ES2025 新特性与优化

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均未正式发版，请勿在生产环境使用

本篇介绍 ECMAScript 2025 (ES2025) 的主要新特性、优化和实际应用案例。

祖传开篇：作者水平有限，可能比较简陋，也或许有些错误，欢迎指正。

ES2025 概述

ECMAScript 2025 是 JavaScript 语言标准的又一重要更新，引入了多项新特性和优化，旨在提高代码可读性、性能和开发体验。这些更新使 JavaScript 在处理复杂数据结构、异步操作和函数式编程方面更加强大和灵活。

主要新特性

1. 模式匹配 (Pattern Matching)

模式匹配是 ES2025 中最受期待的特性之一，它提供了一种更具表现力的方式来处理条件逻辑，类似于 switch 语句但功能更强大。

语法示例：

javascript

const result = match (userInput) {
  { type: 'number', value: x } => `这是一个数字: ${x}`,
  { type: 'string', value: x } => `这是一个字符串: ${x}`,
  _ => '未知类型',
};

优势：

简化复杂的条件逻辑，特别是处理结构化数据时
提高代码可读性和可维护性
支持深度匹配和解构

2. Records 和 Tuples

Records 和 Tuples 是新的不可变数据类型，提供了深度不可变的数据结构，类似于对象和数组但具有值语义。

语法示例：

javascript

const record = #{ a: 1, b: 2 }; // Record
const tuple = #[1, 2, 3];       // Tuple

// 尝试修改会抛出错误
// record.a = 2; // 错误

优势：

提供真正不可变的数据结构
改善函数式编程体验
与现代框架（如React、Redux）无缝集成

3. 异步上下文传播 (Async Context Propagation)

这一特性允许上下文在异步操作之间持久存在，解决了在使用 async/await 时处理日志记录、请求跟踪或全局状态的问题。

语法示例：

javascript

import { AsyncContext } from 'async-context';

const context = new AsyncContext();
context.run(() => {
  context.set('user', { id: 42 });
  asyncOperation().then(() => {
    console.log(context.get('user')); // { id: 42 }
  });
});

优势：

简化异步操作中的状态管理
提高异步代码的可追踪性和可调试性
减少复杂的变通方案

4. 标准化 JSON 模块

JSON 模块允许在 JavaScript 中原生导入 JSON 文件，类似于导入 JavaScript 或 CSS。

语法示例：

javascript

import config from './config.json' assert { type: 'json' };
console.log(config.title);

优势：

消除了在 Node.js 中使用额外加载器或 fs 操作的需要
使 JSON 使用更加无缝
支持 JSON 模块的动态导入和架构验证

5. 管道操作符 (Pipeline Operator `|>`)

管道操作符使函数调用链更加可读，特别是在函数式编程中。

语法示例：

javascript

// 正确的管道操作符语法
const result = userInput |> validateUserData |> normalizeData |> saveToDatabase;

// 也可以用于更复杂的表达式
const processedData = data 
  |> (d => transform(d, options))
  |> filter
  |> format;

优势：

提高代码可读性
减少嵌套函数调用的复杂性
促进函数式编程风格

6. 重复命名的捕获组 (Duplicate Named Capturing Groups)

允许在正则表达式的不同选择分支中使用相同的捕获组名称。

语法示例：

javascript

const RE_MONTH = new RegExp(
  `^` +
  `(?<year>[0-9]{4})-(?<month>[0-9]{2})` +
  `|` +
  `(?<month>[0-9]{2})/(?<year>[0-9]{4})` +
  `$`
);

// 两种格式都能正确解析
console.log(RE_MONTH.exec('2024-05').groups); // { year: '2024', month: '05' }
console.log(RE_MONTH.exec('05/2024').groups); // { year: '2024', month: '05' }

优势：

简化处理多种格式的正则表达式
允许重用正则表达式片段
提高正则表达式的可维护性

7. Set 方法增强

ES2025 为 Set 对象引入了多个新方法，包括 union、intersection、difference 和 symmetricDifference。

语法示例：

javascript

const setA = new Set([1, 2, 3]);
const setB = new Set([3, 4, 5]);

const unionSet = setA.union(setB);            // Set(5) {1, 2, 3, 4, 5}
const intersectionSet = setA.intersection(setB); // Set(1) {3}
const differenceSet = setA.difference(setB);    // Set(2) {1, 2}

