ClojureScript通过Javascript将Clojure引入到浏览器端

偏执的太偏执、 2022-06-17 22:25 185阅读 0赞

本文来源于我在InfoQ中文站翻译的文章，原文地址是：http://www.infoq.com/cn/news/2011/08/clojurescript

你可以通过[ClojureScript][]使用Clojure语言编写代码，然后将其编译为Javascript。ClojureScript是由Clojure的创建者Rich Hickey发布的（这里是[Rich的ClojureScript声明][Rich_ClojureScript]及[ClojureScript声明的视频][ClojureScript 1]）。

ClojureScript是Clojure的一个子集，目前缺失的特性与库要么是尚未实现，要么是由于对Javascript VM毫无意义而不会添加进来，比如线程支持、Java集成等等。ClojureScript Wiki上详细[列出了Clojure与ClojureScript之间的差异列表][Clojure_ClojureScript]。

## 设计ClojureScript的缘由 ##

ClojureScript的基本原理（摘录自文档）就是“做Javascript所能做到的事情”。Javascript VM正变得越来越快，应用的领域也越来越广。借助于ClojureScript，我们可以将Clojure用于GUI客户端编程、包括移动平台（带有强大的HTML组件与Javascript VM）。运行Clojure需要客户端安装有Java VM；虽然桌面操作系统可能都有Java VM，但浏览器的应用却更加普遍，并且每个客户端操作系统都会有浏览器。这种局面在移动平台上就更清晰了——目前还没有哪个主流的移动平台带有可以直接运行Clojure的Java VM。Android并不带Java VM；它需要将所有字节码转换为Dalvik VM字节码；[现在人们还在为能让Clojure顺利运行在Android上而不断努力][Clojure_Android]。

ClojureScript还有另一个使用场景：命令行程序。Java的命令行程序使用的并不多，特别是需要频繁加载的程序，原因在于JVM的启动时间（[诸如Nailgun][Nailgun]之类的解决方案就是为了解决这个问题而出现的）。正如Rich Hickey所述，如果将命令行程序编译为Javascript，然后使用Node.js运行会大大降低启动时间。

关于在服务器端使用Javascript的一个普遍观点是可以在服务器端和客户端重用相同的代码；特别是像输入验证这样的逻辑。借助于ClojureScript依然可以做到这一点：使用ClojureScript编写的算法可以编译为Javascript并运行在浏览器中，同时还可以用在服务器端的Clojure代码基中，这时算法会被编译为Java字节码。它还为在服务器端完全抛弃Java提供了一种可能——使用ClojureScript编写应用，然后在Javascript栈如Node.js上运行服务器端。

## ClojureScript的实现方式 ##

ClojureScript编译器并没有任何Javascript代码，它使用Clojure编写，这意味着编译器需要运行在Java VM上。因此，ClojureScript缺少eval和其他类型的运行时代码加载能力。ClojureScript的目的在于编写程序并将其编译为Javascript而非作为浏览器中的REPL。

然而，确实有ClojureScript REPL，它位于ClojureScript仓库中，使用Clojure实现，它用于启动Rhino——使用Java编写的Javascript运行时。要想运行ClojureScript代码，需要将其发送给基于Clojure的ClojureScript编译器，后者会返回Javascript代码，然后由Rhino运行。在浏览器中不通过Clojure实例来这么做显然是不可行的——至少需要将Clojure编译器工具链编译成Javascript才行。

ClojureScript代码可以使用Clojure宏。宏是个编译期的特性；如果ClojureScript代码引用了宏调用，那么宏扩展就会被ClojureScript编译器所执行，在Clojure中执行。

虽然目前ClojureScript编译器只能运行在Clojure上，但ClojureScript却带有Clojure Reader。说明一下，Reader基本上是个Clojure解析器；它会将文本形式的Clojure程序转换为Clojure数据结构，然后再对该数据结构求值。ClojureScript自带的Reader可以解析Clojure（Script）符号中的数据，然后以数据的形式将其传递给ClojureScript代码。ClojureScript的Reader只会解析，由于运行期并没有ClojureScript编译器，因此它并不会求值。

ClojureScript之所以带有Reader的目的在于读取Clojure数据，就像Javascript无需求值就可以读取JSON数据一样。我们可以通过Clojure生成Clojure数据并将其发送给ClojureScript，反之亦然。

事实上，ClojureScript编译器工具链的另一部分是Google Closure工具集。没错，带有字母“s”的Closure，他们的命名很像，但[Google的Javascript工具Closure集合][Google_Javascript_Closure]，特别是[Closure编译器和Advanced Compilation][Closure_Advanced Compilation]都用到了。

Closure可用于几个目的：其中一个目的就是库与依赖的管理，这需要库与导出符号。ClojureScript命名空间定义与Google Closure的provide与require调用对应。这样，ClojureScript就可以轻松使用Google Closure库了，该库拥有非常丰富的GUI组件和其他特性。

ClojureScript与Clojure语言非常像，但其标准库是Clojure的一个子集。目前，ClojureScript的标准库有clojure.string、clojure.set、clojure.walk、clojure.zip等，同时更多的库将会被添加进来。将Clojure库移植到ClojureScript的难度取决于代码本身；仅使用基本语言元素来转换数据的纯算法代码很容易移植。使用了I/O库、线程、特定Java库的库则需要更多的工作；我们还需要分解平台特定的代码，这都是必要的工作。

