类静态初始化块即将纳入ES2022

Ron Buckton 提出的 ECMAScript 提案 “类静态初始化块”已进入第四阶段,计划纳入ECMAScript 2022。

为了建立一个类的实例,在JavaScript中有两个结构:

  • 字段:创建(可选择初始化)实例属性。
  • 构造函数:在 setup 完成之前执行的代码块。

对于类的静态部分的设置,我们只有静态字段。ECMAScript建议为类引入静态初始化块,大致上,它对静态类的作用就像构造函数对实例的作用。

1.为什么我们需要类中的静态块?

在设置静态字段时,使用外部函数通常也可以很好地工作:

class Translator {
  static translations = {
    yes: 'ja',
    no: 'nein',
    maybe: 'vielleicht',
  };
  static englishWords = extractEnglish(this.translations);
  static germanWords = extractGerman(this.translations);
}
function extractEnglish(translations) {
  return Object.keys(translations);
}
function extractGerman(translations) {
  return Object.values(translations);
}

使用外部函数 extractEnglish()和 extractGerman() 在这种情况下效果很好,因为我们可以看到它们是从类内部调用的,而且它们完全独立于类。

如果我们想同时设置两个静态字段,事情就变得不那么优雅。

class Translator {
  static translations = {
    yes: 'ja',
    no: 'nein',
    maybe: 'vielleicht',
  };
  static englishWords = [];
  static germanWords = [];
  static _ = initializeTranslator( // (A)
    this.translations, this.englishWords, this.germanWords);
}
function initializeTranslator(translations, englishWords, germanWords) {
  for (const [english, german] of Object.entries(translations)) {
    englishWords.push(english);
    germanWords.push(german);
  }
}

这一次,有几个问题。

  • 调用initializeTranslator()是一个额外的步骤,要么在创建类之后,在类之外执行。或者通过一个变通方法来执行(A行)。
  • initializeTranslator() 不能访问 Translator 的私有数据。

通过提出的静态块(A行),我们有更优雅的解决方案。

class Translator {
  static translations = {
    yes: 'ja',
    no: 'nein',
    maybe: 'vielleicht',
  };
  static englishWords = [];
  static germanWords = [];
  static { // (A)
    for (const [english, german] of Object.entries(this.translations)) {
      this.englishWords.push(english);
      this.germanWords.push(german);
    }
  }
}

2.一个更复杂的例子

在JavaScript中实现枚举的一种方法是通过带有辅助功能的超类Enum

class Enum {
  static collectStaticFields() {
    // Static methods are not enumerable and thus ignored
    this.enumKeys = Object.keys(this);
  }
}
class ColorEnum extends Enum {
  static red = Symbol('red');
  static green = Symbol('green');
  static blue = Symbol('blue');
  static _ = this.collectStaticFields(); // (A)

  static logColors() {
    for (const enumKey of this.enumKeys) { // (B)
      console.log(enumKey);
    }
  }
}
ColorEnum.logColors();

// Output:
// 'red'
// 'green'
// 'blue'

我们需要收集静态字段,以便我们可以遍历枚举项的键(B行)。这是在创建所有静态字段之后的最后一步。我们再次使用一个变通方法(A行),静态块会更优雅。

3.详情

静态块的具体内容相对来说是合乎逻辑的(相比之下,实例成员的规则更为复杂):

  • 每个类可以有一个以上的静态块。
  • 静态块的执行是与静态字段初始化器的执行交错进行的。
  • 超类的静态成员在子类的静态成员之前被执行。

下面的代码展示了这些规则:

class SuperClass {
  static superField1 = console.log('superField1');
  static {
    assert.equal(this, SuperClass);
    console.log('static block 1 SuperClass');
  }
  static superField2 = console.log('superField2');
  static {
    console.log('static block 2 SuperClass');
  }
}

class SubClass extends SuperClass {
  static subField1 = console.log('subField1');
  static {
    assert.equal(this, SubClass);
    console.log('static block 1 SubClass');
  }
  static subField2 = console.log('subField2');
  static {
    console.log('static block 2 SubClass');
  }
}

// Output:
// 'superField1'
// 'static block 1 SuperClass'
// 'superField2'
// 'static block 2 SuperClass'
// 'subField1'
// 'static block 1 SubClass'
// 'subField2'
// 'static block 2 SubClass'

4.在引擎中支持类静态块

  • V8: unflagged in v9.4.146 (source)
  • SpiderMonkey: behind a flag in v92, intent to ship unflagged in v93 (source)
  • TypeScript: v4.4 (source)

5.JS 是否变得太像Java和/或一塌糊涂?

这是一个很小的功能,不会与其他功能竞争。我们已经可以通过 static _ = ... 的字段来运行静态代码。静态块意味着这种变通方法不再需要了。

除此之外,类只是JavaScript程序员腰带上的众多工具之一。我们中的一些人使用它,另一些人不使用它,而且有许多替代方案。即使是使用类的 JS 代码,也经常使用函数,而且往往是轻量级的。

6.总结

类静态块是一个相对简单的功能,它完善了类的静态功能。粗略来说,它是实例构造函数的静态版本。它主要在我们需要设置一个以上的静态字段时有用。

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