ES6學習?let和const

let

基本用法

let命令,用來聲明變量。用法類似于var,但聲明的變量,只在let命令所在的代碼塊內有效。

{
  let a = 10;
  var b = 1;
}
a // ReferenceError: a is not defined.
b // 1

for循環的計數器,就很合適使用let命令。

for (let i = 0; i < arr.length; i++) {}
console.log(i); //ReferenceError: i is not defined

計數器i只在for循環體內有效,在循環體外引用就會報錯。

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

上面代碼中,變量ivar聲明的,在全局范圍內都有效。每一次循環,變量i的值都會發生改變,而循環內被賦給數組a的函數內部的console.log(i),里面的i指向的就是全局的i。也就是說,所有數組a的成員里面的i,指向的都是同一個i,導致運行時輸出的是最后一輪的i的值,也就是10。

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

上面代碼中的變量ilet聲明的,當前的i只在本輪循環有效,所以每一次循環的i都是一個新的變量,所以最后輸出6。
for循環還有一個特別之處,就是設置循環變量的那部分是一個父作用域,而循環體內部是一個單獨的子作用域。

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

上面代碼輸出了3次abc。這表明函數內部的變量i與循環變量i不在同一個作用域,有各自單獨的作用域。

不存在變量提升

var命令會發生“變量提升”現象,即變量可以在聲明之前使用,值為undefined。而let不會發生“變量提升”現象。所以,變量一定要在聲明后使用,否則報錯。

console.log(foo); // 輸出undefined
console.log(bar); // 報錯ReferenceError
var foo = 2;
let bar = 2;

暫時性死區

只要塊級作用域內存在let命令,它所聲明的變量就“綁定”這個區域,不再受外部的影響。

var tmp = 123;
if (true) {
  tmp = 'abc'; // ReferenceError
  let tmp;
}

ES6明確規定,如果區塊中存在letconst命令,這個區塊對這些命令聲明的變量,從一開始就形成了封閉作用域。凡是在聲明之前就使用這些變量,就會報錯。
總之,在代碼塊內,使用let命令聲明變量之前,該變量都是不可用的。這在語法上,稱為“暫時性死區”。

if (true) {
  tmp = 'abc'; // ReferenceError
  console.log(tmp); // ReferenceError
  let tmp; 
  console.log(tmp); // undefined
  tmp = 123;
  console.log(tmp); // 123
}

上面代碼中,在let命令聲明變量tmp之前,都屬于變量tmp的“死區”。
“暫時性死區”也意味著typeof不再是一個百分之百安全的操作。

typeof x; // ReferenceError
let x;

作為比較,如果一個變量根本沒有被聲明,使用typeof反而不會報錯。

typeof undeclared_variable // "undefined"

所以,在沒有let之前,typeof運算符是百分之百安全的,永遠不會報錯。現在這一點不成立了。
有些“死區”比較隱蔽,不太容易發現。

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

上面代碼中,調用bar函數之所以報錯(某些實現可能不報錯),是因為參數x默認值等于另一個參數y,而此時y還沒有聲明,屬于”死區“。如果y的默認值是x,就不會報錯,因為此時x已經聲明了。

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

另外,下面的代碼也會報錯,與var的行為不同。

// 不報錯
var x = x;
// 報錯
let x = x; // ReferenceError: x is not defined

上面代碼報錯,也是因為暫時性死區。使用let聲明變量時,只要變量在還沒有聲明完成前使用,就會報錯。上面這行就屬于這個情況,在變量x的聲明語句還沒有執行完成前,就去取x的值,導致報錯”x 未定義“。
ES6規定暫時性死區和let、const語句不出現變量提升,主要是為了減少運行時錯誤,防止在變量聲明前就使用這個變量,從而導致意料之外的行為。
總之,暫時性死區的本質就是,只要一進入當前作用域,所要使用的變量就已經存在了,但是不可獲取,只有等到聲明變量的那一行代碼出現,才可以獲取和使用該變量。

不允許重復聲明

let不允許在相同作用域內,重復聲明同一個變量。

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

因此,不能在函數內部重新聲明參數。

function func(arg) {
  let arg; // 報錯
}
function func(arg) {
  {
    let arg; // 不報錯
  }
}

塊級作用域

為什么需要塊級作用域

ES5只有全局作用域和函數作用域,沒有塊級作用域,這帶來很多不合理的場景。
第一種場景,內層變量可能會覆蓋外層變量。

var tmp = new Date();
function f() {
  console.log(tmp);
  if (false) {
    var tmp = "hello world";
  }
}
f(); // undefined

上面代碼中,函數f執行后,輸出結果為undefined,原因在于變量提升,導致內層的tmp變量覆蓋了外層的tmp變量。
第二種場景,用來計數的循環變量泄露為全局變量。

var s = 'hello';
for (var i = 0; i < s.length; i++) {
  console.log(s[i]);
}
console.log(i); // 5

上面代碼中,變量i只用來控制循環,但是循環結束后,它并沒有消失,泄露成了全局變量。

ES6的塊級作用域

let實際上為JavaScript新增了塊級作用域。

function f1() {
  let n = 5;
  if (true) {
    let n = 10;
  }
  console.log(n); // 5
}

