JavaScript

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JavaScript
パラダイム マルチパラダイム
登場時期 1995年
設計者 ブレンダン・アイク
開発者 ネットスケープコミュニケーションズMozilla Foundation
型付け ダック・タイピング
主な処理系 JavaScriptCoreKJSNitroRhinoSpiderMonkeyV8ほか
方言 JScript
影響を受けた言語 C言語JavaPerlPythonSchemeSelf
影響を与えた言語 DartObjective-J英語版
プラットフォーム クロスプラットフォーム
ウェブサイト developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript
拡張子 .js
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JavaScript(ジャバスクリプト)とは、プログラミング言語のひとつである。Javaと名前が似ているが、全く異なるプログラミング言語である(後述の#歴史を参照)。

JavaScriptはプロトタイプベースオブジェクト指向スクリプト言語であるが、クラスなどのクラスベースに見られる機能も取り込んでいる。

ウェブブラウザ上で動作し動的なウェブサイト構築やリッチインターネットアプリケーションの開発に用いられる。また、2010年以降はnode.jsなどのサーバサイドJavaScript実行環境や各種ライブラリの充実により、MEANに代表されるように、Web開発の全ての領域で活用されるようになってきている。

概要[編集]

JavaScriptという言葉は狭義にはMozillaが仕様を策定し実装しているスクリプト言語を指す。このスクリプト言語はEcmaインターナショナルECMAScript (ECMA-262) として標準化されており、多くのウェブブラウザ等はこの標準化されたECMAScriptを実装している。たとえば、マイクロソフトによる実装はJScriptと呼ぶ。

一般的にJavaScriptという言葉が使われるときはこのようなさまざまなECMAScriptの実装も含んだ幅広い意味で使われるので、どちらの意味でJavaScriptという言葉が使われているかは文脈で判断する必要がある[1]

ECMAScriptは仕様自体に独自の拡張を条件付きで認める記述があり[2]、現在主要なブラウザが実装しているスクリプト言語はすべてECMAScriptに準拠していることになる。広義の意味でこれをJavaScriptと呼ぶ場合、主要なブラウザが実装しているスクリプト言語はマイクロソフトやGoogleアップルの実装も含めてJavaScriptである。

なお、ウェブブラウザでよく実装されているAPIであるDOM (Document Object Model) はECMAScriptの仕様の一部ではないので、DOMの準拠の有無はECMAScriptの準拠の有無とは関係ない。

プログラミング言語としての特徴[編集]

JavaScriptはプロトタイプベースオブジェクト指向プログラミング言語で、それに分類される言語同様、静的にクラスを定義すること無くオブジェクトを利用する[3]。多くの場合はC言語に似た手続き型言語のようなスタイルで書かれるが[要出典]第一級関数をサポートしており関数を第一級オブジェクトとして扱えるなど、関数型言語の性質も持ち合わせている。そのような柔軟な設計から、いくつかのアプリケーションではマクロ言語としても採用されている。例えばAdobe Acrobatは、JavaScriptによるマクロ機能を搭載している。

成立の経緯(#歴史を参照)から、当初は処理系の間の互換性に難があり、Prototype JavaScript Frameworkなどのライブラリがそれらの違いを吸収することで解決が図られた。

AptanaEclipseNetBeansIntelliJ IDEAなどの統合開発環境はJavaScriptをサポートしており、大規模開発が可能になっている。さらにExt JSなどの本格的なGUIライブラリの登場により、デスクトップアプリケーションと遜色ないユーザインタフェースの構築が可能になった。

JavaScriptプログラムのための各種のAPIがW3CWHATWGにより策定されており、クライアント・サーバ間の通信のためのXMLHttpRequestWebSocketマルチスレッド実行のためのWeb Worker英語版などが利用可能となっている。

歴史[編集]

誕生[編集]

JavaScriptはネットスケープコミュニケーションズブレンダン・アイクによって開発され、Netscape Navigator 2.0で実装された。開発当初はLiveScriptと呼ばれていたが、1995年サン・マイクロシステムズ(現・オラクル)が開発したプログラミング言語Javaが当時大きな注目を浴びており、ネットスケープとサン・マイクロシステムズが業務提携していた事もあったため、JavaScriptという名前に変更された[4][5]。最初のJavaScriptエンジン英語版はブレンダン・アイクによりNetscape Navigatorのために作成されたものであった。このエンジンはSpiderMonkeyと呼ばれており、C言語で実装されていた。また、全てJavaで記述されたJavaScriptエンジンであるRhinoも同じくNetscapeのNorris Boyd(後にGoogleに移籍)らにより作成された。

