拯救浏览器兼容性：Babel是前端开发的必备神器（一）

I. 介绍Babel

什么是Babel

Babel是一个流行的JavaScript编译工具，可以将高版本的JavaScript代码转换为向后兼容的代码，以便在旧版浏览器或Node.js环境中运行

。Babel支持许多ES6和ES7的新特性，例如箭头函数、模板字符串、解构赋值、let和const关键字等等。Babel还支持插件的扩展，以便于应对更加灵活的需求。

Babel已经成为了JavaScript开发中一个必不可少的工具之一。

Babel的作用

Babel 是一个 JavaScript 编译器，主要用于将新版本的 ECMAScript 代码编译成可在老版本浏览器或者 Node.js 等 JavaScript 环境中执行的代码。Babel 通过转换语法和 API Polyfill 来实现这个过程。

Babel 可以将以下内容转换：

1. 语法转换：Babel可以将较新的 ECMAScript 标准中的语法转换成旧版 JavaScript 或者当前常用的 JavaScript 语法。例如将 ES6 模板字符串转换成 ES5 的字符串拼接代码；将 ES6箭头函数转换成 ES5 普通函数等等。
   
2. Polyfill：Babel 可以将新的 ECMAScript API 编译成旧版浏览器所能识别的 JavaScript 代码，从而让旧版的浏览器也能使用新版 API。在执行时，Babel 会首先检查浏览器是否本身已经支持该 API，如果支持，则不会进行转换，将直接使用原生代码执行。
   
3. 插件：Babel 也支持第三方插件机制，可以通过插件方式扩展 Babel 编译器，实现对其他非标准语言特性的支持，例如对 TypeScript 的支持。
   

因为在 Web 前端开发中为了向前兼容，有时需要使用较旧的 JavaScript 版本，但这样会导致开发体验较不好。而 Babel 可以将新版本的 JavaScript 代码转化成兼容旧版浏览器的代码，从而使前端开发更加高效便捷。无论是在 Web 前端还是 Node.js 后端开发中，Babel 都扮演着重要的角色。

Babel的历史

通过将Babel的历史用表格的形式展现，可以更清晰地了解Babel的发展历程和每个阶段的重要内容。

II. Babel的工作原理

JavaScript编译工具的作用

JavaScript编译工具主要的作用是通过对JavaScript源代码进行编译、压缩、打包等处理，来提高JavaScript代码的执行效率和网页的加载速度。

以下是它们的主要作用：

1. 语法检查：通过对JS代码进行语法检查，能够帮助检测和修复代码中存在的错误和潜在的风险点。
   
2. 打包压缩：通过压缩JavaScript文件的大小，减小文件的请求时间以及网络传输带宽占用，节省用户等待的时间。
   
3. 代码转换：将不同版本和格式的JS代码转换成符合目标版本和格式的JS代码。例如将ES6的代码转化为ES5以兼容早期浏览器。
   
4. 模块化管理：通过模块化管理工具，如RequireJS和Webpack等，可以将JS代码按功能逻辑、功能模块等进行划分，方便代码管理、维护、模块化重用及扩展。
   
5. 常量抽取：将JS代码中的常量（如字符、数字等）抽取出来，避免代码重复以及管理困难。
   
6. 语法糖转换：将其他编程语言中的语法糖，如TypeScript、CoffeeScript等转化为JS代码，以便于JS的执行。
   

总之，在前端开发中，JavaScript编译工具可以大大提高开发效率和代码质量，并且优化用户的网页访问和使用体验。

Babel的编译原理

以下是Babel的编译原理的详细阐述：

1. 词法分析

在编译前，Babel会将源代码解析成一个个的单词（token），包括关键字、变量、函数和符号等。这一步是通过词法分析器（lexer）完成的。

2. 语法分析

在词法分析后，Babel会将每一个单词组成抽象语法树（AST）的结构，以便对识别到的语法进行进一步处理。这一步是通过语法分析器（parser）完成的。AST是一种以树形结构来表示代码的结构的形式。

3. 转换过程

在AST生成后，Babel会对AST进行识别和转换，以使其符合指定的输出目标，这一步是通过插件完成的。根据Babel的配置，插件可以执行各种操作，包括添加或删除代码、调整顺序以及更改语法等。Babel也支持自定义插件，以适应各种转换需求。

