ES6入门 ____ let 和 const 命令

2019-09-27 本文已影响0人了凡和纤风

一、let 命令

1.1、基本用法

ES6 新增了 let 命令，用于声明变量。其用法类似于 var，但是所声明的变量只在 let 命令所在的代码块有效。

{
  let a = 10
  var b = 1
}

console.log(a) // ReferenceError: a is not defined
console.log(b) // 1

上面的代码中可以看出，let声明的变量只在器所在代码块内有效。

for 循环的计数器很适合使用 let 命令

for( let i = 0; i < 10; i++) {
  // todo
}

下面的代码如果使用 var，最后将输出 10。

var a = []
for(var i = 0; i < 10; i++) {
  a[i] = function() {
    return i
  }
}
console.log( a[6]() ) // 6

变量 i 是 var 声明的，全局只有一个变量 i。函数内部返回的 i 指向全局的 i。也就是说，所有数组 a 的成员中的返回值都指向同一个i，导致运行时输出的是最后一轮的 i 值，也就是 10。

如果使用 let，声明的变量仅在块级作用域内有效，最后将输出6。

var a = []
for(let i = 0; i < 10; i++) {
  a[i] = function() {
    return i
  }
}

console.log(a[6]) // 6

上面代码中，变量 i 是使用 let 声明的，当前的 i 只在本轮循环有效。所有每一次循环的 i 其实都是一个新的变量，于是最后输出的是6。

此外，for循环还有一个特别之处，就是设置循环遍历的那部分是一个父作用域，而循环体内部是一个单独的子作用域。

for (let i = 0; i < 3; i++) {
  let i = 'abc'
  console.log(i)
}
// abc
// abc
// abc

表明函数内部的变量 i 与循环变量 i 不在同一个作用域，而是有各自单独的作用域。

1.2 不存在变量提升

var 命令会发生 “变量提升” 现象，即变量可以在声明之前使用，值为 undefined。let 命令改变了语法行为，它所声明的变量一定要在声明后使用，否则会抛出异常。

// var 的情况
console.log(foo) // undefined
var foo = 10;

// let 的情况
console.log(bar) // ReferenceError
let bar = 2

1.3、暂时性死区

只要块级作用域内存在 let 命令，它所声明的变量就“绑定（binding）” 这个区域，不再受外部影响

var tmp1 = 2
var tmp2 = 2

if (true) {
  tmp1 = 3 // 3
  tmp2 = 3 // ReferenceError

  let tmp2;
}

ES6 明确规定，如果区块中存在 let 和 const 命令，则这个区块对这些命令声明的变量从一开始就形成封闭作用域。只要在声明之前使用这些变量，就会报错。

总之，在代码块内，使用 let 命令声明变量之前，该变量都是不可用的。这在语法上成为“暂时性死区（temporal dead zone，简称 TDZ）”

if (true) {
  // TDZ 开始
  tmp = 'abc' // ReferenceError
  console.log(tmp) // ReferenceError

  let tmp; // TDZ 结束
  console.log(tmp) // undefined

  tmp = 123
  console.log(tmp) // 123
}

“暂时性死区” 也意味着 typeof 不再是一个百分之百安全的操作。

typeof x // ReferenceError
let x;

变量 x 使用 let 声明，所以在声明之前都属于 x 的 “死区”

有些“死区”比较隐蔽，不太容易发现

function bar(x = y, y = 2) {
  return [x, y]
}

bar()

上面代码中，调用 bar 函数之所以报错（某些实现可能不报错），是因为参数x 的默认值等于另一个参数y，而此时 y 还没有声明，属于 “死区”。

如果 y 的默认值是 x，就不会报错，因为此时 x 已经声明。

function bar(x = 2, y = x) {
  return [x, y]
}
bar() //[2, 2]

ES6 规定暂时性死区和 let、const语句不出现变量提升，主要是为了减少运行时错误，反之在变量声明前就使用这个变量，从而导致意料之外的行为。
总之，暂时性死区的本质就是，只要进入当前作用域，所要使用的变量就已经存在，但是不可获取，只有等到变量声明的那一行代码出现，才可以获取和使用改变量。