1996年マイクロソフトInternet Explorer 3.0に搭載されるようになると、その手軽さからJavaScriptは急速に普及していく。1997年、通信に関する標準を策定する国際団体EcmaインターナショナルによってJavaScriptの中核的な仕様がECMAScriptとして標準化され[6]、多くのウェブブラウザで利用できるようになった。

ネットスケープは、ウェブアプリケーション開発言語として自社のサーバ製品に実装したLiveWire JavaScriptも発表したが[5]、こちらはあまり普及しなかった。

JavaScriptの登場初期は、ブラウザベンダー間で言語仕様の独自拡張が行われていたため、ブラウザ間の互換性が極めて低かった。ECMAScriptの策定以降は実装間の互換性は向上し、DOMなど関連仕様の実装に関する互換性も高くなっていった。

発展[編集]

市場のブラウザ間互換性がある程度確立された2000年頃には、GoogleAmazon等の大手企業もJavaScriptを積極的に利用し始めた。2005年、マイクロソフトが開発したJavaScriptの非同期通信を利用した技術にAjaxという名前が付けられたことによって、高機能なウェブアプリケーション開発言語の一つとして再び注目を集めた。初期にAjaxを利用した代表的なアプリケーションとして、Google マップ[1]やAmazon Diamond Search[2]などがある。

また、JavaScriptはウェブブラウザの拡張機能を開発するための言語としても使われるようになった。当初は拡張機能用のAPIが統一されていなかったが、互換性を高めようとする動きがある[7]

当初はインタプリタ方式で実行されることが一般的であったためJavaScriptの実行速度はさほど速くなかったが、現在ではJITコンパイルなどを利用した各種の最適化がなされており、各ウェブブラウザのベンダーともに高速化を図ってしのぎを削っている。さらには、この高速化を受ける形で、Node.jsのようにサーバサイドでもJavaScriptを使う動きが見られるようになった。

JavaScript 2.0[編集]

次世代のJavaScriptとして“JavaScript 2.0”を作ろうとした動きは2度あったが、いずれもまとまらなかった。

1度目はECMAScript 3が完成したのち2000年から2003年にかけて発生したが、ネットスケープとマイクロソフトの対立でまとまらなかった。当時ネットスケープが提案していた案はアドビActionScript 2.0に引き継がれ、マイクロソフトの案はJScript .NETへと引き継がれた。

その後もネットスケープ及びMozilla FoundationはECMAScriptの策定に並行してJavaScriptを拡張し、JavaScript 1.x系列としてバージョンアップを繰り返していた。ECMAScript側ではECMAScript 4の策定が1999年以降進められており[8]、2006年の時点でMozilla Foundationはこれに基づいてJavaScript 2.0を作成することを表明していた。MozillaはECMAScript 4の策定にあたって、Pythonの文法を一部取り込んだ案を提案しており、自身でもこれを実装していた[9]

しかしその後、ECMAScriptの標準化作業がMozilla、Adobe、Opera、Googleらが推すECMAScript 4と、Microsoft、Yahoo!らが推すECMAScript 3.1に事実上分裂してしまった影響から、2008年8月に大きな方針転換があり、ECMAScript 4は破棄され後者がECMAScript 5として2009年に標準化された。ECMAScript 4に入る予定だった機能は新たに発足した「ECMAScript Harmony」に先送りとなった[10]。これは後にECMAScript 2015として標準化が完了した。

なお、ECMAScript 5が標準化されて以降、MozillaのJavaScript実装はECMAScriptへの準拠を謳うようになった[11]ためバージョン番号での呼称は行われなくなり、JavaScript 2.0は死語となった。

文法[編集]

基本的な文法[編集]

JavaScriptの変数var[12], let[13]およびconst[14] キーワードを使用して宣言できる。

var x; // 変数xの宣言。値が未指定のため、特殊な値である undefined が入った状態となる。
var y = 2; // 変数yの宣言。同時に 2 が代入される。

上記例のスラッシュ2文字以降はコメントである。

JavaScriptは言語仕様にI/Oが組み込まれておらず、それらは実行環境により提供される。ECMAScript 5.1の仕様では以下のように言及されている。[15]

この仕様の中では外部データの入力または計算結果の出力は供給しない。
(… indeed, there are no provisions in this specification for input of external data or output of computed results.)

