Web 平台 API 的未来：实验性 JavaScript 特性预览

Web 开发的世界在不断发展，其驱动力来自于对更丰富、更具交互性和更高性能的 Web 应用程序的需求。这一发展的核心是 JavaScript，这门无处不在的 Web 语言，以及暴露浏览器原生功能的 Web 平台 API。本篇博文将深入探讨实验性 JavaScript 功能的精彩世界，并一窥那些有望塑造 Web 开发未来的 Web 平台 API。我们将探讨新兴标准，讨论其潜在影响，并重点介绍能帮助开发者保持领先的资源。

什么是 Web 平台 API？

Web 平台 API 是 Web 浏览器提供的接口，允许 JavaScript 代码与浏览器的功能及底层操作系统进行交互。这些 API 对于构建能够访问硬件功能、操作 DOM、处理用户交互和执行网络请求的动态 Web 应用程序至关重要。可以把它们看作是连接您的 JavaScript 代码和 Web 浏览器强大功能的桥梁。

常用的 Web 平台 API 示例包括：

• DOM API：用于操作 HTML 文档的结构、样式和内容。
• Fetch API：用于发出网络请求（例如，从服务器检索数据）。
• Web Storage API (localStorage, sessionStorage)：用于持久性或单次会话的数据存储。
• Geolocation API：用于访问用户的位置（需获得用户许可）。
• Canvas API：用于绘制图形和动画。

标准化过程：TC39 与 ECMAScript 标准

JavaScript 由 TC39（第 39 号技术委员会）进行标准化，该委员会由致力于 ECMAScript 标准的专家组成。ECMAScript 标准定义了 JavaScript 的语法和语义。为 JavaScript 提出的新功能会经过一个严格的标准化过程，通常包括以下几个阶段：

1. 阶段 0 (Strawman/稻草人提案)：功能的初步想法。
2. 阶段 1 (Proposal/提案)：包含问题陈述、解决方案和示例的正式提案。
3. 阶段 2 (Draft/草案)：对功能的更详细规范。
4. 阶段 3 (Candidate/候选提案)：规范被认为是完整的，并准备好进行实现和测试。
5. 阶段 4 (Finished/完成)：该功能已准备好被纳入 ECMAScript 标准。

许多实验性功能在达到阶段 4 之前就已经在浏览器中可用，通常需要通过功能标志或作为源试用 (origin trials) 的一部分来启用。这使得开发者可以试验这些功能并向 TC39 提供反馈。

探索实验性 Web 平台 API

让我们来探索一些正在开发中的、令人兴奋的实验性 Web 平台 API。请记住，这些 API 可能会发生变化，并且它们在不同浏览器中的可用性可能有所不同。

1. WebGPU

描述：WebGPU 是一个新的 Web API，它为高级图形和计算暴露了现代 GPU 的能力。它旨在成为 WebGL 的继任者，提供更高的性能和对更高级功能的访问。

用例：

• 高级 3D 图形：为游戏、模拟和可视化创建逼真且身临其境的 3D 环境。
• 机器学习：利用 GPU 的并行处理能力加速机器学习工作负载。
• 图像和视频处理：高效地执行复杂的图像和视频处理任务。

示例：想象一个基于 Web 的医学成像应用，它使用 WebGPU 从 MRI 或 CT 扫描中渲染详细的器官 3D 模型。这可以帮助医生更准确地诊断疾病，并更有效地规划手术。

状态：开发中，在某些浏览器中可通过功能标志启用。

2. WebCodecs API

描述：WebCodecs API 提供了对视频和音频编解码器的底层访问。这使得开发者可以构建更复杂的多媒体应用程序，并对编码和解码过程有更大的控制权。

用例：

• 视频会议：实现自定义视频会议解决方案，并针对不同的网络条件优化编码和解码。
• 视频编辑：构建能处理多种视频格式并执行复杂编辑操作的 Web 视频编辑器。
• 流媒体：创建具有自适应比特率流和其他高级功能的高级流媒体播放器。

示例：一个在东京的团队和另一个在伦敦的团队合作一个视频项目，他们可以使用由 WebCodecs API 驱动的 Web 视频编辑器，无缝地编辑和共享高分辨率视频素材，无论他们的互联网连接速度如何。

状态：开发中，在某些浏览器中可通过功能标志启用。

3. Storage Access API

描述：Storage Access API 允许第三方 iframe 在嵌入网站时请求访问第一方存储（如 cookies, localStorage 等）。在隐私法规日益严格和第三方 cookie 逐渐被淘汰的背景下，这一点尤为重要。

用例：

跨站身份验证：允许用户登录嵌入在网站上的第三方服务，而无需重新进行身份验证。

个性化内容：使第三方小部件能够根据存储在第一方 cookie 中的用户数据来显示个性化内容。

改善用户体验：允许第三方服务访问必要数据，而无需用户干预，从而提供更流畅的用户体验。

示例：一个欧洲电子商务网站嵌入了一个来自美国公司的支付网关。Storage Access API 允许该支付网关安全地访问处理交易所需的数据，而不会损害用户隐私。

