A cosa serve il linguaggio JavaScript e quali sono le sue funzioni nel settore informatico? In questo articolo ti spieghiamo tutti i vantaggi e le possibilità di utilizzo di questo linguaggio di programmazione.

Linguaggio Javascript: che cos’è

Il linguaggio di programmazione JavaScript è utilizzato per la creazione di pagine web interattive. Le sue funzioni riescono a migliorare l’esperienza dell’utente nel sito, come la visualizzazione di animazioni e di mappe interattive.

Consente di aggiungere funzionalità interattive e contenuti dinamici alle pagine web come i moduli compilabili, le slideshow, le gallerie fotografiche e la grafica animata.

È un linguaggio di scripting lato client e per questo ogni volta che si trova un carosello immagini, un menù a tendina o un elemento che cambia colore siamo di fronte a JavaScript.

Prima di Javascript le pagine web erano statiche, con layout fissi, mentre oggi i browser riescono a rispondere alle interazioni degli utenti e modificano il layout della pagina web.

Gli sviluppatori JavaScript hanno creato nel tempo numerose librerie, framework e diverse pratiche di programmazione, ed hanno iniziato ad usarlo anche lato server per la creazione di server web.

JavaScript rappresenta la funzionalità dei siti web interattivi, mentre l’HTML è la struttura di base della pagine ed il CSS permette di stabilire lo stile.

È importante capire la relazione tra HTML, CSS e JavaScript per la creazione e le funzioni di un sito web:

• L’HTML è l’elemento di base delle pagine web, e tutti i paragrafi, le sezioni, le immagini, le intestazioni e il testo vengono scritti in HTML e compaiono nell’ordine in cui sono stati scritti;
• Il CSS è un linguaggio di regole di stile che viene utilizzato per applicare uno stile ai contenuti HTML, come colori di sfondo, caratteri, colonne e bordi;
• HTML, CSS E JAVASCRIPT lavorano insieme per dare una piacevole esperienza all’utente, perché HTML e CSS manipolano i contenuti statici e JavaScript li aggiorna dinamicamente.

Il blocco di codice script di una pagina in HTML può contenere il JavaScript al suo interno, e quindi il browser può elaborare sia il codice HTML, sia il codice JavaScript interno al momento del caricamento.

JavaScript è utilizzato per lo sviluppo dei siti web per l’aggiunta di moduli interattivi ed animazioni, ma trova impiego anche:

• NEI GIOCHI SU BROWSER 2D E 3D;
• PER LO SVILUPPO DI APPLICAZIONI MOBILE;
• PER LE PRESENTAZIONI, come le diapositive animate sul web.

Java e JavaScript sono due linguaggi che servono per sviluppare le pagine e le applicazioni web ma sono differenti tra loro. Alcuni dei punti di differenziazione tra i due linguaggi sono:

• PROGRAMMAZIONE ORIENTATA AGLI OGGETTI: Java è un linguaggio orientato agli oggetti, mentre JavaScript è un linguaggio di scripting basato sugli oggetti;
• SINTASSI: la sintassi JavaScript non è così articolata e strutturata come quella di Java;
• COMPILAZIONE: Java è un linguaggio compilato che è più veloce, invece JavaScript è un linguaggio interpretato per linea in fase di esecuzione ed è più flessibile;
• AMBIENTE: Java è utilizzabile in qualsiasi ambiente, dalle macchine virtuali ai browser, mentre JavaScript è di uso esclusivo per i browser;
• UTILIZZO DELLA MEMORIA: Java richiede molta più memoria di JavaScript, e questo lo rende più vantaggioso per le pagine web.

JavaScript è ampiamente utilizzato ma al tempo stesso è molto vulnerabile agli attacchi cross-site scripting (XSS), utilizzati per ottenere l’accesso e rubare informazioni private sull’identità.

Per ovviare al problema bisogna testare il codice durante lo sviluppo con test di sicurezza statico e dinamico, SAST e DAST, che aiutano ad individuare le vulnerabilità durante lo sviluppo del software.

SATS controlla il codice in modo che questo non violi le regole di sicurezza, e confronta le vulnerabilità tra il branch sorgente ed il branch di destinazione.

Linguaggio Javascript: come funziona

I linguaggi di programmazione come JavaScript riescono a tradurre dalla sintassi della lingua inglese il codice macchina, che viene poi eseguito dal sistema operativo.

Javascript è un linguaggio di scripting o linguaggio interpretato direttamente dal codice del linguaggio macchina, sottostante al motore JavaScript.

Altri linguaggi utilizzano un compilatore per compilare l’intero codice in un passaggio separato, quindi alcuni linguaggi di scripting sono linguaggi di programmazione, altri invece sono solo linguaggi di programmazione ma non di scripting.