しかし、ほとんどの実行環境はConsole Standards[16]で規定されている console オブジェクトを持っており[17]、そこにコンソール出力を行える。以下に最小のHello worldプログラムを示す。

console.log("Hello World!");

再帰関数は以下のように書ける。

function factorial(n) {
    if (n == 0) {
        return 1;
    }
    return n * factorial(n - 1);
}

無名関数(またはラムダ式)の構文とクロージャの例は以下である。

// ECMAScript 5以前の記法
var displayClosure = function() {
    let count = 0;
    // ECMAScript 2015以降で可能な記法
    return ()=> {
        return ++count;
    };
}
var inc = displayClosure();
inc(); // 1 が返る
inc(); // 2 が返る
inc(); // 3 が返る

可変長引数は以下のように記述する[18]

var sum = function(...args) {
    let x = 0;
    for (const v of args) {
        x += v;
    }
    return x;
}
sum(1, 2, 3); // 6 が返る

即時実行関数式英語版 (IIFE) の例。関数を用いることで変数をクロージャに閉じ込めることができる。

var v;
v = 1;
var getValue = (function(v) {
  return function() {return v;};
})(v);

v = 2;

getValue(); // 1 が返る

複雑な例[編集]

以下のサンプルコードは、様々なJavaScriptの機能を示したものである。

"use strict"; // strictモードの宣言
/* 2つの数値の最小公倍数を求める */
function LCMCalculator(x, y) { // コンストラクタ関数
    const checkInt = (x)=> { // 入れ子の関数
        if (x % 1 !== 0) {
            throw new TypeError(x + " is not an integer"); // 例外のスロー
        }
        return x;
    };
    //   行末のセミコロンは省略可能な場合があるが、省略は推奨されない。
    this.a = checkInt(x)
    this.b = checkInt(y);
}
// オブジェクトのプロトタイプはコンストラクタ関数の prototype プロパティに格納する
LCMCalculator.prototype = { // オブジェクトリテラル
    constructor: LCMCalculator, // このようにプロトタイプを上書きする場合は、
                                // constructorプロパティにコンストラクタ関数名を再指定する
    gcd: function () { // 最大公約数を計算するメソッド
        // 「ユークリッドの互除法」アルゴリズムで計算
        let a = Math.abs(this.a), b = Math.abs(this.b);
        if (a < b) {
            // 変数の入れ替え
            const t = b;
            b = a;
            a = t;
        }
        while (b !== 0) {
            const t = b;
            b = a % b;
            a = t;
        }
        // 最大公約数の計算は一度でよいため、自分自身を計算済みの結果を返すメソッドで再定義(上書き)する。
        // (これにより LCMCalculator.prototype.gcd の代わりに this.gcd が呼ばれるようになる。
        //   ただし、計算後にプロパティ a や b が変更されてしまうと、結果は誤りとなる。)
        // なお 'gcd' === "gcd", this['gcd'] === this.gcd である。
        this['gcd'] = function () {
            return a;
        };
        return a;
    },
    lcm : function () { // 最小公倍数を計算するメソッド
        // 変数名は、オブジェクトのプロパティと衝突しない。例)lcm は this.lcm とは異なる。
        // 以下では、浮動小数の精度の問題を避けるために this.a * this.b としていない。
        const lcm = this.a/this.gcd()*this.b;
        // 最小公倍数の計算も一度でよいため、自分自身を計算済みの結果を返すメソッドで再定義(上書き)する。
        this.lcm = function () {
            return lcm;
        };
        return lcm;
    },
    toString: function () { // toStringはオブジェクトを文字列に変換するときに呼ばれるメソッド。
        // テンプレート文字列により文字列中に値を埋め込むことができる。
        return `LCMCalculator: a = ${this.a}, b = ${this.b}`;
    }
};