上面的函數有兩個代碼塊,都聲明了變量n,運行后輸出5。這表示外層代碼塊不受內層代碼塊的影響。如果使用var定義變量n,最后輸出的值就是10。
ES6允許塊級作用域的任意嵌套。

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

上面代碼使用了一個五層的塊級作用域。外層作用域無法讀取內層作用域的變量。

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

內層作用域可以定義外層作用域的同名變量。

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

塊級作用域的出現,實際上使得獲得廣泛應用的立即執行匿名函數(IIFE)不再必要了。

// IIFE寫法
(function () {
  var tmp = ...;
  ...
}());
// 塊級作用域寫法
{
  let tmp = ...;
  ...
}

塊級作用域與函數聲明

ES5規定,函數只能在頂層作用域和函數作用域之中聲明,不能在塊級作用域聲明。

// 情況一
if (true) {
  function f() {}
}
// 情況二
try {
  function f() {}
} catch(e) {
}

上面代碼的兩種函數聲明,根據ES5的規定都是非法的。
但是,瀏覽器沒有遵守這個規定,還是支持在塊級作用域之中聲明函數,因此上面兩種情況實際都能運行,不會報錯。不過,“嚴格模式”下還是會報錯。

// ES5嚴格模式
'use strict';
if (true) {
  function f() {}
}
// 報錯

ES6引入了塊級作用域,明確允許在塊級作用域之中聲明函數。

// ES6嚴格模式
'use strict';
if (true) {
  function f() {}
}
// 不報錯

并且ES6規定,塊級作用域之中,函數聲明語句的行為類似于let,在塊級作用域之外不可引用。

function f() { console.log('I am outside!'); }
(function () {
  if (false) {
    // 重復聲明一次函數f
    function f() { console.log('I am inside!'); }
  }
  f();
}());

上面代碼在ES5中運行,會得到“I am inside!”,因為在if內聲明的函數f會被提升到函數頭部,實際運行的代碼如下。

// ES5版本
function f() { console.log('I am outside!'); }
(function () {
  function f() { console.log('I am inside!'); }
  if (false) {
  }
  f();
}());

ES6的運行結果就完全不一樣了,會得到“I am outside!”。因為塊級作用域內聲明的函數類似于let,對作用域之外沒有影響,實際運行的代碼如下。

// ES6版本
function f() { console.log('I am outside!'); }
(function () {
  f();
}());

很顯然,這種行為差異會對老代碼產生很大影響。為了減輕因此產生的不兼容問題,ES6規定,瀏覽器的實現可以不遵守上面的規定,有自己的行為方式。

  • 允許在塊級作用域內聲明函數。
  • 函數聲明類似于var,即會提升到全局作用域或函數作用域的頭部。
  • 同時,函數聲明還會提升到所在的塊級作用域的頭部。

注意,上面三條規則只對ES6的瀏覽器實現有效,其他環境的實現不用遵守,還是將塊級作用域的函數聲明當作let處理。
根據這三條規則,在瀏覽器的ES6環境中,塊級作用域內聲明的函數,行為類似于var聲明的變量。

// ES6的瀏覽器環境
function f() { console.log('I am outside!'); }
(function () {
  if (false) {
    // 重復聲明一次函數f
    function f() { console.log('I am inside!'); }
  }
  f();
}());
// Uncaught TypeError: f is not a function

上面的代碼報錯,是因為實際運行的是下面的代碼。

// ES6的瀏覽器環境
function f() { console.log('I am outside!'); }
(function () {
  var f = undefined;
  if (false) {
    function f() { console.log('I am inside!'); }
  }
  f();
}());
// Uncaught TypeError: f is not a function

考慮到環境導致的行為差異太大,應該避免在塊級作用域內聲明函數。如果確實需要,也應該寫成函數表達式,而不是函數聲明語句。

// 函數聲明語句
{
  let a = 'secret';
  function f() {
    return a;
  }
}
// 函數表達式
{
  let a = 'secret';
  let f = function () {
    return a;
  };
}

另外,還有一個需要注意的地方。ES6的塊級作用域允許聲明函數的規則,只在使用大括號的情況下成立,如果沒有使用大括號,就會報錯。

// 不報錯
'use strict';
if (true) {
  function f() {}
}
// 報錯
'use strict';
if (true)
  function f() {}

const命令

const聲明一個只讀的常量。一旦聲明,常量的值就不能改變,改變常量的值會報錯。

const PI = 3.1415;
PI // 3.1415
PI = 3; // TypeError: Assignment to constant variable.

const聲明的變量不得改變值,這意味著,const一旦聲明變量,就必須立即初始化,不能留到以后賦值。

const foo;
// SyntaxError: Missing initializer in const declaration

const的作用域與let命令相同:只在聲明所在的塊級作用域內有效。

if (true) {
  const MAX = 5;
}
MAX // Uncaught ReferenceError: MAX is not defined

const命令聲明的常量也是不提升,同樣存在暫時性死區,只能在聲明的位置后面使用。

if (true) {
  console.log(MAX); // ReferenceError
  const MAX = 5;
}

const聲明的常量,也與let一樣不可重復聲明。

var message = "Hello!";
let age = 25;
// 以下兩行都會報錯
const message = "Goodbye!";
const age = 30;