状态：在某些浏览器中可用。

4. WebAssembly (WASM) 系统接口 (WASI)

描述：WASI 是 WebAssembly 的一个系统接口，它允许 WASM 模块以安全和可移植的方式访问系统资源（例如，文件、网络）。这扩展了 WASM 的能力，使其超越了浏览器，并能在其他环境中使用，例如服务器端应用程序和嵌入式设备。

用例：

• 服务器端应用程序：运行用 C++ 或 Rust 等语言编写并编译为 WASM 的高性能服务器端应用程序。
• 嵌入式设备：在资源有限的嵌入式设备上部署 WASM 模块。
• 跨平台开发：创建无需修改即可在不同平台上运行的应用程序。

示例：一家全球物流公司使用 WASM 和 WASI 开发一个用于跟踪货运的跨平台应用程序，该程序可以部署在世界各地的 Web 浏览器和仓库的嵌入式设备上。

状态：开发中。

5. 声明式 Shadow DOM

描述：声明式 Shadow DOM 允许您直接在 HTML 中定义 Shadow DOM 树，而不仅仅是通过 JavaScript。这可以提高性能，简化开发，并更容易在服务器上渲染 Shadow DOM。

用例：

• Web 组件：构建具有封装样式和行为的可重用 Web 组件。
• 提升性能：减少创建 Shadow DOM 树所需的 JavaScript 代码量，从而加快页面加载时间。
• 服务器端渲染：在服务器上渲染 Shadow DOM，以改善 SEO 和初始页面加载性能。

示例：一家跨国公司使用带有声明式 Shadow DOM 的 Web 组件，在其各种网站和应用程序中构建一致的设计系统，确保为其全球客户提供统一的品牌体验。

状态：在某些浏览器中可用。

6. 优先任务调度 API (Prioritized Task Scheduling API)

描述：优先任务调度 API 允许开发者在浏览器的事件循环中为任务设置优先级，确保最重要的任务（例如，用户交互）被首先执行。这可以提高 Web 应用程序的响应能力和感知性能。

用例：

• 提高响应能力：确保用户交互得到及时处理，即使浏览器正忙于处理其他任务。
• 更平滑的动画：优先处理动画任务，以防止卡顿和掉帧。
• 增强用户体验：提供更流畅、响应更快的用户体验，尤其是在资源有限的设备上。

示例：一个在线游戏平台使用优先任务调度 API 来确保用户输入和游戏逻辑以最小的延迟进行处理，为全球玩家提供流畅且响应迅速的游戏体验。

状态：开发中。

如何试验实验性 API

大多数实验性 API 在浏览器中默认是不启用的。您通常需要通过功能标志或参与源试用 (origin trials) 来启用它们。

功能标志 (Feature Flags)

功能标志是浏览器设置，允许您启用实验性功能。启用功能标志的过程因浏览器而异。例如，在 Chrome 中，您可以通过在地址栏中输入 chrome://flags 来访问功能标志。

重要提示：请注意，实验性功能可能不稳定，并可能导致您的浏览器或网站出现问题。建议在开发环境中使用实验性功能，而不要在生产环境中使用。

源试用 (Origin Trials)

源试用允许开发者在真实环境中测试实验性 API。要参与源试用，您需要向浏览器供应商注册您的网站并获取一个源试用令牌。此令牌需要包含在您网站的 HTML 或 HTTP 标头中。

源试用为测试实验性 API 提供了一个更受控制的环境，并允许开发者向浏览器供应商提供宝贵的反馈。

对 Web 开发的影响

这些实验性的 Web 平台 API 有可能在以下几个方面对 Web 开发产生重大影响：

• 增强性能：像 WebGPU 和 WASI 这样的 API 可以为 Web 应用程序解锁显著的性能提升。
• 改善用户体验：像优先任务调度 API 这样的 API 可以带来响应更快、更流畅的用户体验。
• 新的能力：像 WebCodecs API 这样的 API 为多媒体应用开辟了新的可能性。
• 增强安全与隐私：像 Storage Access API 这样的 API 解决了隐私问题，并对数据访问提供了更多控制。

保持更新

Web 开发的世界在不断变化，因此与最新发展保持同步非常重要。以下是一些可以帮助您保持信息更新的资源：

• TC39 提案：https://github.com/tc39/proposals - 跟踪为 JavaScript 提出的新功能的进展。
• 浏览器供应商博客：关注主要浏览器供应商的博客（例如，Google Chrome Developers, Mozilla Hacks, Microsoft Edge Blog），了解有关新功能和更新的公告。
• Web 开发社区：参与在线社区（例如，Stack Overflow, Reddit），讨论新技术并与其他开发者分享知识。
• MDN Web 文档：https://developer.mozilla.org/zh-CN/ - 一个面向 Web 开发者的综合资源，包含所有 Web 平台 API 的文档。

结论

本篇博文讨论的实验性 Web 平台 API 代表了 Web 开发的最前沿。通过试验这些 API 并向浏览器供应商提供反馈，开发者可以在塑造 Web 的未来中扮演至关重要的角色。虽然这些功能仍在开发中并且可能会发生变化，但它们让我们得以一窥未来激动人心的可能性。

拥抱创新精神，探索这些新领域！您的实验和反馈将有助于为每个人，无论其身在何处或背景如何，铺就一条通往更强大、性能更高、更友好的 Web 的道路。Web 开发的未来掌握在您的手中。