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　　前言

　　Google Closure Compiler 是 Google Closure Tools 的一員，在 2009 年底被 Google 釋出，早先，有玉伯的 Closure Compiler vs. YUICompressor，主要就壓縮率上進(jìn)行了對(duì)比，另外有承玉的應(yīng)用 closure compiler 高級(jí)模式，對(duì) CC 的高級(jí)模式做了些介紹。

　　本文將詳細(xì)介紹 CC 的高級(jí)模式部分，更重要的是，闡述 CC 高級(jí)模式背后的思考

　　CC 是真正的編譯器

　　Closure Compiler 和 YUICompressor 并不是同類產(chǎn)品，雖然 CC 和 YC 同樣產(chǎn)出壓縮后的 JS 文件，但是 YC 只做了詞法上的掃描，而 CC 并不只是一個(gè) compressor 那么簡(jiǎn)單，器如其名，它是一個(gè)compiler。

　　對(duì)于一個(gè) compiler，一般地，它需要做到：

檢查源文本中語(yǔ)法、語(yǔ)義、語(yǔ)用上的錯(cuò)誤；
根據(jù)分析產(chǎn)出物（符號(hào)表、語(yǔ)法樹等）產(chǎn)出目標(biāo) / 中間代碼；
優(yōu)化。

　　代碼錯(cuò)誤一般來(lái)自三個(gè)方面：

語(yǔ)法（Syntax）
表示構(gòu)成語(yǔ)言句子的各個(gè)記號(hào)之間的組合規(guī)律。大體上，parser / interpreter 在詞法分析和語(yǔ)法分析階段，產(chǎn)生符號(hào)表、語(yǔ)法樹等分析產(chǎn)出物，具體見編譯原理教科書……
語(yǔ)法上的錯(cuò)誤，如：
doSomething(;) // SyntaxError: Unexpected token ;
根據(jù)語(yǔ)法規(guī)則，在非 for 語(yǔ)句中的 ; 意義是分隔符，而分隔符前的 ( 并沒有配對(duì))，因此報(bào)錯(cuò)。
語(yǔ)義（Semantics）
表示各個(gè)記號(hào)的特定含義（各個(gè)記號(hào)和記號(hào)所表示的對(duì)象之間的關(guān)系）。compiler 需要根據(jù)語(yǔ)義分析產(chǎn)出中間代碼，對(duì)于不產(chǎn)生中間代碼的語(yǔ)言如 JS，則在運(yùn)行時(shí)的解釋期間指出錯(cuò)誤。
語(yǔ)義上的錯(cuò)誤，如：
0 = {}; // ReferenceError: Invalid left-hand side in assignment
根據(jù)賦值運(yùn)算符 = 的意義，左操作數(shù)不能為字面量，所以雖然這個(gè)賦值語(yǔ)句包含了必需的左操作數(shù)、運(yùn)算符、右操作數(shù)，仍然出錯(cuò)。
語(yǔ)用（Pragmatics）
表示在各個(gè)記號(hào)所出現(xiàn)的行為中，它們的來(lái)源、使用和影響。
語(yǔ)用上的錯(cuò)誤，如：
doSomething(); // ReferenceError: doSomething is not defined
在這里直接調(diào)用了一個(gè)未定義的函數(shù)，導(dǎo)致出錯(cuò)。在一些其他場(chǎng)景中，雖然程序運(yùn)行正確無(wú)誤，但是仍然可以優(yōu)化（這種優(yōu)化并不是技巧上的），比如：

function doSomethingElse() {}(function() { return; doSomethingElse(); // No Exception but Redundant: Unreachable code})();

　　在這里，doSomethingElse 函數(shù)之前由于有 return，因此這個(gè)函數(shù)調(diào)用將永遠(yuǎn)不能執(zhí)行，這種冗余代碼對(duì)整個(gè)程序來(lái)說(shuō)毫無(wú)用處，可以去掉。

　　對(duì)于 Closure Compiler 來(lái)說(shuō)，它處理的對(duì)象是 js，不需要產(chǎn)生其他中間代碼或匯編代碼 / 機(jī)器碼，因此輸出的還是 js，但是是經(jīng)過(guò)分析的、優(yōu)化后的 js；另外，它也可以選擇輸出 parse tree（使用–print_tree 參數(shù)），所以，CC 的確完成了一個(gè)編譯器需要實(shí)現(xiàn)的功能。