优势：

减少集合操作的样板代码
提高集合操作的性能
鼓励使用 Set 进行数据操作

8. Iterator Helpers（迭代器辅助方法）

Iterator Helpers 为所有内置迭代器添加了一系列实用方法，使处理迭代器更加方便和高效。

语法示例：

javascript

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];

// 使用迭代器辅助方法链式处理数据
const result = numbers.values()
  .filter(x => x % 2 === 0)    // 只保留偶数
  .map(x => x * 2)             // 将每个值翻倍
  .take(2)                     // 只取前两个元素
  .toArray();                  // 转换为数组

console.log(result); // [4, 8]

优势：

提供了类似数组方法的链式操作
支持惰性计算，提高性能
简化了迭代器处理逻辑

9. Import Assertions 升级版

Import Assertions 的升级版增强了模块导入的安全性和灵活性，允许开发者指定更多导入选项和验证规则。

语法示例：

javascript

// 基本导入断言
import data from './data.json' assert { type: 'json' };

// 升级版导入断言，支持更多选项
import config from './config.json' assert { 
  type: 'json',
  schema: './config-schema.json',
  encoding: 'utf-8'
};

// 动态导入也支持断言
const module = await import('./module.wasm', { 
  assert: { type: 'webassembly' } 
});

优势：

增强了模块导入的安全性
提供了更多导入配置选项
支持自定义验证规则

10. Enhanced Error Handling（增强错误处理）

ES2025 引入了更强大的错误处理机制，包括错误原因链和结构化错误。

语法示例：

javascript

// 创建带有原因的错误
const originalError = new Error('网络连接失败');
const enhancedError = new Error('无法加载用户数据', { cause: originalError });

// 处理错误链
try {
  // 可能抛出错误的代码
} catch (error) {
  console.error('错误:', error.message);
  
  // 访问错误原因链
  if (error.cause) {
    console.error('原因:', error.cause.message);
  }
  
  // 结构化错误处理
  if (error instanceof NetworkError) {
    retryConnection();
  } else if (error instanceof ValidationError) {
    showValidationMessage(error.details);
  }
}

优势：

提供更详细的错误信息
支持错误原因链，便于调试
改进结构化错误处理

11. Temporal API 集成

Temporal API 是一个全新的日期和时间 API，解决了现有 Date 对象的许多问题，提供了更强大、更直观的日期时间处理能力。

语法示例：

javascript

// 创建日期时间
const now = Temporal.Now.instant();
const today = Temporal.Now.plainDateISO();
const dateTime = Temporal.PlainDateTime.from({
  year: 2025,
  month: 5,
  day: 15,
  hour: 13,
  minute: 30
});

// 日期计算
const nextWeek = today.add({ days: 7 });
const duration = Temporal.Duration.from({ hours: 2, minutes: 30 });
const meetingEnd = dateTime.add(duration);

// 格式化
const formatted = dateTime.toString(); // '2025-05-15T13:30:00'
const localFormatted = dateTime.toLocaleString('zh-CN', { 
  dateStyle: 'full', 
  timeStyle: 'long' 
}); // '2025年5月15日星期四 下午1:30:00'

优势：

解决了现有 Date API 的设计缺陷
提供不可变的日期时间对象
支持时区处理和日历系统
简化日期计算和格式化

12. Template String Enhancements（模板字符串增强）

ES2025 增强了模板字符串的功能，引入了更强大的字符串插值和格式化能力。

语法示例：

javascript

// 增强的模板字符串格式化
const amount = 1234.5678;
const formatted = `金额: ${amount ::.2f}`; // "金额: 1234.57"

// 条件插值
const status = 'active';
const message = `用户状态: ${status === 'active' ? '活跃' : '非活跃'}`;

// 模板字符串标签增强
function sql(strings, ...values) {
  // 增强的标签处理能力
  return {
    query: strings.join('?'),
    params: values
  };
}

const userId = 42;
const query = sql`SELECT * FROM users WHERE id = ${userId}`;

优势：

提供内置的格式化选项
简化字符串处理和格式化
增强模板标签功能

13. 延迟模块加载 (Deferred Module Evaluation)