// 汎用の出力関数の定義。この実装はWebブラウザ上でのみ動作する。
function output(x) {
    document.body.appendChild(document.createTextNode(x));
    document.body.appendChild(document.createElement('br'));
}

// 無名関数はさまざまな書き方が可能
[[25, 55], [21, 56], [22, 58], [28, 56]].map(([a, b])=> new LCMCalculator(a, b)) // 配列リテラル + マッピング関数
.sort((a, b)=> a.lcm() - b.lcm()) // 指定した比較関数を用いたソート
.forEach(obj=> {
    output(obj + ", gcd = " + obj.gcd() + ", lcm = " + obj.lcm());
});

上記コードをウェブブラウザ上で実行すると、以下の結果が表示される。

LCMCalculator: a = 28, b = 56, gcd = 28, lcm = 56
LCMCalculator: a = 21, b = 56, gcd = 7, lcm = 168
LCMCalculator: a = 25, b = 55, gcd = 5, lcm = 275
LCMCalculator: a = 22, b = 58, gcd = 2, lcm = 638

JavaScriptの利用[編集]

Webページでの利用[編集]

JavaScriptの最も歴史の長い使用法はHTMLページにクライアント側のふるまいを持たせることである。これは当初はダイナミックHTML (DHTML) として知られていた。JavaScriptはHTMLに直接埋め込まれまたは別のファイルからインクルードされ、ウェブブラウザ上のJavaScript実行環境で動作する。ウェブブラウザは通常、Document Object Model (DOM) を扱うためのホストオブジェクトを提供する。

JavaScriptの使用例としては、以下のようなものがある。

  • ページの再読み込みなしで新しいコンテンツを読み込むまたはサーバーに投稿する(Ajax。例えば、SNSでページを離れることなく新しい投稿を表示することができる)。
  • ゲームなどの動的なコンテンツを提供する。
  • データをサーバーに送信せずにフォーム入力値の検証英語版を行う。
  • Web解析英語版広告追跡英語版パーソナライゼーションなどのためにユーザーの閲覧情報を収集する。[19]

JavaScriptはユーザーのブラウザ上で動作できることから、ユーザーの操作に対して素早く反応することができ、アプリケーションをよりレスポンシブにすることができる。さらにJavaScriptはHTML単独では対応できない操作、例えばキー入力などにも応答することができる。Gmailのようなアプリケーションでは、JavaScriptでUIロジックを実装し、さらにJavaScriptでサーバーから情報(例えばeメールのメッセージ)を取得することで、こうしたメリットを享受している。このような利点からAjaxは大きなトレンドとなった[要出典]

JavaScriptは主要ウェブブラウザの大半でサポートされている唯一の言語であることから、意図されたことではなかったが、様々な言語やフレームワークのコンパイル先の出力言語となっている[20]。動的な言語であることからパフォーマンスが制限されるにも関わらず、JavaScriptエンジンの性能向上によりこうした言語は予想外の発展を見せている。

[編集]

以下はJavaScriptとDOMを含むWebページのごく単純な例である。

<!DOCTYPE html>
<html>
    <meta charset="utf-8">
    <title>単純な例</title>
    
    <body>
        <h1 id="header">これはJavaScriptです</h1>
        
        <script>
            document.body.appendChild(document.createTextNode('Hello World!'));
        
            var h1 = document.getElementById('header'); // id='header'の<h1>要素の参照を取得。
            h1 = document.getElementsByTagName('h1')[0]; // または<h1>要素を全て取得してそこから先頭を取得。
        </script>
        
        <noscript>表示中のブラウザはJavaScriptをサポートしていないか、OFFになっています。</noscript>
    </body>
</html>

その他の環境での利用[編集]

ウェブブラウザ以外のJavaScript実行環境も存在する(サーバーサイドJavaScript実装の一覧英語版を参照)。データベースWebサーバーに組み込まれ、それらのAPIやHTTPリクエストやレスポンスのアクセスが提供されているものもある。

また、Node.jsのようにOSの機能(ネットワークファイルシステムなど)にアクセスできる環境も存在する。

バージョンとブラウザの対応表[編集]