1.4、不允许重复声明

let 不允许重复声明

// 报错
function() {
  let a = 10;
  var a = 1
}

// 报错
function() {
  let a = 10
  let a = 1
}

// 报错
function fn(arg) {
  let arg;
}

function func(arg) {
  {
    let arg; // 不报错
  }
}

二、块级作用域

2.1、为什么需要块级作用域

ES5 只有全局作用域和函数作用域，没有块级作用域，这导致很多场景都不合理。

第一种场景，内层变量可能会覆盖外层变量

var tmp = new Date()

function fn() {
  console.log(tmp)

  if (false) {
    var tmp = 'hello world'
  }
}

fn() // undefined

出现 undefined 的原因在于变量提升导致内层的 tmp 变量覆盖了外层的 tmp 变量

第二种场景，用来计数的循环变量泄漏为全局变量

var s = 'hello'
for (var i = 0, len = s.length; i < len; i++) {
  console.log(s[i])
}

console.log(i) // 5

变量 i 只用来控制循环，但是循环结束后，他并没有消失，而是泄漏成了全局变量。

2.2、ES6的块级作用域

let 实际上为 JavaScript 新增了块级作用域

function f1() {
  let n = 5;
  if (true) {
    let n = 10
  }

  console.log(n) // 5
}

如果使用 var 定义变量n，最后的输出值就会是 10

ES6 允许块级作用域的任意嵌套

{{{ let insane = 'Hello World' }}}

外层作用域无法读取内层作用域的变量。

{{{{
  { let insane = 'Hello World'}
  console.log(insane) // 报错
}}}}

内层作用域可以定义外层作用域的同名变量

{{{{
  let insane = 'Hello World'
  { let insane = 'Hello World' }
}}}}

块级作用域的出现，实际上使获得广泛使用的自调用函数（IIFE）不再必要了。

// IIFE写法
;(function() {
  // todo
})()

// 块级作用域写法
{
  // todo
}

2.3、块级作用域和函数声明

ES5 规定，函数只能在顶层作用域和函数作用域之中声明，不能在块级作用域声明。

// 情况一
if (true) {
  function f() {}
}

// 情况二
try {
  function f() {}
} catch(e) {
  // todo
}

上面两种函数声明在 ES5 中都是非法的
但是，浏览器没有遵守这个规定，为了兼容以前的旧代码，还是支持在块级作用域之中声明函数，因此上面两种情况实际上都能运行，并不会报错。

ES6 引入了块级作用域，明确允许在块级作用域之中声明函数。ES6 规定，在块级作用域之中，函数声明语句的行为类似于 let，在块级作用域之外不可引用。

function f() {
  console.log(' I am outside!')
}

;(function () {
  if (false) {
    // 重复声明一次函数 f
    function f() { console.log('I an inside')}
  }
  f()
})()

以上代码在 ES5 中运行会得到 “i am inside!”，因为在 if 内声明的函数 f 会被提升到函数头部。
以下是在 ES5 中实际运行的情况：

// ES5 环境
function f() { console.log('i am outside') }

;(function () {
  function f() { console.log('I am inside!') }
  if (false) {}
  f()
})()

而在 ES6 中运行的就完全不一样了，理论上会得到 “i am outside”。但是，如果在ES6浏览器中运行上面的代码，是会报错的。
这是因为，如果改变了块级作用域内声明的函数的处理规则，显然会对旧代码产生很大的影响。为了减轻因此产生的不兼容问题，ES6 在附录B 中规定，浏览器的实现可以不遵守上面的规定，而有自己的行为方式。
具体如下：

允许在块级作用域内声明函数
函数声明类似于 var，即会提升到全局作用域或函数作用域的头部
同时，函数声明还会提升到所在的块级作用域的头部

根据这3条规则，在浏览器的ES6环境中，块级作用域内声明函数的行为类似于 var 声明变量。

// 浏览器的 ES6 环境
function f() { console.log('I am outside!') }

;(function() {
  if (false) {
    // 重复声明一次函数 f
    function f() { console.log('I am inside!') }
  }

  f()
})()
// Uncaught TypeError: f is not a functio

实际运行代码：

// 浏览器的 ES6 环境
function f() { console.log('I am outside') }

;(function () {
  var f = undefined
  if (false) {
    function f() { console.log('I am outside') }
  }
  f()
})()
// Uncaught TypeError: f is not a functio

考虑到环境导致的行为差异太大，应该避免在块级作用域内声明函数。如果确实需要，也应该写成函数表达式的形式，而不是函数声明语句。

// 函数声明语句
{
  let a = 'secret'
  function f() {
    return a
  }
}

// 函数表达式
{
  let a = 'secret'
  let f = function() {
    return a
  }
}

另外，还有一个需要注意的地方。ES6 的块级作用域允许声明函数的规制只在使用大括号的情况下成立，如果没有使用大括号，就会报错。

'use strict'

// 不报错
if (true) {
  function f() {}
}

// 报错
if (true) function f() {}

三、const 命令

3.1、基本用法

const 声明一个只读的常量。一旦声明，常量的值就不能改变

const a = 10

a = 11
// Uncaught TypeError: Assignment to constant variable.