延迟模块加载允许指定模块在实际需要时才进行解析和执行，提高应用的启动性能。

语法示例：

javascript

// 声明延迟加载的模块
import deferred heavyModule from './heavy-module.js';

// 模块只有在首次使用时才会被解析和执行
function onUserAction() {
  // 这里首次访问模块，触发加载
  heavyModule.process();
}

// 也可以手动控制加载时机
import { loadModule } from 'js:module-loader';

// 预加载但不执行
const modulePromise = loadModule('./feature-module.js', { deferred: true });

// 稍后执行
async function enableFeature() {
  const module = await modulePromise;
  module.initialize();
}

优势：

提高应用启动性能
减少初始加载时间
更精细地控制资源加载

14. Object.groupBy() 和 Map.groupBy()

这些新方法提供了一种简洁的方式来根据指定条件对数组项进行分组。

语法示例：

javascript

const array = [1, 2, 3, 4, 5];

// Object.groupBy 根据条件将数组项分组到一个对象中
const grouped = Object.groupBy(array, (num) => {
  return num % 2 === 0 ? 'even' : 'odd';
});
console.log(grouped); // { odd: [1, 3, 5], even: [2, 4] }

// Map.groupBy 类似，但返回 Map 对象，允许使用对象作为键
const odd = { odd: true };
const even = { even: true };
const groupedMap = Map.groupBy(array, (num) => {
  return num % 2 === 0 ? even : odd;
});
console.log(groupedMap); // Map { {odd: true}: [1, 3, 5], {even: true}: [2, 4] }

优势：

简化数据分组操作
减少手动实现分组逻辑的需要
提供类似 SQL GROUP BY 的功能
Map 版本支持使用对象作为键

15. Promise.withResolvers()

这个新方法提供了一种更简洁的方式来创建和管理 Promise，避免了常见的样板代码。

语法示例：

javascript

// 传统方式
let resolve, reject;
const promise = new Promise((res, rej) => {
  resolve = res;
  reject = rej;
});

// 使用 Promise.withResolvers()
const { promise, resolve, reject } = Promise.withResolvers();

// 稍后在代码中使用
setTimeout(() => {
  resolve('操作成功完成');
}, 1000);

// 使用 promise
promise.then(result => {
  console.log(result); // '操作成功完成'
});

优势：

减少创建可控 Promise 的样板代码
提高代码可读性
简化异步控制流程
便于在不同作用域中使用 resolve 和 reject 函数

实际应用案例

案例1：使用模式匹配简化数据处理

问题：处理来自API的多种格式的响应数据。

传统方式：

javascript

function processResponse(response) {
  if (response.status === 'success' && response.data) {
    return handleSuccessData(response.data);
  } else if (response.status === 'error' && response.error) {
    return handleError(response.error);
  } else if (response.status === 'pending') {
    return showPending();
  } else {
    return handleUnknown(response);
  }
}

使用模式匹配：

javascript

function processResponse(response) {
  return match (response) {
    { status: 'success', data } => handleSuccessData(data),
    { status: 'error', error } => handleError(error),
    { status: 'pending' } => showPending(),
    _ => handleUnknown(response)
  };
}

优势分析：

代码更加简洁、可读
自动解构需要的数据
减少了重复的条件检查

案例2：使用 Records 和 Tuples 确保数据不变性

问题：在大型应用中维护状态不变性。

传统方式：

javascript

const initialState = Object.freeze({
  user: Object.freeze({
    id: 1,
    name: 'Alice',
    preferences: Object.freeze({
      theme: 'dark',
      notifications: true
    })
  }),
  settings: Object.freeze({
    language: 'zh-CN'
  })
});

// 仍然可能出现深层次修改
// initialState.user.preferences = { theme: 'light' }; // 这会失败
// 但内部对象可能未被冻结

使用 Records 和 Tuples：

javascript

const initialState = #{
  user: #{
    id: 1,
    name: 'Alice',
    preferences: #{
      theme: 'dark',
      notifications: true
    }
  },
  settings: #{
    language: 'zh-CN'
  }
};

