую и служить прототипами для других объектов. Во-вторых, язык обладает динамической типизацией, где типы данных определяются автоматически в процессе выполнения программы. В-третьих, код JavaScript интерпретируется напрямую из текстового файла браузером, тогда как Java требует предварительной компиляции в промежуточный байт-код.
Структура языка
Традиционно архитектура JavaScript в контексте веб-браузеров разделяется на три независимых компонента:
Ядро языка (Core). Базовая спецификация, которая определяет синтаксис, типы данных, ключевые и зарезервированные слова, операторы, циклы, регулярные выражения и базовые объекты. Ядро не имеет встроенных механизмов ввода-вывода и стандартизировано под названием ECMAScript.
Объектная модель браузера (BOM — Browser Object Model). Данный компонент описывает взаимодействие со средой браузера. Он управляет системными диалогами, адресной строкой, информацией о технических параметрах монитора пользователя, историей просмотров веб-страниц и фреймами. Каждое окно или вкладка браузера рассматривается как отдельный глобальный объект Window. Степень стандартизации BOM исторически ниже, чем у ядра языка.
Объектная модель документа (DOM — Document Object Model). Компонент отвечает за представление HTML-документа в виде иерархического дерева объектов и узлов. Инструменты DOM позволяют языку динамически генерировать, изменять или удалять любые узлы документа, тем самым полностью трансформируя внешний вид и поведение веб-страницы в реальном времени.
Синтаксис и интеграция
Существует три основных метода внедрения кода JavaScript в гипертекстовую разметку HTML:
Использование специализированного внутреннего тега, внутри которого размещается исполняемый скрипт. Подобное смешивание разметки и программной логики часто подвергается критике при разработке крупных проектов.
Использование обработчиков событий, интегрированных непосредственно в HTML-элементы. В данном подходе скрипт выполняется при наступлении определенного события (например, при клике мышью на кнопку или наведении курсора на изображение). Концептуальный пример вызова функции подтверждения действия при нажатии:
<button onclick="confirm('Уверены, что хотите удалить?')">Удалить</button>
Вынесение кода в отдельный внешний файл. Является стандартом профессиональной разработки. В HTML-документе указывается лишь ссылка на файл со скриптом и, при необходимости, его кодировка:
<script src="application.js"></script>
Сферы применения
Исторически JavaScript применялся исключительно для клиентской веб-разработки: валидации форм, создания анимаций и связывания мультимедийных элементов. Позднее появление технологии AJAX (и схожего механизма Comet) позволило обмениваться данными с веб-сервером в фоновом режиме без полной перезагрузки страницы, что многократно повысило скорость работы и функциональность веб-интерфейсов.
В современном программном обеспечении область применения языка стала практически безграничной: Разработка браузерных игр и графических виджетов. Создание пользовательских скриптов для браузеров (автоматическое заполнение паролей, переформатирование и фильтрация контента на сторонних сайтах). Разработка серверных приложений. Использование специализированных движков позволяет выполнять код на стороне веб-сервера. Программирование внутри прикладного программного обеспечения. Интерпретаторы JavaScript встроены в такие продукты, как Adobe Photoshop, Adobe Illustrator и пакет OpenOffice, где язык используется для создания мощных макросов. Написание трансляторов и виртуальных машин. Высокая гибкость языка позволяет писать на нем компиляторы для исполнения кода других языков в браузере (например, существуют реализации виртуальных машин для Ruby, Haskell, Prolog, Forth, PHP и Python на базе JavaScript). Обучение программированию. Благодаря легкости в освоении язык часто применяется в образовательных программах для начинающих разработчиков.
Вопросы безопасности
Так как JavaScript исполняется на клиентском устройстве и имеет доступ к объектам веб-страницы, вопросы безопасности играют критическую роль в его архитектуре. Язык часто становится инструментом для создания троянских программ, похищения паролей и организации мошеннических схем.
Для противодействия угрозам в язык внедрена строгая концепция «песочницы» (sandbox), запрещающая прямое взаимодействие с файловой системой пользователя. Кроме того, функционирует правило ограничения домена (Same-origin policy), блокирующее попытки скрипта получить доступ к данным страницы, загруженной с другого домена.
Тем не менее, злоумышленники постоянно используют межсайтовые уязвимости. Основными векторами атак являются межсайтовый скриптинг (XSS), позволяющий внедрять вредоносный код в доверенные сайты, и подделка межсайтовых запросов (CSRF), при которой браузер пользователя тайно выполняет несанкционированные действия (например, финансовые транзакции). Дополнительные риски несут уязвимости в браузерных плагинах (таких как устаревший Adobe Flash) и операционных системах. Так, в операционных системах семейства Windows скрипты JavaScript долгое время могли исполняться с привилегиями обычных программ, что привело к массовому созданию системных вирусов на базе этого языка.