Google Closure一个有趣的用法就是作为优化编译器的后端。ClojureScript编译器所生成的代码会进行优化以便与Closure的Advanced Compilation协同工作，它会接收Javascript源代码并对其进行优化，包括内联的函数调用、删除死代码（dead code）与无用的函数。这种方式的一个优势在于ClojureScript编译器无需实现这些优化工作了；它只需将其委托给Google Closure即可。

未来，其他的工作也可以委托给Google Closure，比如为调试器提供源代码图，也就是说数据结构可以匹配生成的Javascript代码和生成它的ClojureScript代码。[Google Closure对SourceMaps提供了一定的支持][Google Closure_SourceMaps]，同时Mozilla与WebKit项目都在致力于扩展其浏览器、调试器和Javascript引擎来支持他们。

不久大家就会看到关于ClojureScript的更多信息；其中一个信息来源就是Michael Fogus的博客，他已经发布了关于编译器[系列文章的第一部分][Link 1]。Michael从事于ClojureScript实现。对编译器内部机制感兴趣的开发者们还应该看看[ClojureScript开发说明][ClojureScript 2]，上面列出了很多信息，比如ClojureScript语言结构及其转换而成的Javascript结构。

Clojure社区已经开始尝试ClojureScript了。Brian McKenna[已经开始尝试使用宏来与回调地狱（callback hell）展开斗争][Link 1]，这指的是异步I/O的每个操作都需要提供一个回调来接收操作的结果——这么做一两次还行，但对于连续的算法来说实在过于冗长了。在JS世界中有不少解决方案在尝试解决这个问题，从新的语言如[StratifiedJS][]到[使用Javascript编写的嵌入式DSL库][Javascript_DSL]。

Brian混合使用了嵌入式DSL解决方案与ClojureScript，就像是带有宏的LISP一样，效果不错。试验处理了一系列的表达式并将其编译为嵌套的回调，每个回调都在序列中执行一个表达式，然后通过setTimeout调度序列中其他回调的执行。这不禁让人想起了支持Monads（Haskell的do符号）的语言或是F\#的Compuational Expressions（[Async Workflows][]）的程序分号方式。接下来将会支持更多的结构化程序设计概念，如循环，使用宏将其转换为这种连续的传递形式。

Justin Grant的一篇博文[介绍了如何实现一个算法并使用Google Closure的Canvas支持来绘制图像][Google Closure_Canvas]。

[ClojureScript][]位于GitHub。要想了解更多信息，[请查看clojure.com上的ClojureScript声明][clojure.com_ClojureScript]，或是[GitHub上的ClojureScript Wiki][GitHub_ClojureScript Wiki]，上面有大量的信息，包括[ClojureScript的基本原理][ClojureScript 3]、[快速起步指南][Link 2]等内容。[Clojure邮件列表][Clojure]也是个不错的信息来源，你可以从中了解到ClojureScript的使用方式，社区也在上面讨论开发工作流、工具等信息。

**查看英文原文：**[ClojureScript Brings Clojure To The Browser via Javascript][]

[ClojureScript]: https://github.com/clojure/clojurescript
[Rich_ClojureScript]: https://github.com/downloads/clojure/clojurescript/clojurescript%20slides.pdf
[ClojureScript 1]: http://blip.tv/clojure/rich-hickey-unveils-clojurescript-5399498
[Clojure_ClojureScript]: https://github.com/clojure/clojurescript/wiki/Differences-from-Clojure
[Clojure_Android]: http://dev.clojure.org/display/design/Android+Support
[Nailgun]: http://blog.headius.com/2009/05/jruby-nailgun-support-in-130.html
[Google_Javascript_Closure]: http://code.google.com/closure/
[Closure_Advanced Compilation]: http://code.google.com/closure/compiler/docs/api-tutorial3.html
[Google Closure_SourceMaps]: http://code.google.com/p/closure-compiler/source/browse/#svn%2Ftrunk%2Fsrc%2Fcom%2Fgoogle%2Fdebugging%2Fsourcemap%253Fstate%253Dclosed
[Link 1]: http://brianmckenna.org/blog/cps_transform_js
[ClojureScript 2]: https://github.com/clojure/clojurescript/blob/master/devnotes/cljs.org
[StratifiedJS]: http://www.infoq.com/articles/stratifiedjs
[Javascript_DSL]: http://www.infoq.com/articles/surviving-asynchronous-programming-in-javascript
[Async Workflows]: http://www.infoq.com/articles/pickering-fsharp-async
[Google Closure_Canvas]: http://jng.imagine27.com/articles/2011-07-23-101007_clojurescript_demo_convex_hull.html
[clojure.com_ClojureScript]: http://clojure.com/blog/2011/07/22/introducing-clojurescript.html
[GitHub_ClojureScript Wiki]: https://github.com/clojure/clojurescript/wiki
[ClojureScript 3]: https://github.com/clojure/clojurescript/wiki/Rationale
[Link 2]: https://github.com/clojure/clojurescript/wiki/Quick-Start
[Clojure]: http://groups.google.com/group/clojure
[ClojureScript Brings Clojure To The Browser via Javascript]: http://www.infoq.com/news/2011/07/clojurescript