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## 十三、浏览器中的 JavaScript
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> The browser is a really hostile programming environment.
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> Douglas Crockford, The JavaScript Programming Language (video lecture)
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本书接下来的内容将会介绍有关Web浏览器的内容。可以说，没有浏览器，就没有JavaScript。就算有，估计也不会有多少人去关心这门编程语言。
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Web技术自出现伊始，其演变方式和技术上就是以分散的方式发展的。许多浏览器厂商专门为其开发新的功能，有时这些新功能被大众采纳，有时这些功能被其他功能所代替，最终形成了一套标准。
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这种发展模式是把双刃剑。一方面，不会有一个集中式的组织来管理技术的演进，取而代之的是一个包含多方利益集团的松散协作架构（偶尔会出现对立）。另一方面，互联网这种无计划的发展方式所开发出来的系统，其内部很难实现一致性。事实上，有些技术看起来会十分混乱而且互相矛盾。
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### 12.1 网络和Internet
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计算机网络出现在20世纪50年代。如果在两台或多台计算机之间铺设电缆，那么你可以通过这些电缆互相收发数据，并实现一些神奇的功能。
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如果通过连接同一个建筑中的两台机器就可以实现一些神奇的功能，那么如果可以连接全世界的机器，就可以完成更伟大的工作了。20世纪80年代，人们开发了相关技术来实现这个愿景，我们将其产生的网络称为Internet。而Internet的表现名副其实。
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计算机可以使用这种网络向其他计算机发送位数据。为了在传输位数据的基础上，实现计算机之间的有效通信，网络两端的机器必须知道这些位所表达的实际含义。对于给定的位序列，其含义完全取决于位序列描述的信息类型与使用的编码机制。
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网络协议描述了一种网络通信方式。网络协议非常多，其中包括邮件发送、邮件收取和邮件共享，甚至连病毒软件感染控制计算机都有相应的协议。
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比如说，一个简单的聊天协议可能由两台机器组成，一台机器发送表示文本“CHAT”的位数据，另一台机器回复“OK”以确认其已经理解了该协议。接着他们可以继续向对方发送文本字符串，或通过网络读取对方发送过来的文本，并将发送与读取到的信息显示在各自屏幕上。
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大多数协议都是根据其他协议开发出来的。在我们这个聊天协议的例子中，我们将网络当作可以写入位数据的流设备，而这些数据会以正确的顺序到达正确的目的地。要完成这些功能需要非常复杂的技术才能解决。
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传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）就可以帮助我们解决该问题。所有连接到互联网的设备都会使用到这种协议，而多数互联网通信都构建在这种协议之上。
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TCP连接的工作方式是一台电脑必须等待或者监听，而另一台电脑则开始与之通信。一台机器为了同时监听不同类型的通信信息，会为每个监听器分配一个与之关联的数字（我们称之为端口）。大多数协议都指定了默认使用的端口。例如，当我们向使用SMTP协议发送一封邮件时，我们需要通过一台机器来发送邮件，而发送邮件的机器需要监听端口25。
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随后另一台机器连接到使用了正确端口号的目标机器上。如果可以连接到目标机器，而且目标机器在监听对应端口，则说明连接创建成功。负责监听的计算机名为服务器，而连接服务器的计算机名为客户端。
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我们可以将该连接看成双向管道，位可以在其中流动，也就是说两端的机器都可以向连接中写入数据。当成功传输完这些位数据后，双方都可以读取另一端传来的数据。TCP是一个非常便利的模型。我们可以说TCP就是一种网络的抽象。
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### 12.2 Web
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万维网（World Wide Web，不要将其与Internet混淆）是包含一系列协议和格式的集合，允许我们通过浏览器访问网页。词组中的Web指的是这些页面可以轻松地链接其他网页，因此最后可以连接成一张巨大的网，用户可以在网络中浏览。
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你只需将一台计算机连接到Internet并监听80端口，然后利用超文本传输协议（Hyper Text Transfer Protocol，HTTP）就可以在Web上创建新的内容。其他计算机可以通过网络，并使用HTTP协议获取其他计算机上的文件。
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网络中的每个文件都能通过唯一资源定位符（Universal Resource Locator，URL）访问，如下所示：
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http://eloquentjavascript.net/12_browser.html
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protocol server path
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```
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该地址的第一部分告诉我们URL使用的是HTTP协议（加密的HTTP连接则使用https://来表示）。第二部分指的是获取文件的服务器地址。第三部分是我们想要获取的具体文件（或资源）的路径。
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每台连接到互联网的计算机都可以得到唯一的IP地址，IP的形式是37.187.37.82。你可以直接使用IP作为URL中的服务器名。但想记住并输入这一串或多或少随机的数字是很困难的，因此你可以注册一个域名来指向特定机器或一组机器。我注册了eloquentjavascript.net，并将其指向我的机器的IP地址，因此读者可以使用该域名访问Web页面。