バージョン 日付 規格 Netscape
Navigator
Mozilla
Firefox
Internet
Explorer
Opera Safari
1.0 1996年3月 2.0 3.0
1.1 1996年8月 3.0
1.2 1997年7月 4.0-4.05
1.3 1998年10月 ECMA-262 1st edition / ECMA-262 2nd edition 4.06-4.7x 4.0 5.0
1.4 Netscape
Server
6.0
1.5 2000年11月 ECMA-262 3rd edition 6.0 1.0 5.5 (JScript 5.5),
6.0 (JScript 5.6),
7.0 (JScript 5.7),
8.0 (JScript 6.0)
1.6 2005年11月 1.5 + Array extras + Array and String generics + E4X 7.0-8.0 1.5 7.0-9.0 3.0, 3.1
1.7 2006年10月 1.6 + Pythonic generators + Iterators + let 2.0 3.2-5.1
1.8 2008年7月 1.7 + Generator expressions + Expression closures 3.0
1.8.1 1.8 + Minor Updates 3.5
1.9 1.8.1 + ECMAScript 5[21] Compliance 4.0-11.0

[22]

JavaScriptライブラリ[編集]

代表的なJavaScriptライブラリは以下のとおり。

Vanilla JS[編集]

ライブラリを使用しないJavaScriptはVanilla JSと称されることがある。

脚注[編集]

[ヘルプ]
  1. ^ JavaScript 第5版(オライリー・ジャパン、2007)P2。
  2. ^ ECMA-262 第5版 2.Conformance
  3. ^ 新しい(ES2015以降)JavaScriptではクラスの構文によりプロトタイプを意識せずにオブジェクト指向プログラミングをすることが可能になったが、言語設計はプロトタイプベースの設計を維持している。
  4. ^ Marc Andreessen. “INNOVATORS OF THE NET: BRENDAN EICH AND JAVASCRIPT”. 2008年1月22日閲覧。
  5. ^ a b NETSCAPE AND SUN ANNOUNCE JAVASCRIPT, THE OPEN, CROSS-PLATFORM OBJECT SCRIPTING LANGUAGE FOR ENTERPRISE NETWORKS AND THE INTERNET”. 2008年1月22日閲覧。
  6. ^ ECMA 262, ISO/IEC 16262, JIS X 3060
  7. ^ WebExtensions, Browser Extensions
  8. ^ ECMAScript® 2017 Language Specification (ECMA-262, 8th edition, June 2017) Introduction
  9. ^ Python and JavaScript” (英語). Brendan's Roadmap Updates (2006年2月19日). 2007年9月5日閲覧。[リンク切れ]
  10. ^ JavaScript 2.0はECMAScript 3.1ベースに、ECMAScript 4は譲歩[リンク切れ] - マイコミジャーナル
  11. ^ Mozilla における ECMAScript 5 のサポート
  12. ^ var – JavaScript – MDN”. The Mozilla Developer Network. 2012年12月22日閲覧。
  13. ^ let – JavaScript – MDN”. The Mozilla Developer Network. 2018年1月24日閲覧。
  14. ^ const – JavaScript – MDN”. The Mozilla Developer Network. 2018年1月24日閲覧。
  15. ^ ECMAScript Language Specification – ECMA-262 Edition 5.1”. Ecmaインターナショナル. 2012年12月22日閲覧。
  16. ^ Console Living Standard” (英語). WHATWG (2017年5月18日). 2017年5月24日閲覧。
  17. ^ console”. Mozilla Developer Network. Mozilla. 2013年4月6日閲覧。
  18. ^ “[https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Functions/rest_parameters Rest parameters - JavaScript]”. Mozilla Developer Network. Mozilla. 2018年1月24日閲覧。
  19. ^ JavaScript tracking – Piwik”. Piwik. 2012年3月31日閲覧。
  20. ^ Hamilton, Naomi (2008年7月31日). “The A-Z of Programming Languages: JavaScript”. computerworld.com.au. 2016年6月29日閲覧。
  21. ^ 後藤大地 (2009年12月9日). “JavaScriptのブラウザ非互換に解決のみとおし”. journal.mycom.co.jp. 2009年12月9日閲覧。
  22. ^ John Resig. “Versions of JavaScript”. Ejohn.org. 2009年5月19日閲覧。

関連項目[編集]