Il motore JavaScript è un programma informatico che esegue il codice JavaScript, i moderni motori utilizzano la compilazione just-in-time o runtime per prestazioni migliori.

Il JAVASCRIPT LATO CLIENT si riferisce a come il linguaggio funziona nel browser, ed in questo caso il motore JavaScript è all’interno del codice del browser, come per quasi tutti i principali browser.

Gli sviluppatori scrivono in codice JavaScript con funzioni associate a vari eventi, come il clic oppure il passaggio del mouse, che apportano modifiche all’HTML ed al CSS.

Quindi il JavaScript funziona in questo modo:

1. Il browser carica una pagina, un sito web, quando un utente la visita;
2. Mentre avviene il caricamento, il browser converte la pagina e tutti gli elementi (pulsanti, etichette e caselle) in una struttura di dati chiamataDocument Object Model (DOM);
3. Il motore JavaScript del browser converte automaticamente ilcodice JavaScript in bytecode, il quale è un intermediario tra la sintassi di JavaScript e della macchina;
4. Gli eventi diversi attivano l’esecuzione del blocco di codice JavaScript associato, ed il motore interpreta il bytecode ed apporta modifiche al DOM;
5. Il browser mostra il DOM nuovo.

Il DOM, o Document Object Model, si comporta come un’interfaccia tra un linguaggio di programmazione come JavaScript ed un documento sottostante, come gli HTML e XML.

Il DOM inoltre è uno standard del W3C, World Wide Web Consortium, ed è definito come un’interfaccia indipendente dalla piattaforma e dal linguaggio, la quale permette ai programmi ed agli script di accedere in modo dinamico ed aggiornare il contenuto, la struttura e lo stile di un documento. I documenti sono un insieme di singoli elementi e proprietà come il testo, i pulsanti ed i link.

JAVASCRIPT LATO SERVER si riferisce all’uso del linguaggio di codice nella logica del server di back-end, ed in questo caso il motore JavaScript si trova sul server.

Una funzione JavaScript lato server è quella di poter accedere al database ed eseguire diverse operazioni logiche, e rispondere agli eventi attivati dal sistema operativo del server.

Il vantaggio dello scripting lato server è la personalizzazione massima della risposta del sito web in base alle proprie necessità, come per i diritti di accesso e le informazioni richieste dal sito.

Sia per il lato client sia per il lato server, la parola dynamic accomuna entrambi i lati. Per il comportamento dinamico si intende la capacità di aggiornare la visualizzazione delle pagine web e generare nuovi contenuti in base alle proprie necessità. 

La differenza tra lato server e lato client è la modalità di generazione dei nuovi contenuti:

• JAVASCRIPT LATO SERVER genera dinamicamente i contenuti nuovi utilizzando la logica dell’applicazione, e modificando i dati del database;
• JAVASCRIPT LATO CLIENT genera i nuovi contenuti nel browser utilizzando la logica dell’interfaccia utente, e modifica i contenuti della pagina web già presenti sul lato clienti.

Entrambi gli approcci riescono a lavorare insieme per migliorare l’esperienza dell’utente.

Un’ulteriore differenza sta nelle risorse a cui il codice può accedere, sul lato client il browser controlla l’ambiente di runtime ed il codice può accedere solo alle risorse consentite dal browser, per esempio non può scrivere i contenuti sul disco rigido senza prima cliccare il pulsante download.

Mentre le funzioni lato server possono accedere senza limita a tutte le risorse della macchina server.

Linguaggio Javascript: librerie e framework

LE LIBRERIE JavaScript sono delle raccolte di frammenti di codice già scritti da altri sviluppatori web, che possono essere riutilizzati per eseguire le funzioni standard di JavaScript. Il codice delle librerie viene inserito nel codice completo per soddisfare alcune richieste o necessità.

Le librerie permettono anche agli utenti meno esperti di costruire siti web facendo risparmiare tempo, e le più famose sono jQuery, Anime.js, Animate on Scroll e Leaflet.js.

Alcuni usi comuni delle librerie JavaScript sono:

• VISUALIZZAZIONE DEI DATI: fondamentale affinché gli utenti possano visualizzare le statistiche, come il pannello di amministrazione, la dashboard e i parametri delle prestazioni;
• MANIPOLAZIONE DEL DOM: si possono utilizzare librerie come jQuery e Umbrella JS che aiutano a semplificare lo sviluppo web, fornendo il codice per le funzioni standard dei siti web, come per esempio le animazioni dei menu, le gallerie delle immagini, i pulsanti, le lightbox, ecc.;
• MODULI: consentono ai visitatori del sito di contattare qualcuno, ordinare dei prodotti o registrarsi agli eventi, ed alcune librerie JavaScript come wForms, LiveValidation, Validanguage e qForms riescono a semplificare le funzioni dei moduli, come la convalida, il layout, le condizioni e la trasformazione;
• FUNZIONI MATEMATICHE E TESTUALI: le applicazioni web risolvono equazioni matematiche ed elaborano date, orari e testi. Gli sviluppatori utilizzano librerie JavaScript quali Date.js, Sylvester e JavaScript URL Library, gestendo alcune richieste direttamente lato client.

