Выразительный JavaScript - Марейн Хавербеке

Марейн Хавербеке

Выразительный JavaScript

Введение

Это книга рассказывает, как заставить компьютеры делать то, что вам от них нужно. Компьютеры сегодня так же распространены, как отвёртки – но содержат гораздо больше скрытых сложностей, и поэтому их сложнее понять и с ними сложнее работать. Для многих они остаются чуждыми, слегка угрожающими штуками.

Мы обнаружили два эффективных способа уменьшить коммуникационный разрыв между нами – водянистыми биологическими организмами, у которых есть талант к социальным связям и пространным рассуждениям, и компьютерами – бесчувственными манипуляторами, работающими с бессмысленными данными. Первый – обратиться к нашему ощущению физического мира, и строить интерфейсы, имитирующие его, чтобы мы могли при помощи пальцев манипулировать формами на экране. Для простого взаимодействия с компьютером это неплохо подходит.

Но мы не нашли хороший способ передавать компьютеру при помощи перемещений и нажатий мышью те вещи, которые дизайнер интерфейса не предусмотрел. Для того, чтобы взаимодействовать с компьютером на более сложных уровнях, например задавать ему произвольные задачи на выполнение, лучше подходит наш талант к общению: мы обучаем компьютер языку.

Человеческие языки позволяют комбинировать слова великим множеством способов, так, что мы можем сказать очень много разных вещей. Компьютерные языки устроены примерно так же, хотя и менее гибки грамматически.

За последние 20 лет работа с компьютером стала очень распространённым явлением, и интерфейсы, построенные на языке (а когда-то это был единственный способ общения с компьютером) почти вытеснены графическими. Но они всё ещё есть – если вы знаете, где их искать. Один из таких языков, JavaScript, встроен почти в любой веб-браузер, и потому доступен почти на каждом вычислительном устройстве.

Эта книга ставит целью познакомить вас с этим языком достаточно для того, чтобы вы могли заставить компьютер делать то, что вам нужно.

О программировании

Я не просвещаю тех, кто не жаждет учиться, и не побуждаю тех, кто не хочет искать ответы самостоятельно. Если я покажу один угол квадрата, и они не приходят ко мне с остальными тремя – мне не нужно давать повторных объяснений.

Кроме объяснения JavaScript я также хочу объяснить основные принципы программирования. Как выясняется, программировать тяжело. Обычно базовые принципы просты и понятны. Но программы, построенные на этих принципах, становятся сложными настолько, что вводят свои собственные правила и уровни сложности. Вы строите свой собственный лабиринт, и можете в нём потеряться.

Возможно, временами чтение будет разочаровывать вас. Если вы новичок в программировании, вам нужно будет много чего переварить. Много материала будет скомбинировано таким образом, что вам нужно будет установить новые связи между его частями.

Вы сами должны обосновать необходимость этих усилий. Если вам тяжело продираться через книгу, не нужно думать о себе плохо. С вами всё в порядке – вам нужно просто продолжать движение. Сделайте перерыв, вернитесь назад – и всегда удостоверяйтесь, что вы прочли и поняли примеры программ. Обучение – это сложная работа, но раз вы что-то выучили, оно уже принадлежит вам, и облегчает дальнейшие шаги.

Программист создаёт вселенные, за которые он один в ответе. В компьютерных программах могут быть созданы вселенные практически неограниченной сложности.

Программа – сложное понятие. Это кусок текста, набранный программистом, это направляющая сила, заставляющая компьютер что-то делать, это данные в памяти компьютера, и при этом она контролирует работу с этой же самой памятью. Аналогии, которые пытаются сравнивать программы со знакомыми нам объектами обычно не справляются с этим. Одна более-менее подходящая – аналогия с машиной. Множество отдельных частей составляют одно целое, и чтобы заставить её работать, нам нужно представлять себе способы, которыми эти части взаимодействуют и что они привносят в работу целой машины.

Компьютер – это машина, которая устроена так, чтобы содержать в себе эти нематериальные машинки. Компьютеры сами по себе могут выполнять только простые действия. Польза их в том, что они могут делать это очень быстро. Программа может очень хитрым образом комбинировать эти действия так, чтобы в результате выполнялись очень сложные действия.