4. 生成输出

经过插件转换后，Babel会重新将AST转换为代码并输出。输出可以是合并后的单个文件，也可以是多个文件，在浏览器环境下可以直接运行的JavaScript文件。

总之，Babel的编译原理就是将源代码经过词法分析、语法分析和插件处理后，转换成符合指定输出目标的JavaScript代码。

Babel的架构

以下是Babel的架构示意表：

Babel的架构可以分为三个部分：

Parser、Transformer和Generator。

• Parser用于将源代码解析成AST抽象语法树
• Transformer用于转换AST
• Generator用于将转换后的AST转换回代码。

除此之外，Babel还支持多种JavaScript语法，包括ES2015、TypeScript、JSX等，并提供插件和预设，以及缓存功能，以提高整体转换效率。

III. Babel的特性

ES6的支持

Babel对ES6的支持是非常好的，它可以将ES6的代码转换成符合ES5标准的代码，让现代浏览器可以理解和执行。

以下是Babel对ES6语法的支持：

1. let和const

let和const是ES6中新增的声明变量的关键字。

Babel可以将含let和const的ES6代码转换成ES5规范中的var关键字和function。

2. 箭头函数

箭头函数是ES6中引入的新语法，可以简化函数的定义和调用。

Babel可以将含箭头函数的ES6代码转换成普通函数。

3. 模板字符串

模板字符串是ES6中引入的新语法，可以让开发者更方便地处理字符串拼接需求。Babel可以将含模板字符串的ES6代码转换成普通字符串拼接。

4. 解构赋值

解构赋值是ES6中引入的新语法，可以使开发者更方便地从对象或数组中抽取值并赋值给变量。Babel可以将含解构赋值的ES6代码转化为普通的变量赋值操作。

5. 类

类是ES6中引入的新语法，可以让开发者更方便地实现面向对象编程。Babel可以将含类的ES6代码转换成ES5规范中的普通Function构造函数。

6. 模块化

ES6引入了模块化的概念，可以让开发者更方便地进行工程化开发。Babel可以将含模块化的ES6代码转换成CommonJS或AMD规范的代码。

除了以上列举的语法特性外，Babel还支持诸如展开运算符、函数默认值、Symbol等其他ES6语法的转换。因此，Babel对ES6语法的支持可以说是十分完整和全面了。

插件系统

Babel的插件系统是Babel架构中最重要的部分之一，它使得Babel具有了可扩展性和自定义性。

Babel的插件系统可以通过插件来进行开发者想要的转换。我们可以添加自定义的转换规则或者拓展Babel的能力。

为了获得转换规则的最大限度控制，Babel插件系统允许我们自定义所有的AST节点、如何遍历AST树、如何转换AST树，以及将其转换为输出代码。

Babel插件系统的特点有：

1. 可扩展性

Babel插件系统有非常强的可扩展性，可以轻松添加新的插件以满足特定的需求。这些插件可以通过npm模块管理系统进行共享和传播。

2. 定制化

开发者可以通过自定义插件来控制Babel的转换行为，并定制优化代码的方式。不同的插件可以在转换过程的不同阶段执行，并且还可以通过顺序和条件来控制插件的执行。

3. 复杂性管理

随着时间和规模的增长，Babel代码的复杂性也在不断增加。插件系统使得开发者可以将Babel代码分解为独立的模块，每个模块仅提供有限功能，以降低代码复杂度并提高代码可维护性。

总之，Babel的插件系统允许开发者深入定制和扩展Babel的能力，使得Babel可以满足不同的需求。使用插件也可以提高开发效率和代码质量，使得 Babel 具有了更加完善的转换能力。

针对不同浏览器的转换

浏览器对JavaScript的支持程度并不相同，不同的浏览器有可能不支持一些ES6语言特性或新的API。

为了尽可能地兼容各种浏览器，Babel提供了一些针对不同浏览器的转换插件，其中最常使用的是"babel-polyfill"和"babel-preset-env"插件。这些插件可以使得代码能够在所有浏览器中正确执行。

1. babel-polyfill插件

babel-polyfill插件提供了对一些ES6全局变量和API的polyfill（填补）。在不支持这些API或变量的旧浏览器中，这个插件会自动把缺失的东西兼容模拟成为原生浏览器支持的东西，以实现新特性的运行。需要注意的是，babel-polyfill会环境增加十分详细的ES6预设，体积较大，一般需要采用按需引入。

2. babel-preset-env插件

babel-preset-env插件主要是根据选择的目标浏览器列表转换代码，以适应不同浏览器之间的差异。使用这个插件时，开发者可以指定一个目标浏览器的列表(如：last 2 versions, ie >=8,)，babel-preset-env就会自动分析目标浏览器支持的语言和特性，在输出代码中尽可能使用这些语言和特性，从而提高代码的兼容性。

总结来说，以上两个插件都是针对不同浏览器的转换插件，分别可以实现全局变量和API的兼容，以及按需转换代码，适应不同目标浏览器之间的差异。在实际工作中，我们可以结合使用这些插件，以实现更好的浏览器兼容性。

转换的可配置性

Babel提供了多种方式来配置其转换过程，开发人员可以灵活地选择最适合自己项目的配置方式。

以下是Babel配置的可配置性：

1. .babelrc文件

.babelrc文件位于Babel项目根目录下，是一个JSON配置文件，用于控制Babel的转换行为。我们可以在配置文件中指定预设preset、插件plugins、以及转换目标env。

例如，我们可以指定转换目标环境为ES5：

{
  "presets": ["es2015"]
}

2. CLI参数

我们可以通过命令行参数来控制Babel的转换行为。Babel的CLI提供多种参数，比如plugin参数、presets参数等等，在运行Babel时加上对应的参数就可以对Babel进行配置。

例如，我们可以在命令行中指定插件来转换代码：

babel --plugins transform-async-to-generator src -d lib

3. API

我们也可以使用Babel的API来进行配置。通过Babel的API，我们可以自定义转换流程，并在项目中使用自己的转换规则。

例如，我们可以在代码中引入Babel的API，并使用API来进行转换；

const babel = require("@babel/core");
const code = "const fn = async () => {};";
babel.transform(code, {
  plugins: ["transform-async-to-generator"]
});

总结来说，Babel提供了多种配置方式，我们可以通过.babelrc文件、CLI参数或者API来进行配置，以实现符合项目需求的转换规则。

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