I FRAMEWORK, come le librerie, sono una raccolta di frammenti di codice già scritti in precedenza, che svolgono diverse funzioni e possono essere riutilizzati.

Sono dei site builder avanzati con ampie funzionalità precostruite e suite di testing, i framework più famosi lato server sono Laravel, Ruby on Rails o Django, mentre lato client sono React.js, Vue.js e Node.js.

Le librerie sono uno strumento specializzato per l’uso esclusivo su richiesta, mentre i framework sono un set di strumenti completo, che aiuta a modellare e riorganizzare ogni applicazione web.

Alcuni degli esempi di impiego dei framework JavaScript sono:

• SVILUPPO DELLE APPLICAZIONI WEB: AngularJs semplifica lo sviluppo ed i test di applicazioni web come gli e-commerce, le applicazioni in tempo reale ed i video. React Native supporta lo sviluppo di applicazioni mobile con rendering iOs ed Android;
• SVILUPPO WEB REATTIVO: i siti reattivi offrono un’esperienza ottimizzata per ogni dispositivo, e grazie ai framework Bootstrap ed Ember.js, gli sviluppatori beneficiano del design reattivo in modo da personalizzare in modo semplice e veloce l’aspetto di un sito web sulle diverse piattaforme;
• SVILUPPO APPLICAZIONI LATO SERVER: Node.js è un framework open source che esegue il codice JavaScript fuori dal browser, ed è utilizzato per creare applicazioni lato server più veloci ed affidabili basare sulla rete. Riesce a gestire le richieste http, i flussi dei dati, a supportare il file system e gestire contemporaneamente più processi di back-end.

VANILLA JAVASCRIPT invece è un’implementazione del linguaggio JavaScript senza l’aggiunta di librerie, ed il termine vaniglia indica uno JavaScript non personalizzato.

Google, Microsoft, Apple, Amazon utilizzano Vanilla JavaScript, ed è molto usato per imparare le basi della programmazione prima di arrivare alle funzionalità più avanzate delle librerie.

Linguaggio Javascript: componenti di base di JavaScript

JavaScript usa le variabili per identificare dove vengono memorizzati i dati, e le variabili possono essere globali, quando accessibili da qualsiasi funzione nel codice, e locali o block-scoped quando accessibili solo nel blocco dove sono dichiarate.

Le variabili possono contenere valori fissi costanti come literal, e valori modificabili.

JavaScript ha una sintassi specifica per creare costanti e variabili, ed assegnare a loro dei valori.

DICHIARARE UNA COSTANTE: le costanti sono create utilizzando la dichiarazione const., creando delle costanti di lettura, immutabili e block-scoped cioè non accessibili dell’esterno del blocco dichiarato. I nomi delle variabili devono iniziare con una lettere minuscola o maiuscola, con il carattere della sottolineatura o con il simbolo del dollaro.

DICHIARARE UNA VARIABILE: le variabili vengono dichiarate con la parola chiave var che ha uno scopo globale, e non devono avere un valore assegnato quando vengono dichiarate. Le dichiarazioni devono finire con un punto e virgola, e possono contenere vari dati come numeri, stringhe ed oggetti. L’assegnazione delle variabili in JavaScript è dinamica e di conseguenza si può assegnare una variabile ad un diverso tipo di dati nello stesso codice.

JavaScript permette alle variabili di essere dichiarate anche dopo essere state definite o utilizzate, e non prima o contemporaneamente alla definizione come per la pratica di codifica comune dei linguaggi di programmazione.

Usando la caratteristica HOSTING, JavaScript può spostare le dichiarazioni all’inizio dello script o dalla funzione corrente.

L’hosting permette di semplificare la programmazione, correggendo la mancata dichiarazione senza l’obbligo di scorrere indietro nel codice, però al tempo stesso l’hosting può creare dei problemi perché si applica solo alla dichiarazione.

JavaScript si basa sugli oggetti che sono dei contenitori che racchiudono proprietà, metodi o entrambe le cose.

LA CLASSE è un modello di struttura generica per un oggetto, ed usa la forma del costruttore per descrivere gli oggetti e può avere dei metodi.

