Google Closure Compiler 高級模式及更多思考

　本文將詳細介紹 CC 的高級模式部分，更重要的是，闡述 CC 高級模式背後的思考
& X  `6 A  }! G3 M& T; D: l$ }( p" R　　CC 是真正的編譯器
　　Closure Compiler 和 YUICompressor 並不是同類產品，雖然 CC 和 YC 同樣產出壓縮後的 JS 文件，但是 YC 只做了詞法上的掃瞄，而 CC 並不只是一個 compressor 那麼簡單，器如其名，它是一個compiler。
　　對於一個 compiler，一般地，它需要做到：
3 F0 F/ h$ R/ U9 b檢查源文本中語法、語義、語用上的錯誤；
9 t+ u9 b! N, \, A% X3 q- i' B根據分析產出物（符號表、語法樹等）產出目標 / 中間代碼；
5 v, ^5 }2 o# n% W- k4 }優化。
　　代碼錯誤一般來自三個方面：
語法（Syntax）
9 F2 T) L; l5 U9 n/ ?' y表示構成語言句子的各個記號之間的組合規律。大體上，parser / interpreter 在詞法分析和語法分析階段，產生符號表、語法樹等分析產出物，具體見編譯原理教科書……
1 Q% q) o. h4 d7 h語法上的錯誤，如：
0 B7 o2 s2 |* b0 W" M( }doSomething(;) // SyntaxError: Unexpected token ;
根據語法規則，在非 for 語句中的 ; 意義是分隔符，而分隔符前的 ( 並沒有配對)，因此報錯。
, T4 i# ]: l; P5 |語義（Semantics）
表示各個記號的特定含義（各個記號和記號所表示的對象之間的關係）。compiler 需要根據語義分析產出中間代碼，對於不產生中間代碼的語言如 JS，則在運行時的解釋期間指出錯誤。
* P! D/ Y" a. p/ a2 Q語義上的錯誤，如：
3 v% y* c9 W. O0 = {}; // ReferenceError: Invalid left-hand side in assignment
. t4 q. T3 o' a; M根據賦值運算符 = 的意義，左操作數不能為字面量，所以雖然這個賦值語句包含了必需的左操作數、運算符、右操作數，仍然出錯。
  h" V- o( o/ V語用（Pragmatics）
表示在各個記號所出現的行為中，它們的來源、使用和影響。
( Z. j2 G$ p8 t' g4 ~語用上的錯誤，如：
doSomething(); // ReferenceError: doSomething is not defined
9 Q! a1 _: s) O4 F7 f$ o7 Z! C在這裡直接調用了一個未定義的函數，導致出錯。在一些其他場景中，雖然程序運行正確無誤，但是仍然可以優化（這種優化並不是技巧上的），比如：
0 N8 n! W9 c" c5 m# D; Z* F6 Jfunction doSomethingElse() {}(function() { return; doSomethingElse(); // No Exception but Redundant: Unreachable code})();
4 h7 X3 ^0 G" }) J+ O. O" _　　在這裡，doSomethingElse 函數之前由於有 return，因此這個函數調用將永遠不能執行，這種冗余代碼對整個程序來說毫無用處，可以去掉。
　　對於 Closure Compiler 來說，它處理的對象是 js，不需要產生其他中間代碼或彙編代碼 / 機器碼，因此輸出的還是 js，但是是經過分析的、優化後的 js；另外，它也可以選擇輸出 parse tree（使用–print_tree 參數），所以，CC 的確完成了一個編譯器需要實現的功能。
　　CC 功能概述
　　在詳細討論 CC 的高級模式前，還是簡明介紹一下功能體系。
0 C2 j+ a! D2 ]* B6 ?( I　　編譯級別
5 i, J& Z" ^" x6 Q5 V4 @　　CC 的 compilation_level 包括三個級別：
0 Y$ g+ I& k! E8 i( E, aWHITESPACE_ONLY
; ^: W9 W2 \9 R9 Q" H1 R- {  \只刪除空白、註釋。