Для некоторых из нас программирование – это увлекательная игра. Программа – это мысленная конструкция. Ничего не стоит её построить, она ничего не весит, и она легко вырастает под нашими пальцами.

Если не быть осторожным, размер и сложность выходят из-под контроля, запутывая даже того, кто её пишет. Это основная проблема программирования: сохранять контроль над программами. Когда программа работает – это прекрасно. Искусство программирования – это умение контролировать сложность. Большая программа находится под контролем, и выполнена просто в своей сложности.

Многие программисты верят, что этой сложностью лучше всего управлять, используя в программах небольшой набор хорошо известных техник. Они описали строгие правила («наилучшие практики») того, какую форму программы должны иметь. И самые ревностные среди них считают тех, кто отклоняется от этих практик, плохими программистами.

Что за враждебность по отношению к богатству программирования – попытки принизить его до чего-то прямолинейного и предсказуемого, наложить табу на всякие странные и прекрасные программы! Ландшафт техник программирования огромен, увлекателен своим разнообразием, и до сих пор изучен мало. Это опасное путешествие, заманивающее и запутывающее неопытного программиста, но это всего лишь означает, что вы должны следовать этим путём осторожно и думать головой. По мере обучения вам всегда будут встречаться новые задачи и новые неизведанные территории. Программисты, не изучающие новое, стагнируют, забывают свою радость, их работа наскучивает им.

Почему язык имеет значение

В начале, при зарождении компьютерных дисциплин, не было языков программирования. Программы выглядели так:

00110001 00000000 00000000

00110001 00000001 00000001

00110011 00000001 00000010

01010001 00001011 00000010

00100010 00000010 00001000

01000011 00000001 00000000

01000001 00000001 00000001

00010000 00000010 00000000

01100010 00000000 00000000

Это программа, складывающая числа от 1 до 10, и выводящая результат (1 + 2 + … + 10 = 55). Она может выполняться на очень простой гипотетической машине. Для программирования первых компьютеров было необходимо устанавливать большие массивы переключателей в нужные позиции, или пробивать дырки в перфокартах и скармливать их компьютеру. Можете представить, какая это была утомительная, подверженная ошибкам процедура. Написание даже простых программ требовало большого ума и дисциплины. Сложные программы были практически немыслимы.

Конечно, ручной ввод этих мистических диаграмм бит (нулей и единиц давал программисту возможность ощутить себя волшебником. И это чего-то стоило в смысле удовлетворения работой.

Каждая строка указанной программы содержит одну инструкцию. На обычном языке их можно описать так:

1. записать 0 в ячейку памяти 0

2. записать 1 в ячейку памяти 1

3. записать значение ячейки 1 в ячейку 2

4. вычесть 11 из значения ячейки 2

5. если у ячейки 2 значение 0, тогда продолжить с пункта 9.

6. добавить значение ячейки 1 к ячейке 0

7. добавить 1 к ячейке 1

8. продолжить с пункта 3.

9. вывести значение ячейки 0

Этот вариант легче прочесть, чем кучу бит, но он всё равно не очень удобен. Использование имён вместо номеров инструкций и ячеек памяти может улучшить понимание.

  установить ‘total’ в 0

  установить ‘count’ в 1

[loop]

  установить ‘compare’ в ‘count’

  вычесть 11 из ‘compare’

  если ‘compare’ равно нулю, перейти на [end]

  добавить ‘count’ к ‘total’

  добавить 1 к ‘count’

  перейти на [loop]

[end]

  вывести ‘total’

Вот теперь уже не так сложно понять, как работает программа. Справитесь? Первые две строки назначают двум областям памяти начальные значения. total будет использоваться для подсчёта результата вычисления, а count будет следить за числом, с которым мы работаем в данный момент. Строчки, использующие ‘compare’, наверно, самые странные. Программе нужно понять, не равно ли count 11, чтобы прекратить подсчёт. Так как наша воображаемая машина довольно примитивна, она может только выполнить проверку на равенство переменной нулю, и принять решение о том, надо ли перепрыгнуть на другую строку. Поэтому она использует область памяти под названием ‘compare’, чтобы подсчитать значение count – 11 и принять решение на основании этого значения. Следующие две строки добавляют значение count в счетчик результата и увеличивают count на 1 каждый раз, когда программа решает, что ещё не достигла значения 11.