JavaScript ha diversi tipo di operatori utilizzati con variabili e funzioni, quali:

• Operatori di assegnazione (=, +=, -=, *=, /=, %=)
• Operatori di confronto (==, ===, !=, !==, >, >=, <, <=)
• Operatori logici e bitwise (vedi sotto)
• Operatori aritmetici (+, -, *, /, %, ++, –)
• Operatori speciali

È importante comprendere la differenza tra = (operatore di assegnazione) e == (operatore di confronto), poiché mentre = imposta il valore di una variabile, == è in grado di controllare se due operandi hanno lo stesso valore, ed anche se una variabile ha un determinato valore.

JavaScript riesce a supportare le operazioni AND (& ), OR (|), NOT (~) e XOR (^), che sono riconosciuti come operatori bitwise, e le operazioni convertono gli operandi in rappresentazioni binarie a 32 bit, quindi confrontano gli operandi convertiti bit per bit restituendo un risultato binario a 32 bit convertito in un intero.

LE FUNZIONI sono definiti come blocchi di codice che eseguono determinati compiti, ed i metodi invece sono le proprietà degli oggetti che contengono la definizione funzionale, la sintassi utilizzata è object.function().

Le funzioni sono autonome, mentre i metodi sono sempre associati agli oggetti, e ne esistono due tipologie, quali: 

• METODO AD ISTANZA: può accedere e manipolare le proprietà di un’istanza dell’oggetto, o può invocare anche un altro metodo di istanza o statico;
• METODO STATICO: contiene la logica relativa ad una classe, e per creare un metodo statico bisogna usare la parola static prima della definizione della funzione. Il metodo statico può accedere solo ai campi statici.

UNA PROMESSA è un oggetto che produce un risultato in un secondo momento, ed è conosciuta come codice di produzione e consumo.

Le funzioni prima di essere completate richiedono del tempo, il codice consumer deve aspettare i risultati del codice produttore asincrono, prima di poter eseguire le funzioni. Qui le promesse riescono a definire la relazione tra il codice produttore, ed il codice consumer.

Le promesse hanno 3 stati che sono: 

• PENDING: definisce lo stato iniziale di una promessa, la quale non è ancora stata soddisfatta o ancora rifiutata;
• FULFILLED: indica che la promessa è risolta;
• REJECTED: indica che la promessa è stata rigettata.

Nella definizione delle promesse sono specificati due argomenti, resolve e reject. 

LE CHIUSURE sono metodi utilizzati per indirizzare il funzionamento delle funzioni annidate, infatti le chiusure permettono ad una funzione interna di accedere al contenuto di un’altra funzione madre, ed alle variabili accessibili.

La funzione interna ha la possibilità di accedere alle variabili delle funzione esterne, ma non il contrario.

Per comprendere le chiusure bisogna ricordare i fondamenti dello scopo perché le variabili all’interno di una funzione sono accessibili solo da quella funzione stessa, e lo scopo viene creato appositamente per ogni chiamata non per la funzione.

Le chiusure servono per le variabili che scompaiono dopo il completamento della funzione, e permettono anche alle variabili di rimanere accessibili dopo che la funzione è stata eseguita e completata.

Linguaggio Javascript: quali sono i vantaggi

Dopo aver visto, cos’è, le funzioni, i componenti e la struttura del linguaggio JavaScript elenchiamo tutti i vantaggi di questo linguaggio di programmazione:

• FACILITÀ DI APPRENDIMENTO ED UTILIZZO: la sintassi è facile da imparare e scrivere e quasi tutti i programmatori utilizzano JavaScript per siti web ed app mobile per lo scripting lato client. Node.js è un nuovo linguaggio basato su JavaScript per la scrittura di codice di back-end e molte piattaforme di streaming e video sono scritte con Node.js;
• INDIPENDENZA DELLA PIATTAFORMA: è possibile inserire JavaScript in qualsiasi pagina web per poi utilizzarlo con framework e linguaggi di sviluppo web. Una volta scritto lo si può eseguire su qualsiasi macchina, quindi JavaScript permette lo sviluppo delle applicazioni indipendentemente dalla piattaforma; 
• RIDUZIONE DEL CARICO DEL SERVER: con JavaScript si riduce il carico del server e la congestione della rete perché si possono eseguire le operazioni logiche e svolgere il lavoro del server sul lato client, come per esempio la compilazione di un modulo di registrazione;
• MIGLIORAMENTO DELL’INTERFACCIA UTENTE: JavaScript permette la creazione di siti web eleganti che elaborano informazioni complesse. Gli sviluppatori utilizzano JavaScript per estendere funzionalità e leggibilità, e per rendere l’interazione più efficiente con l’utente web;
• SUPPORTO DELLA SIMULTANEITÀ: JavaScript riesce ad eseguire diverse istruzioni in parallelo, sul back end è in grado di elaborare le risposte server su ampia scala consumando meno. 

I linguaggi di programmazioni utilizzano le variabili come segnaposti per i valori reali dei dati, l’unica limitazione dello JavaScript è quella che non consente al programmatore di definire il tipo di variabile.

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