SIMPLE_OPTIMIZATIONS
! K* C/ ]# r2 i% L在 WHITESPACE_ONLY 基礎上將局部變量和參數轉成短名稱。
ADVANCED_OPTIMIZATIONS
更加激進的重命名、移除垃圾代碼、內聯函數。
+ d" f* i5 b- w8 X! ~/ f　　可以看到，SIMPLE_OPTIMIZATIONS 級別的 CC，和 YC 無異，沒做什麼真正的編譯工作，所以說，使用了高級模式的 CC 才是四肢健全的 CC 。
4 E8 Z9 u6 f$ w8 }　　約束條件
. [2 ^& `) ^- V. n　　使用 CC 有一定約束條件，這影響到我們的編碼風格：
WHITESPACE_ONLY
不認可 JS 1.5 以上版本的語言特性
不保留註釋
SIMPLE_OPTIMIZATIONS
# `) E; p' Y4 W5 ]完全禁用 with 和 eval
- s0 F, f2 K* T3 f, `' p字符串中引用的函數名 / 參數名不會改動（CC 不改動所有字符串）
ADVANCED_OPTIMIZATIONS 模式下的約束放到下文詳述
　　註解
: d$ ]9 Y: L6 @　　Annotations 也是 CC 的重要組成部分，使用 JSDoc 風格，用以輔助高級模式下的編譯，下文詳述。
3 R) @- k1 o$ }. K1 A% e　　使用 CC 高級模式
" Y8 n3 R2 Q- j% f6 r/ O　　在 CC 下，啟用高級模式的方法是加入參數 --compilation_level ADVANCED_OPTIMIZATION。
　　作為一個 compiler，CC 的高級模式下，額外的優化政策是：
, N* S# a; h6 n9 |3 i  S: d9 l更激進的重命名，如 obj.property 改為 a.b，將深度過高的命名空間平坦化等；
移除垃圾代碼，如刪除未被調用的方法定義，警告邏輯死角（return 後的語句等）；
將函數內聯，如 a call b, b call c，a()，那麼直接執行 c()。
　　要達到高級模式的預期優化效果，開發者必須對自己做一些約束，因為 js 是弱類型、動態性的。否則
& i+ V7 [8 P! v: j: tjs 的這種靈活將使 compiler 無能為力。
+ S! F: S- L1 Y  \% K　　總體上，這種約束包括限定某些 js 編碼風格，以及使用相應的 JSDoc 註解。
　　以下詳述具體的約束以及代碼的檢查 / 優化效果：
8 A: C+ c/ W5 \1 |$ T2 Z2 D　　強類型的模擬
@param 和 @type 中定義的類型會在編譯期間得到檢查，同樣避免了在運行時檢查，提高性能。
7 E& d1 Q" ]* ^& Z@const 標記常量，當常量被寫時會報錯。
7 ]( k" l! v. t, p模擬枚舉，將同類可枚舉常量定義為一個對像字面量，使用 @enum 標記：
! c) ?0 |& e- L6 y& f/ P9 X! avar STATUS = { LOADING: 3, COMPLETE: 4};
) D0 Q- B% W! \8 o$ h: p! H編譯結果中 STATUS.LOADING 會被直接替換為 3，其實完全模擬了 C 等語言中的枚舉。
- t6 Z9 Y6 H" k7 X. }2 M* \3 J使用 @constructor 標注函數為構造器，它僅能被實例化，而不可用作普通方法，甚至是工廠方法，CC 會確保構造器被合法使用，否則報錯。這樣確保開發者不必在運行時判斷，構造器函數到底以怎樣的形式被調用。
  j2 x! |) R8 E& }7 P在表達式中也可以使用 @type 來限定類型，這對於 JSON 特別有用，如
6 U, N; \; t. l. o. Rvar data = /** @type {UserModel} */({ firstName : 'foo', lastName : 'bar'});
% e7 A4 k- F8 ^在這裡 UserModel 是個構造器，也可以使用 @typedef 來自定義複雜的數據類型。
　　域可見性的模擬
) {: s# M4 O/ l- R6 P/ L$ H使用 @private 標注私有域，私有域被外部引用會報錯。開發者也可以按照「國際慣例」給私有域加上_ 前綴或後綴，以提醒自己 / 協作者這是一個私有域，@private 註解用來告訴 CC；這樣，開發者可以不必使用諸如老道的「模塊模式」等技巧來真正地隱藏私有變量，將檢查工作丟給CC，讓開發盡可能樸實簡單。