　　CC 功能概述

　　在詳細(xì)討論 CC 的高級(jí)模式前，還是簡(jiǎn)明介紹一下功能體系。

　　編譯級(jí)別

　　CC 的 compilation_level 包括三個(gè)級(jí)別：

WHITESPACE_ONLY
只刪除空白、注釋。
SIMPLE_OPTIMIZATIONS
在 WHITESPACE_ONLY 基礎(chǔ)上將局部變量和參數(shù)轉(zhuǎn)成短名稱。
ADVANCED_OPTIMIZATIONS
更加激進(jìn)的重命名、移除垃圾代碼、內(nèi)聯(lián)函數(shù)。

　　可以看到，SIMPLE_OPTIMIZATIONS 級(jí)別的 CC，和 YC 無(wú)異，沒做什么真正的編譯工作，所以說(shuō)，使用了高級(jí)模式的 CC 才是四肢健全的 CC 。

　　約束條件

　　使用 CC 有一定約束條件，這影響到我們的編碼風(fēng)格：

WHITESPACE_ONLY
- 不認(rèn)可 JS 1.5 以上版本的語(yǔ)言特性
- 不保留注釋
SIMPLE_OPTIMIZATIONS
- 完全禁用 with 和 eval
- 字符串中引用的函數(shù)名 / 參數(shù)名不會(huì)改動(dòng)（CC 不改動(dòng)所有字符串）
ADVANCED_OPTIMIZATIONS 模式下的約束放到下文詳述

　　注解

　　Annotations 也是 CC 的重要組成部分，使用 JSDoc 風(fēng)格，用以輔助高級(jí)模式下的編譯，下文詳述。

　　使用 CC 高級(jí)模式

　　在 CC 下，啟用高級(jí)模式的方法是加入?yún)?shù) --compilation_level ADVANCED_OPTIMIZATION。

　　作為一個(gè) compiler，CC 的高級(jí)模式下，額外的優(yōu)化政策是：

更激進(jìn)的重命名，如 obj.property 改為 a.b，將深度過(guò)高的命名空間平坦化等；
移除垃圾代碼，如刪除未被調(diào)用的方法定義，警告邏輯死角（return 后的語(yǔ)句等）；
將函數(shù)內(nèi)聯(lián)，如 a call b, b call c，a()，那么直接執(zhí)行 c()。

　　要達(dá)到高級(jí)模式的預(yù)期優(yōu)化效果，開發(fā)者必須對(duì)自己做一些約束，因?yàn)?js 是弱類型、動(dòng)態(tài)性的。否則
js 的這種靈活將使 compiler 無(wú)能為力。

　　總體上，這種約束包括限定某些 js 編碼風(fēng)格，以及使用相應(yīng)的 JSDoc 注解。

　　以下詳述具體的約束以及代碼的檢查 / 優(yōu)化效果：

　　強(qiáng)類型的模擬

@param 和 @type 中定義的類型會(huì)在編譯期間得到檢查，同樣避免了在運(yùn)行時(shí)檢查，提高性能。
@const 標(biāo)記常量，當(dāng)常量被寫時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)。
模擬枚舉，將同類可枚舉常量定義為一個(gè)對(duì)象字面量，使用 @enum 標(biāo)記：
var STATUS = { LOADING: 3, COMPLETE: 4};
編譯結(jié)果中 STATUS.LOADING 會(huì)被直接替換為 3，其實(shí)完全模擬了 C 等語(yǔ)言中的枚舉。
使用 @constructor 標(biāo)注函數(shù)為構(gòu)造器，它僅能被實(shí)例化，而不可用作普通方法，甚至是工廠方法，CC 會(huì)確保構(gòu)造器被合法使用，否則報(bào)錯(cuò)。這樣確保開發(fā)者不必在運(yùn)行時(shí)判斷，構(gòu)造器函數(shù)到底以怎樣的形式被調(diào)用。
在表達(dá)式中也可以使用 @type 來(lái)限定類型，這對(duì)于 JSON 特別有用，如
var data = /** @type {UserModel} */({ firstName : 'foo', lastName : 'bar'});
在這里 UserModel 是個(gè)構(gòu)造器，也可以使用 @typedef 來(lái)自定義復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型。

　　域可見性的模擬

使用 @private 標(biāo)注私有域，私有域被外部引用會(huì)報(bào)錯(cuò)。開發(fā)者也可以按照“國(guó)際慣例”給私有域加上_ 前綴或后綴，以提醒自己 / 協(xié)作者這是一個(gè)私有域，@private 注解用來(lái)告訴 CC；這樣，開發(fā)者可以不必使用諸如老道的“模塊模式”等技巧來(lái)真正地隱藏私有變量，將檢查工作丟給CC，讓開發(fā)盡可能樸實(shí)簡(jiǎn)單。
類似有 @protect