對于復合類型的變量,變量名不指向數據,而是指向數據所在的地址。const命令只是保證變量名指向的地址不變,并不保證該地址的數據不變,所以將一個對象聲明為常量必須非常小心。

const foo = {};
foo.prop = 123;
foo.prop // 123
foo = {}; // TypeError: "foo" is read-only

上面代碼中,常量foo儲存的是一個地址,這個地址指向一個對象。不可變的只是這個地址,即不能把foo指向另一個地址,但對象本身是可變的,所以依然可以為其添加新屬性。
下面是另一個例子。

const a = [];
a.push('Hello'); // 可執行
a.length = 0;    // 可執行
a = ['Dave'];    // 報錯

上面代碼中,常量a是一個數組,這個數組本身是可寫的,但是如果將另一個數組賦值給a,就會報錯。
如果真的想將對象凍結,應該使用Object.freeze方法。

const foo = Object.freeze({});
// 常規模式時,下面一行不起作用;
// 嚴格模式時,該行會報錯
foo.prop = 123;

上面代碼中,常量foo指向一個凍結的對象,所以添加新屬性不起作用,嚴格模式時還會報錯。
除了將對象本身凍結,對象的屬性也應該凍結。下面是一個將對象徹底凍結的函數。

var constantize = (obj) => {
  Object.freeze(obj);
  Object.keys(obj).forEach( (key, value) => {
    if ( typeof obj[key] === 'object' ) {
      constantize( obj[key] );
    }
  });
};

ES5只有兩種聲明變量的方法:var命令和function命令。ES6除了添加letconst命令,另外兩種聲明變量的方法:import命令和class命令。所以,ES6一共有6種聲明變量的方法。

頂層對象的屬性

頂層對象,在瀏覽器環境指的是window對象,在Node指的是global對象。ES5中,頂層對象的屬性與全局變量是等價的。

window.a = 1;
a // 1
a = 2;
window.a // 2

頂層對象的屬性與全局變量掛鉤,被認為是JavaScript最大的設計敗筆之一。這樣的設計帶來了幾個很大的問題,首先是沒法在編譯時就報出變量未聲明的錯誤,只有運行時才能知道(因為全局變量可能是頂層對象的屬性創造的,而屬性的創造是動態的);其次,很容易不知不覺地就創建了全局變量(比如打字出錯);最后,頂層對象的屬性是到處可以讀寫的,這非常不利于模塊化編程。另一方面,window對象有實體含義,指的是瀏覽器的窗口對象,頂層對象是一個有實體含義的對象,也是不合適的。
ES6為了改變這一點,一方面規定,為了保持兼容性,var命令和function命令聲明的全局變量,依舊是頂層對象的屬性;另一方面規定,let命令、const命令、class命令聲明的全局變量,不屬于頂層對象的屬性。也就是說,從ES6開始,全局變量將逐步與頂層對象的屬性脫鉤。

var a = 1;
// 如果在 Node的REPL環境,可以寫成global.a
// 或者采用通用方法,寫成 this.a
window.a // 1
let b = 1;
window.b // undefined

global對象

ES5的頂層對象,本身也是一個問題,因為它在各種實現里面是不統一的。

  • 瀏覽器里面,頂層對象是window,但Node和Web Worker沒有window
  • 瀏覽器和Web Worker里面,self也指向頂層對象,但是Node沒有self
  • Node里面,頂層對象是global,但其他環境都不支持。

同一段代碼為了能夠在各種環境,都能取到頂層對象,現在一般是使用this變量,但是有局限性。

  • 全局環境中,this會返回頂層對象。但是,Node模塊和ES6模塊中,this返回的是當前模塊。
  • 函數里面的this,如果函數不是作為對象的方法運行,而是單純作為函數運行,this會指向頂層對象。但是,嚴格模式下,這時this會返回undefined
  • 不管是嚴格模式,還是普通模式,new Function('return this')(),總是會返回全局對象。但是,如果瀏覽器用了CSP(Content Security Policy,內容安全政策),那么evalnew Function這些方法都可能無法使用。

綜上所述,很難找到一種方法,可以在所有情況下,都取到頂層對象。下面是兩種勉強可以使用的方法。

// 方法一
(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');
};

現在有一個提案,在語言標準的層面,引入global作為頂層對象。也就是說,在所有環境下,global都是存在的,都可以從它拿到頂層對象。
墊片庫system.global模擬了這個提案,可以在所有環境拿到global

// CommonJS 的寫法
require('system.global/shim')();
// ES6 模塊的寫法
import shim from 'system.global/shim'; shim();

上面代碼可以保證各種環境里面,global對象都是存在的。

// CommonJS 的寫法
var global = require('system.global')();
// ES6 模塊的寫法
import getGlobal from 'system.global';
const global = getGlobal();

上面代碼將頂層對象放入變量global

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