類似有 @protect
( I- i  e$ I  n　　類系統的模擬
使用 @extends 標注繼承關係，繼承體系會被優化。
使用 @interface 標注接口，接口是類似 function ThisIsAInterface(obj) {}的函數體為空的構造器定義，編譯後將移除其相關代碼。同時，標注 @implements 的構造器必須實現implemented 的接口的所有方法（正如其他 OO 語言一樣），否則，CC 報錯。這同樣簡化了接口 / 實現的約束，靠 CC 來保證實現關係的可靠性。
- \9 R  p3 F2 B　　條件編譯的模擬
使用 @define 標記狀態開關，適用於調試 logger 等 開發 / 發佈 狀態需要分離的模式。
可以在編譯時指定參數來標識 define 參數的狀態。這其實就是一個條件編譯，真給力……
　　對像平坦化及屬性名縮減
2 U6 h9 t- Z! ?& O; \" N. z4 N對像屬性會被編譯為單變量，比如 foo.bar to foo$bar，這種標記方法看起來很像 java 中被編譯出來的內部類~~之後 foo$bar 被進一步縮短。對像之所以能被平坦化是因為在 js 中對象可以看做是一群引用 / 原始數據類型的容器。
8 B0 s6 Q4 l$ m' ?但是，js 對像實際上更複雜，所以被平坦化後會帶來一些副作用，比如如果在對像（字面量）中使用 this 指針，則編譯後的結果會導致 this 指向錯誤。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（對像字面量）和類的靜態方法（綁定到constructor 上的函數）中都避免使用 this 指針。
, N  T- N' ~, s2 i8 }在縮減對像屬性 / 方法的名稱長度時，有另外一個注意點，那就是必須始終使用 dot syntax（.運算符），而不使用 quoted string（[] 運算符），除非索引名是一個變量。這是因為 CC 始終不處理字符串中的內容，所以，var o = { longName: 0 }; o["longName"] 會被翻譯為var a = { b: 0 }; a["longName"] 導致出錯。實在想使用 quoted string，則在定義的時候也要使用 quoted string。
) C) x6 _- y! N- {對於全局變量，如果出現以 window.property 的形式引用的，必須始終定義為 window.porperty 形式：
- Y, ^' K4 c& Vwindow.property = 1;var property = 1; // wrong!
  l! e+ m5 o- a$ T6 T否則也會杯具，CC 可不會 window.property 翻譯為 window.a。
! k$ W5 G* q" U+ x9 G9 X+ f+ z$ B　　垃圾代碼的移除
一個函數聲明卻未被調用時，默認地，聲明體將被幹掉。
# Y( t/ U# c2 \% |- C9 _7 W8 ?/ ~在這種機制下，如果一個方法是以 for in 的形式調用的，那麼原方法也會被幹掉，因為這種動態特徵使得 CC 無法清楚方法是否確實在 for in 的時候被調用了。
對於一些 unreachable 的代碼，CC 將報警告。
如果要產出一份被調用的公共接口，例如庫，使用稱作 export 的方法將函數導出，防止函數定義被
CC 回收。具體的做法是將函數綁定到某個容器，比如：
function displayNoteTitle(note) { alert(note['myTitle']);}// Store the function in a global property referenced by a string:window['displayNoteTitle'] = displayNoteTitle;
6 v5 e) m0 F' m3 u對於需要 export 的函數，均使用 quoted string 風格。
　　背後的思考
　　根據以上高級模式優化的行為分析可知，CC 附加給開發者的約束主要有：