　　類系統(tǒng)的模擬

使用 @extends 標(biāo)注繼承關(guān)系，繼承體系會(huì)被優(yōu)化。
使用 @interface 標(biāo)注接口，接口是類似 function ThisIsAInterface(obj) {}的函數(shù)體為空的構(gòu)造器定義，編譯后將移除其相關(guān)代碼。同時(shí)，標(biāo)注 @implements 的構(gòu)造器必須實(shí)現(xiàn)implemented 的接口的所有方法（正如其他 OO 語(yǔ)言一樣），否則，CC 報(bào)錯(cuò)。這同樣簡(jiǎn)化了接口 / 實(shí)現(xiàn)的約束，靠 CC 來(lái)保證實(shí)現(xiàn)關(guān)系的可靠性。

　　條件編譯的模擬

使用 @define 標(biāo)記狀態(tài)開關(guān)，適用于調(diào)試 logger 等開發(fā) / 發(fā)布狀態(tài)需要分離的模式。
可以在編譯時(shí)指定參數(shù)來(lái)標(biāo)識(shí) define 參數(shù)的狀態(tài)。這其實(shí)就是一個(gè)條件編譯，真給力……

　　對(duì)象平坦化及屬性名縮減

對(duì)象屬性會(huì)被編譯為單變量，比如 foo.bar to foo$bar，這種標(biāo)記方法看起來(lái)很像 Java 中被編譯出來(lái)的內(nèi)部類~~之后 foo$bar 被進(jìn)一步縮短。對(duì)象之所以能被平坦化是因?yàn)樵?nbsp;js 中對(duì)象可以看做是一群引用 / 原始數(shù)據(jù)類型的容器。
但是，js 對(duì)象實(shí)際上更復(fù)雜，所以被平坦化后會(huì)帶來(lái)一些副作用，比如如果在對(duì)象（字面量）中使用 this 指針，則編譯后的結(jié)果會(huì)導(dǎo)致 this 指向錯(cuò)誤。所以 Google 建議僅在 constructor 和 prototype methods 中使用 this，這意味著，在所謂類單例（對(duì)象字面量）和類的靜態(tài)方法（綁定到constructor 上的函數(shù)）中都避免使用 this 指針。
在縮減對(duì)象屬性 / 方法的名稱長(zhǎng)度時(shí)，有另外一個(gè)注意點(diǎn)，那就是必須始終使用 dot syntax（.運(yùn)算符），而不使用 quoted string（[] 運(yùn)算符），除非索引名是一個(gè)變量。這是因?yàn)?CC 始終不處理字符串中的內(nèi)容，所以，var o = { longName: 0 }; o["longName"] 會(huì)被翻譯為var a = { b: 0 }; a["longName"] 導(dǎo)致出錯(cuò)。實(shí)在想使用 quoted string，則在定義的時(shí)候也要使用 quoted string。
對(duì)于全局變量，如果出現(xiàn)以 window.property 的形式引用的，必須始終定義為 window.porperty 形式：
window.property = 1;var property = 1; // wrong!
否則也會(huì)杯具，CC 可不會(huì) window.property 翻譯為 window.a。

　　垃圾代碼的移除

一個(gè)函數(shù)聲明卻未被調(diào)用時(shí)，默認(rèn)地，聲明體將被干掉。
在這種機(jī)制下，如果一個(gè)方法是以 for in 的形式調(diào)用的，那么原方法也會(huì)被干掉，因?yàn)檫@種動(dòng)態(tài)特征使得 CC 無(wú)法清楚方法是否確實(shí)在 for in 的時(shí)候被調(diào)用了。
對(duì)于一些 unreachable 的代碼，CC 將報(bào)警告。
如果要產(chǎn)出一份被調(diào)用的公共接口，例如庫(kù)，使用稱作 export 的方法將函數(shù)導(dǎo)出，防止函數(shù)定義被
CC 回收。具體的做法是將函數(shù)綁定到某個(gè)容器，比如：
function displayNoteTitle(note) { alert(note['myTitle']);}// Store the function in a global property referenced by a string:window['displayNoteTitle'] = displayNoteTitle;
對(duì)于需要 export 的函數(shù)，均使用 quoted string 風(fēng)格。