// 任何修改尝试都会失败
// initialState.user.preferences.theme = 'light'; // 错误

优势分析：

保证了深度不变性，无需手动冻结每个层级
提高了代码的可预测性
简化了状态管理逻辑

案例3：使用管道操作符简化数据转换

问题：处理多步数据转换流程。

传统方式：

javascript

function processUserData(userData) {
  const validated = validateUserData(userData);
  const normalized = normalizeData(validated);
  const enriched = enrichWithMetadata(normalized);
  return formatForDisplay(enriched);
}

使用管道操作符：

javascript

function processUserData(userData) {
  return userData 
    |> validateUserData
    |> normalizeData
    |> enrichWithMetadata
    |> formatForDisplay;
}

优势分析：

代码流程更加清晰
减少了中间变量
提高了可读性和可维护性

案例4：使用 Temporal API 处理日期计算

问题：处理复杂的日期计算和格式化。

传统方式：

javascript

function calculateDueDate(startDate, businessDays) {
  const date = new Date(startDate);
  let daysAdded = 0;
  
  while (daysAdded < businessDays) {
    date.setDate(date.getDate() + 1);
    const dayOfWeek = date.getDay();
    if (dayOfWeek !== 0 && dayOfWeek !== 6) { // 排除周末
      daysAdded++;
    }
  }
  
  return date;
}

// 格式化日期
function formatDate(date) {
  return new Intl.DateTimeFormat('zh-CN', {
    year: 'numeric',
    month: 'long',
    day: 'numeric',
    weekday: 'long'
  }).format(date);
}

使用 Temporal API：

javascript

function calculateDueDate(startDate, businessDays) {
  let date = Temporal.PlainDate.from(startDate);
  let daysAdded = 0;
  
  while (daysAdded < businessDays) {
    date = date.add({ days: 1 });
    if (date.dayOfWeek !== 6 && date.dayOfWeek !== 7) { // 排除周末
      daysAdded++;
    }
  }
  
  return date;
}

// 格式化日期
function formatDate(date) {
  return date.toLocaleString('zh-CN', {
    year: 'numeric',
    month: 'long',
    day: 'numeric',
    weekday: 'long'
  });
}

优势分析：

代码更加直观和易于理解
减少了常见的日期计算错误
提供了更丰富的日期操作API

案例5：使用 Promise.withResolvers() 实现一次性事件等待

问题：需要在异步代码中等待一次性事件发生。

传统方式：

javascript

function createOneTimeEvent() {
  let resolve;
  let reject;
  const promise = new Promise((res, rej) => {
    resolve = res;
    reject = rej;
  });
  
  return {
    trigger: (data) => resolve(data),
    cancel: (reason) => reject(reason),
    wait: () => promise
  };
}

// 使用
const event = createOneTimeEvent();
// 在某处等待事件
event.wait().then(data => console.log('事件触发:', data));
// 在另一处触发事件
setTimeout(() => event.trigger('事件数据'), 1000);

使用 Promise.withResolvers()：

javascript

function createOneTimeEvent() {
  const { promise, resolve, reject } = Promise.withResolvers();
  
  return {
    trigger: (data) => resolve(data),
    cancel: (reason) => reject(reason),
    wait: () => promise
  };
}

// 使用方式相同
const event = createOneTimeEvent();
event.wait().then(data => console.log('事件触发:', data));
setTimeout(() => event.trigger('事件数据'), 1000);

优势分析：

代码更加简洁
减少了样板代码
提高了可读性
避免了闭包变量的使用

案例6：使用 Object.groupBy() 进行数据分析

问题：需要对用户数据按照不同维度进行分组和分析。

传统方式：

javascript

function groupUsersByAge(users) {
  const groups = {};
  
  for (const user of users) {
    const ageGroup = user.age < 18 ? 'minor' : 
                    user.age < 65 ? 'adult' : 'senior';
    
    if (!groups[ageGroup]) {
      groups[ageGroup] = [];
    }
    
    groups[ageGroup].push(user);
  }
  
  return groups;
}

// 使用
const users = [
  { name: '张三', age: 16 },
  { name: '李四', age: 42 },
  { name: '王五', age: 70 }
];

const userGroups = groupUsersByAge(users);
console.log(userGroups);

使用 Object.groupBy()：

javascript

function groupUsersByAge(users) {
  return Object.groupBy(users, (user) => {
    return user.age < 18 ? 'minor' : 
           user.age < 65 ? 'adult' : 'senior';
  });
}