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如果你在浏览器地址栏中输入上面提到的URL，浏览器会尝试获取并显示该URL对应的文档。首先，你的浏览器需要找出域名eloquentjavascript.net指向的地址。然后使用HTTP协议，连接到该地址处的服务器，并请求/12_browser.html这个资源。
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我们将会在第17章中详细介绍HTTP协议。
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### 12.3 HTML
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HTML，即超文本标记语言（Hypertext Markup Language），是在网页中得到广泛使用的文档格式。HTML文档不仅包含文本，还包含了标签，用于说明文本结构，描述了诸如链接、段落、标题之类的元素。
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一个简单的HTML文档如下所示：
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```html
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<!doctype html>
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<html>
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<head>
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<title>My home page</title>
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</head>
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<body>
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<h1>My home page</h1>
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<p>Hello, I am Marijn and this is my home page.</p>
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<p>I also wrote a book! Read it
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<a href="http://eloquentjavascript.net">here</a>.</p>
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</body>
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</html>
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```
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标签包裹在尖括号之间（<和>），提供关于文档结构的信息。其他文本则是纯文本。
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文档以<！doctype html>开头，告诉浏览器将其作为现代HTML解释，以别于过去使用的各种方言。
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HTML文档有头部（head）和文档体（body）。头部包含了文档信息，而文档体则包含文档自身。在本例中，我们首先将文档标题声明为“My home page”，并给予文档一个标题（<h1>，表示一级标题（Heading 1），<h2>到<h6>可以产生不同等级的子标题）和两个段落（<p>）。
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标签有几种形式。一个元素，比如文档体、段落或链接以一个起始标签（比如<p>）开始，并以一个闭合标签（比如</p>）结束。一些起始标签，比如一个链接（<a>），会包含一些额外信息，其形式是name="value"这种键值对，我们称之为属性。在本例中，使用属性href="[http://eloquent javascript.net](http://eloquent%20javascript.net)"指定链接的目标，其中href表示“超文本链接（Hypertext Reference）”。
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某些类型的标签不会包含任何元素，这种标签不需要闭合。比如<img src="[http://example.com/image.jpg](http://example.com/image.jpg)">，该标签显示指定源URL处的图像。
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尽管HTML中尖括号有特殊含义，但为了在文档的文本中包含这些符号，可以引入另外一种形式的特殊标记方法。普通文本中的起始尖括号写成<；（less than），而闭合尖括号写成>；（greater than）。在HTML中，我们将一个&字符后跟着一个单词和分号（；）这种写法称为一个实体，浏览器会使用实体编码对应的字符替换它们。
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与之类似的是JavaScript字符串中反斜杠的使用。由于HTML中的实体机制赋予了&特殊含义，因此我们需要使用&；来表示一个&字符。在属性（双引号包围起来）中使用"；可以插入实际的引号字符。
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HTML的解析过程容错性非常强。当应有的标签丢失时，浏览器会重新构建这些标签。标签的重新构建已经标准化，你可以认为所有现代浏览器的行为都是一致的。
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下面的文件与之前版本显示效果相同：
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```html
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<!doctype html>
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<title>My home page</title>
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<h1>My home page</h1>
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<p>Hello, I am Marijn and this is my home page.
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<p>I also wrote a book! Read it
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<a href=http://eloquentjavascript.net>here</a>.