強制以強類型的靜態語言風格編寫 js，將關注點從運行時的動態技巧轉移到組織代碼、編寫邏輯
本身。而可能由弱類型系統和動態特徵產生的問題和風險則交給 CC，即通過開發者與 CC 達成一種
編碼約定而規避掉。
, u8 S) n' X2 b嚴格要求區分面向開發者的代碼和面向機器的代碼。
* A' c5 w4 L: \$ m1 m% |雖然不像 C 等語言會編譯產生目標代碼，但是 CC 在一定程度上也生成了面向機器的 js，包括壓縮空白、縮減標識符、條件編譯和冗余代碼去除。這和第一點其實是一脈相承的，同樣要求開發者將關注點轉移到開發本身。
使用規範化的接口方式。
% }$ }* ?8 S. h) a# w; R這不僅包括要求開發者使用恰當的 annotation（extend, interface, …），同時也給整個 OO-JS 打下了一個框架，開發者必須使用同樣的模式進行 OO 編碼。另外，要求使用 export 技術統一導出公共接口更強化了這一點。總之，這一點進一步限定了開發者的編碼風格，但是帶來的好處是明顯的：可讀、可控、一致性。
; @* f2 O) q' k$ P9 W* W, [) s　　曾經有讀過 Closure Library 源碼的童鞋評論道：
Google 根本不懂怎麼寫 javascript！代碼裡面各種冗余，並且充滿了 java 的味道！
　　當時確實也有這種感覺，比如 Google 把 if(foo) 寫作 if(foo != undefined) 等等。
　　Javascript 固然充滿了豐富的動態特徵，而且很多特性非常優雅，能夠讓代碼簡潔精悍，或者構造出一些
令人驚歎的技巧，但是也會產生一些副作用：
首要的問題是可讀性，靜態的東西容易一目瞭然，動態的東西需要經過一番運算才能得出結論。
) K3 [6 I8 O% a比如 js 中的極晚綁定，再比如標識符運行時重寫。
% y  J5 V! F& ~7 F+ C& j. t其次的問題是執行性能。一個比較經典的眾 js 工程師都在使用的技巧就是「模擬函數重載」——
! w( f5 O) p8 l- \在函數體內判斷 arguments 的特徵，從而對應給出不同的邏輯。由於缺乏強類型，js 本身不能具備
# @8 C% d& U  {  Q真正的重載，但是運行時的判斷在帶來靈活性的同時，必然會多出很多模擬重載的邏輯，降低性能。
　　在今年的 D2 大會上，Hedger 童鞋指出，大多數 js 開發者像是個 ninja（忍者），他們身懷絕技、神鬼莫測，單兵作戰還可以，但是一旦碰到 army（軍隊，比如 Google 團隊這樣的 ）就是個悲劇。
　　我比較欣賞這個比喻，大團隊要良好地協作，必需遵循一定的規範和限制，優先保證可讀性和一致性，與此同時
失去的是奇技淫巧、自由靈活。所以採用何種編程風格、理念，需要具體問題具體分析…………
( U: f" V! N  A2 @& h5 ]( p# J: H　　至少，目前 CC 提供了一個好的思路，它的高級模式推崇的編程風格也是很值得嘗試、借鑒的。
3 z# a: m- O* h　　最後附上 CC 的常用命令選項……選項實在是有夠多……
　　CC 常用命令選項
2 M; T0 b9 W* ^" {6 N–charset VAL 對所有文件定義的編碼格式
% u; y% e1 c1 A–compilationlevel [WHITESPACEONLY | SIMPLEOPTIMIZATIONS | ADVANCEDOPTIMIZATIONS]
設定編譯級別
/ Z2 _, R5 J; M/ v' j, H6 k–debug 開啟 debug 選項
–define (–D, -D) VAL 設定文件中使用 @define 標注的開關值，即條件編譯
–externs VAL 編譯代碼需要調用未編譯的代碼時，使用它
–formatting [PRETTYPRINT | PRINTINPUT_DELIMITER] 格式化輸出
& J, _" i. g( n# b–js VAL 輸入文件，多指定多個，將會被合併
–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 打印語法分析樹
: Q7 y9 z" e# P2 ~–warning_level [QUIET | DEFAULT | VERBOSE] 設定報錯模式

這個是做什麼用的

這個基本上　不懂！

貌似這個東西太深奧......