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。
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