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```
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<html>、<head>和<body>标签可以完全丢弃。浏览器知道<title>属于head，而<h1>属于body。此外，我再也不用明确关闭某个段落，因为新段落开始或文档结束时，浏览器会隐式关闭段落标签。目标链接两边的引号也可以丢弃。
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本书的示例通常都会省略<html>、<head>和<body>标签，以保持源代码简短，避免太过杂乱。但我会明确关闭所有标签并在属性两旁包含引号。
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本书也会经常忽略doctype。这并不是鼓励大家省略doctype声明。若你省略该声明，浏览器可能会做出一些未知行为。你可以认为本书示例中隐含了doctype，只是没有实际显示在文本中罢了。
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### 12.4 HTML和JavaScript
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对于本书来说，最重要的一个HTML标签是<script>。该标签允许我们在文档中包含一段JavaScript代码。
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```html
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<h1>Testing alert</h1>
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<script>alert("hello!");</script>
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```
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当浏览器在读取HTML的过程中遇到<script>标签时会执行该代码。打开该网页，在刚显示页面时会弹出一个alert对话框。
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在HTML文档中包含大程序是不切实际的。<script>标签可以指定一个src属性，从一个URL获取脚本文件（包含JavaScript程序的文本文件）。
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```html
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<h1>Testing alert</h1>
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<script src="code/hello.js"></script>
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```
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这里包含的文件code/hello.js是和上文中相同的一段程序alert（"hello"）。当一个页面将其他URL引用为自身的一部分时（比如图像文件或脚本），网页浏览器将会立即获取这些资源并将其包含在页面中。
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即使script标签引用了一个文本文件，且并未包含任何代码，你也必须使用</script>来闭合标签。如果你忘记了这点，浏览器会将剩余的页面会作为脚本的一部分进行解析。
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某些属性也可以包含JavaScript程序。下面展示的<button>标签（显示一个按钮）有一个onclick属性，其内容是点击按钮执行的脚本程序。
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```html
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<button onclick="alert('Boom!');">DO NOT PRESS</button>
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```
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需要注意的是，我们在onclick属性的字符串中使用了单引号，这是因为我们在使用了双引号来引用整个属性。我们也可以使用"；，但这会降低代码的可读性。
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### 12.5 沙箱
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直接执行从因特网中下载的程序存在潜在危险。你不了解大多数的网页开发者，他们不一定都心怀善意。一旦运行某些不怀好意的人提供的程序，你的电脑可能会感染病毒，这些程序还会窃取数据会并盗走账号。
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但网络的吸引力就在于你可以访问网站，而不必要信任所有网站。这就是为什么浏览器严重限制了JavaScript程序的能力——JavaScript无法查看电脑中的任何文件，也无法修改与其所在页面无关的数据。
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我们将这种隔离程序运行环境的技术称为沙箱。以该思想编写的程序在沙箱中运行，不会对计算机造成任何伤害。但这里的沙箱不同于大家平时在操场上看到的沙箱，里面封装的是程序与数据。
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实现沙箱的难点是：一方面我们要给予程序一定的自由使得程序能有实际用处，但又要限制程序，防止其执行危险的行为。许多实用功能（比如与服务器通信或从剪贴板读取内容）也会存在问题，有些侵入者可以利用这些功能来侵入你的计算机。
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时不时会有一些人想到新方法，突破浏览器的限制，并对你的机器造成伤害，从窃取少量的私人信息到掌握执行浏览器的整个机器。浏览器开发者的对策是修补漏洞，然后一切都恢复正常。也就是说，直到下一次问题被发现并广为传播之前，某些政府或秘密组织可以私下利用这些漏洞。
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### 12.6 兼容性与浏览器之争
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在Web技术发展的早期，一款名为Mosaic的浏览器统治了整个市场。几年之后，这种平衡被Netscape公司打破，随后又被微软的Internet Explorer排挤出市场。无论什么时候，当一款浏览器统治了整个市场，浏览器供应商就会觉得他们有权利单方面为网络研发新的特性。由于大多数人都使用相同的浏览器，因此网站会开始使用这些独有特性，也就不再考虑其他浏览器的兼容性问题了。
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这是兼容性的黑暗时代，我们通常称之为浏览器之争（browser wars）。网络开发者总是为缺乏统一的Web标准，而需要去考虑两到三种互不兼容的平台而感到烦恼。让事情变得更糟糕的是2003年左右使用的浏览器充满了漏洞，当然不同浏览器的漏洞都不一样。网页编写者的生活颇为艰辛。
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Mozilla Firefox，作为Netscape浏览器的非盈利性分支，在20世纪初末期开始挑战Internet Explorer的霸主地位。因为当时微软并未特别关心与其竞争，导致Firefox迅速拿走了很大的市场份额。与此同时，Google发布了它的Chrome浏览器，而Apple的Safari也得到普及，导致现在成为四个主要选手的竞争，而非一家独大。
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新的竞争者往往对标准有更严谨的态度，且有更好的工程实践，减少了不兼容性与漏洞。微软发现其丢失了大量市场份额，于是开始调整其态度。如果你现在开始学习网络开发，你应该感到幸运。最新版本的主流浏览器行为趋于一致，且漏洞相对减少。
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这并不是说就没有问题了。某些使用网络的人，出于惰性或公司政策，被迫使用旧版本的浏览器。直到这些浏览器完全退出市场之前，为旧版本浏览器编写网站仍需要掌握很多不常见的特性，了解旧浏览器的缺陷和特殊之处。本书不会讨论这些特殊的特性，而着眼于介绍现代且健全的网络程序设计风格。
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