// 使用
const users = [
  { name: '张三', age: 16 },
  { name: '李四', age: 42 },
  { name: '王五', age: 70 }
];

const userGroups = groupUsersByAge(users);
console.log(userGroups);
// { minor: [{ name: '张三', age: 16 }], 
//   adult: [{ name: '李四', age: 42 }], 
//   senior: [{ name: '王五', age: 70 }] }

优势分析：

代码更加简洁
减少了手动创建和维护分组的逻辑
提高了代码可读性
减少了出错的可能性

浏览器兼容性与使用建议

截至目前，ES2025 的特性尚未在所有主流浏览器中得到完全支持。要在当前项目中使用这些特性，可以考虑以下方法：

使用 Babel 等转译工具：通过 Babel 插件将 ES2025 代码转译为兼容性更好的版本。
使用 Polyfills：为尚未原生支持的特性添加 polyfill。
渐进式采用：在不影响核心功能的部分先尝试使用新特性。

总结

ES2025 带来了许多令人兴奋的新特性，这些特性将使 JavaScript 更加强大、表达力更强，并提高开发效率。模式匹配、Records 和 Tuples、管道操作符、Iterator Helpers、Temporal API、Object.groupBy() 和 Promise.withResolvers() 等特性将改变我们编写 JavaScript 代码的方式，使代码更加简洁、可读和可维护。

随着这些特性逐渐被浏览器和运行时环境支持，我们可以期待 JavaScript 生态系统的进一步发展和创新。提前了解和实验这些特性，将有助于我们在未来更好地利用它们构建高质量的应用程序。

参考资料

示例代码下载

⬇️下载 ES2025 示例代码

包含本文所有特性的实际演示代码

ES2025 新特性与优化 ​

ES2025 概述 ​

主要新特性 ​

1. 模式匹配 (Pattern Matching) ​

2. Records 和 Tuples ​

3. 异步上下文传播 (Async Context Propagation) ​

4. 标准化 JSON 模块 ​

5. 管道操作符 (Pipeline Operator |>) ​

6. 重复命名的捕获组 (Duplicate Named Capturing Groups) ​

7. Set 方法增强 ​

8. Iterator Helpers（迭代器辅助方法） ​

9. Import Assertions 升级版 ​

10. Enhanced Error Handling（增强错误处理） ​

11. Temporal API 集成 ​

12. Template String Enhancements（模板字符串增强） ​

13. 延迟模块加载 (Deferred Module Evaluation) ​

14. Object.groupBy() 和 Map.groupBy() ​

15. Promise.withResolvers() ​

实际应用案例 ​

案例1：使用模式匹配简化数据处理 ​

案例2：使用 Records 和 Tuples 确保数据不变性 ​

案例3：使用管道操作符简化数据转换 ​

案例4：使用 Temporal API 处理日期计算 ​

案例5：使用 Promise.withResolvers() 实现一次性事件等待 ​

案例6：使用 Object.groupBy() 进行数据分析 ​

浏览器兼容性与使用建议 ​

总结 ​

参考资料 ​

示例代码下载 ​

ES2025 新特性与优化

ES2025 概述

主要新特性

1. 模式匹配 (Pattern Matching)

2. Records 和 Tuples

3. 异步上下文传播 (Async Context Propagation)

4. 标准化 JSON 模块

5. 管道操作符 (Pipeline Operator `|>`)

6. 重复命名的捕获组 (Duplicate Named Capturing Groups)

7. Set 方法增强

8. Iterator Helpers（迭代器辅助方法）

9. Import Assertions 升级版

10. Enhanced Error Handling（增强错误处理）

11. Temporal API 集成

12. Template String Enhancements（模板字符串增强）

13. 延迟模块加载 (Deferred Module Evaluation)

14. Object.groupBy() 和 Map.groupBy()

15. Promise.withResolvers()

实际应用案例

案例1：使用模式匹配简化数据处理

案例2：使用 Records 和 Tuples 确保数据不变性

案例3：使用管道操作符简化数据转换

案例4：使用 Temporal API 处理日期计算

案例5：使用 Promise.withResolvers() 实现一次性事件等待

案例6：使用 Object.groupBy() 进行数据分析

浏览器兼容性与使用建议

总结

参考资料

示例代码下载