　　背后的思考

　　根據(jù)以上高級(jí)模式優(yōu)化的行為分析可知，CC 附加給開發(fā)者的約束主要有：

強(qiáng)制以強(qiáng)類型的靜態(tài)語(yǔ)言風(fēng)格編寫 js，將關(guān)注點(diǎn)從運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)技巧轉(zhuǎn)移到組織代碼、編寫邏輯
本身。而可能由弱類型系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)特征產(chǎn)生的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)則交給 CC，即通過(guò)開發(fā)者與 CC 達(dá)成一種
編碼約定而規(guī)避掉。
嚴(yán)格要求區(qū)分面向開發(fā)者的代碼和面向機(jī)器的代碼。
雖然不像 C 等語(yǔ)言會(huì)編譯產(chǎn)生目標(biāo)代碼，但是 CC 在一定程度上也生成了面向機(jī)器的 js，包括壓縮空白、縮減標(biāo)識(shí)符、條件編譯和冗余代碼去除。這和第一點(diǎn)其實(shí)是一脈相承的，同樣要求開發(fā)者將關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)移到開發(fā)本身。
使用規(guī)范化的接口方式。
這不僅包括要求開發(fā)者使用恰當(dāng)?shù)?annotation（extend, interface, …），同時(shí)也給整個(gè) OO-JS 打下了一個(gè)框架，開發(fā)者必須使用同樣的模式進(jìn)行 OO 編碼。另外，要求使用 export 技術(shù)統(tǒng)一導(dǎo)出公共接口更強(qiáng)化了這一點(diǎn)?？傊?，這一點(diǎn)進(jìn)一步限定了開發(fā)者的編碼風(fēng)格，但是帶來(lái)的好處是明顯的：可讀、可控、一致性。

　　曾經(jīng)有讀過(guò) Closure Library 源碼的同學(xué)評(píng)論道：

Google 根本不懂怎么寫 Javascript！代碼里面各種冗余，并且充滿了 Java 的味道！

　　當(dāng)時(shí)確實(shí)也有這種感覺，比如 Google 把 if(foo) 寫作 if(foo != undefined) 等等。

　　Javascript 固然充滿了豐富的動(dòng)態(tài)特征，而且很多特性非常優(yōu)雅，能夠讓代碼簡(jiǎn)潔精悍，或者構(gòu)造出一些
令人驚嘆的技巧，但是也會(huì)產(chǎn)生一些副作用：

首要的問(wèn)題是可讀性，靜態(tài)的東西容易一目了然，動(dòng)態(tài)的東西需要經(jīng)過(guò)一番運(yùn)算才能得出結(jié)論。
比如 js 中的極晚綁定，再比如標(biāo)識(shí)符運(yùn)行時(shí)重寫。
其次的問(wèn)題是執(zhí)行性能。一個(gè)比較經(jīng)典的眾 js 工程師都在使用的技巧就是“模擬函數(shù)重載”——
在函數(shù)體內(nèi)判斷 arguments 的特征，從而對(duì)應(yīng)給出不同的邏輯。由于缺乏強(qiáng)類型，js 本身不能具備
真正的重載，但是運(yùn)行時(shí)的判斷在帶來(lái)靈活性的同時(shí)，必然會(huì)多出很多模擬重載的邏輯，降低性能。

　　在今年的 D2 大會(huì)上，Hedger 同學(xué)指出，大多數(shù) js 開發(fā)者像是個(gè) ninja（忍者），他們身懷絕技、神鬼莫測(cè)，單兵作戰(zhàn)還可以，但是一旦碰到 army（軍隊(duì)，比如 Google 團(tuán)隊(duì)這樣的）就是個(gè)悲劇。

　　我比較欣賞這個(gè)比喻，大團(tuán)隊(duì)要良好地協(xié)作，必需遵循一定的規(guī)范和限制，優(yōu)先保證可讀性和一致性，與此同時(shí)
失去的是奇技淫巧、自由靈活。所以采用何種編程風(fēng)格、理念，需要具體問(wèn)題具體分析…………

　　至少，目前 CC 提供了一個(gè)好的思路，它的高級(jí)模式推崇的編程風(fēng)格也是很值得嘗試、借鑒的。

　　最后附上 CC 的常用命令選項(xiàng)……選項(xiàng)實(shí)在是有夠多……

　　CC 常用命令選項(xiàng)

–charset VAL 對(duì)所有文件定義的編碼格式
–compilationlevel [WHITESPACEONLY | SIMPLEOPTIMIZATIONS | ADVANCEDOPTIMIZATIONS]
設(shè)定編譯級(jí)別
–debug 開啟 debug 選項(xiàng)
–define (–D, -D) VAL 設(shè)定文件中使用 @define 標(biāo)注的開關(guān)值，即條件編譯
–externs VAL 編譯代碼需要調(diào)用未編譯的代碼時(shí)，使用它
–formatting [PRETTYPRINT | PRINTINPUT_DELIMITER] 格式化輸出
–js VAL 輸入文件，多指定多個(gè)，將會(huì)被合并
–jsoutputfile VAL 輸出文件，如果不指定的話，直接輸出到 standard output 流
–module VAL 定義模塊
–output_manifest VAL 打印編譯文件清單
–print_tree 打印語(yǔ)法分析樹
–warning_level [QUIET | DEFAULT | VERBOSE] 設(shè)定報(bào)錯(cuò)模式