这意味着，const 一旦声明常量，就必须立即初始化，不能留到以后赋值。

const 与 let 大致上相似：

const 的作用域与 let 命令相同；只在声明所在的块级作用域内有效。
const 命令声明的变量也不会提升，同样存在暂时性死区，只能在声明后使用。
使用 const 声明常量也与let一样，不可重复声明。

3.2、本质

const 实际上保证的并不是变量的值不得改动，而是变量指向的那个内存地址不得改动。

对于简单类型的数据（数值、字符串、布尔值）而言，值就保存在变量指向的内存地址中，因此等同于常量
对于符合类型的数据（对象和数组）而言，变量指定的内存地址保存的只是一个指针，const 只能保证这个指针是固定的，至于它指向的数据结构是不是可变的，这是完全不能控制的。

const foo = {}

// 添加属性
foo.name = '豆子'
foo.age = 1

// 将 foo 指向另一个对象，则会报错
foo = {}
// Uncaught TypeError: Assignment to constant variable.

不能把 foo 指向另一个地址，但是对象本身是可变的，所以依然可以为其添加新属性。

类似的数组的操作：

const a = []
// 可执行
a.push('Hello')
a.length = 0

// 报错
a = ['Dave']
// Uncaught TypeError: Assignment to constant variable

如果想要冻结对象，可以参考 JavaScript 防篡改对象提供的相关 API

四、顶层对象的属性

顶层对象再浏览器环境中指的是 window 对象，在 Node 环境中指的是 global 对象。在 ES5 中，顶层对象的属性与全局变量是等价的。

window.a = 1
a // 1

a = 2
window.a // 2

顶层对象的属性与全局变量相关，被认为是 JavaScript 语言中最大的设计败笔之一。

这样的设计带来了几个很大的问题：

首先，无法在编译时就提示变量未声明的错误，只有运行时才能知道（因为全局变量可能是顶层对象的属性创造的，而属性的创造是动态的）
其次，程序员很容易不知不觉地就创建全局变量（比如打字出错）
最后，顶层对象的属性是到处都可以读写的，这非常不利于模块化编程。

此外，window 对象有实体含义，指的是浏览器的窗口对象，这样也是不合适的。

ES6 为了改变这一点，
一方面规定，为了保持兼容性，var 命令和 function 命令声明的全局变量依旧是顶层对象的属性；
另一方面规定，let 命令、const 命令、class 命令声明的全局变量不属于顶层对象的属性。

也就是说，从ES6 开始，全局变量将逐步与顶层对象的属性隔离。

var a  = 1
window.a //1

let b = 1
window.b // undefined

五、global 对象

ES5 的顶层对象本身也是一个问题，因为它在各种实现中是不统一的。

在浏览器中，顶层对象是 window，但是 Node 和 Web Worker 没有 window。
在浏览器和 Web Worker 中， self 也指向顶层对象，但是 Node 没有 self
在 Node 中，顶层对象是 global，但其他环境都不支持

同一段代码为了能够在各种环境中都取到顶层对象，目前一般是使用 this 变量，但是也有局限性。

在全局环境中，this 会返回顶层对象。但是在 Node 模块和 ES6 模块中，this 返回的是当前模块。
对于函数中的this，如果函数不是作为对象的方法运行，而是单纯作为函数运行，this 会指向顶层对象，但是，严格模式下，this 会返回 undefined
不管是严格模式，还是普通模式，new Function('return this')() 总会返回全局对象。但是，如果浏览器用了 CSP（Content Security Policy，内容安全政策），那么 eval、new Function 这些方法都可能无法使用。

综上所述，有以下两种勉强可以使用的方法：

// 方法一：
let g = (
typeof window !== 'undefined'
? window
: (typeof process === 'object' && typeof require === 'function' && typeof global === 'object')
  ? global
  : this
) 

// 方法二
var getGlobal = function() {
  if (typeof self !== 'undefined') { return self }
  if (typeof window !== 'undefined') { return window }
  if (typeof global !== 'undefined') {return global}
  throw new Error('unable to locate global object')
}

现有一个提案，在语言标准的层面引入 global 作为顶层对象，垫片库 system.global 模拟了这个提案。