ES6 -- (1) 简介、let、块级作用域、const、顶层对象的属性、globalThis对象

2019-10-30

学习内容：简介、let、块级作用域、const、顶层对象的属性、globalThis对象

参考：https://es6.ruanyifeng.com/#docs/intro

拓展：

1、ES6 声明变量的六种方法：

　　ES5 只有两种声明变量的方法：var命令和function命令。

　　ES6 除了添加let和const命令，后面章节还会提到，另外两种声明变量的方法：import命令和class命令。所以，ES6 一共有 6 种声明变量的方法。

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一、简介：

浏览器对ES6的支持程度测试工具：http://ruanyf.github.io/es-checker/

（1）Babel转码器：

　　一个广泛使用的 ES6 转码器，可以将 ES6 代码转为 ES5 代码，从而在现有环境执行

// 箭头函数在ES5是不支持的，转成普通函数
// 转码前
input.map(item => item + 1);

// 转码后
input.map(function (item) {
  return item + 1;
});

　　Babel 的更多使用请查看：https://es6.ruanyifeng.com/#docs/intro

（2）Traceur：

　　google出品，可以在线编译。详细也请看上面的网页。

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二、let：

　　1、跟var最大的区别在于：let创建的变量只在代码块中有效。var创建的变量会经过提升成为一个全局变量。

　　2、关于变量提升：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，否则报错。

　　3、关于暂时性死区：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，不再受外部的影响。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，称为“暂时性死区”（temporal dead zone，简称 TDZ）。

　　4、for循环还有一个特别之处，就是设置循环变量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，两者独立：

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

　　5、不允许重复声明：let不允许在相同作用域内，重复声明同一个变量。

　　讨论1：以下两份代码，循环变量分别由var与let生成，为什么输出的结果不一样？

// ES5
var a = [];
for (var i = 0; i < 10; i++) {
  a[i] = function () {
    console.log(i);
  };
}
a[6](); // 10


//ES6
var a = [];
for (let i = 0; i < 10; i++) {
  a[i] = function () {
    console.log(i);
  };
}
a[6](); // 6

　　因为：var创建的是全局变量，每一次循环，变量i的值都会发生改变，而循环内被赋给数组a的函数内部的console.log(i)，里面的i指向的就是全局的i。也就是说，所有数组a的成员里面的i，指向的都是同一个i，导致运行时输出的是最后一轮的i的值，也就是 10。

　　相反，变量i是let声明的，当前的i只在本轮循环有效，所以每一次循环的i其实都是一个新的变量，所以最后输出的是6。你可能会问，如果每一轮循环的变量i都是重新声明的，那它怎么知道上一轮循环的值，从而计算出本轮循环的值？这是因为 JavaScript 引擎内部会记住上一轮循环的值，初始化本轮的变量i时，就在上一轮循环的基础上进行计算。

　　讨论2: “死区”

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

bar(); // 报错

　　参数x默认值等于另一个参数y，而此时y还没有声明，属于“死区”

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二、块级作用域：

　　1、ES6 允许块级作用域的任意嵌套。每一层都是单独的作用域，不会往上或者往下影响。例如：{{{ { let insane = 'hello'} console.log(insane) }}}  //报错

　　2、内层作用域可以定义外层作用域的同名变量。还是归根于块与块之间不重叠。

　　3、块级作用域的出现，实际上使得获得广泛应用的匿名立即执行函数表达式（匿名 IIFE）不再必要了。

　　4、块级作用域在ES5之前是不允许声明函数的，函数只能在顶层作用域和函数作用域之中声明，但是大部分浏览器没有遵守。因此在ES6，明确允许在块级作用域之中声明函数，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。

　　5、ES6 的块级作用域必须有大括号，如果没有大括号，JavaScript 引擎就认为不存在块级作用域。没有块级作用域的变量声明let只能放在当前作用域的顶层。

　　讨论1: ES5没有块级作用域，只有全局作用域和函数作用域，这会产生什么问题？

// 一：内层变量可能会覆盖外层变量。
var tmp = new Date();

function f() {
  console.log(tmp);
  if (false) {
    var tmp = 'hello world';
  }
}

f(); // undefined


//二、用来循环的变量i在循坏结束后没有消失，泄露成全局变量，参考let例子。

　　第一个例子：函数f执行后，输出结果为undefined，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。上面说过：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。所以结果是undefined

　　讨论2: 立即函数表达式为什么不再需要？

// IIFE 写法
(function () {
  var tmp = ...;
  ...
}());

// 块级作用域写法
{
  let tmp = ...;
  ...
}

　　因为块已经实现变量隔离的功能。

　　x讨论3: ES5浏览器没遵守函数声明，那么在块中声明函数会怎样？ES6中块内声明函数会有什么不同？

// ES5

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();
}());

// ES5代码等价于：同样会提升
function f() { console.log('I am outside!'); }

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


// 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 function

　　上面代码在 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。

　　ES6没有像预料的样子出现“I am outside!”，而是报错，因为：

　　如果改变了块级作用域内声明的函数的处理规则，显然会对老代码产生很大影响。为了减轻因此产生的不兼容问题，ES6 在附录 B里面规定，浏览器的实现可以不遵守上面的规定，有自己的行为方式。

• 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。

注意，上面三条规则只对 ES6 的浏览器实现有效，其他环境的实现不用遵守，还是将块级作用域的函数声明当作let处理。

根据这三条规则，浏览器的 ES6 环境中，块级作用域内声明的函数，行为类似于var声明的变量。

　　ES6中代码等价于：

// 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 inside!'); }
  }

  f();
}());
// Uncaught TypeError: f is not a function

　　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，而不是函数声明语句。

// ES6中正确写法：

// 块级作用域内部的函数声明语句，建议不要使用
{
  let a = 'secret';
  function f() {
    return a;
  }
}

// 块级作用域内部，优先使用函数表达式
{
  let a = 'secret';
  let f = function () {
    return a;
  };
}

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三、const：

　　1、const声明一个只读的常量。一旦声明，常量的值就不能改变。

　　2、只声明不赋值，就会报错。

　　3、其余和let规则一样。

　　4、const的本质：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所保存的数据不得改动。对于简单类型的数据（数值、字符串、布尔值），值就保存在变量指向的那个内存地址，因此等同于常量。但对于复合类型的数据（主要是对象和数组），变量指向的内存地址，保存的只是一个指向实际数据的指针，const只能保证这个指针是固定的（即总是指向另一个固定的地址），至于它指向的数据结构是不是可变的，就完全不能控制了。因此，将一个对象声明为常量必须非常小心。

　　讨论1: 对于const声明的变量，我们可以对他做什么操作：

// 1
const foo = {};

// 为 foo 添加一个属性，可以成功
foo.prop = 123;
foo.prop // 123

// 将 foo 指向另一个对象，就会报错
foo = {}; // TypeError: "foo" is read-only


// 2
const a = [];
a.push('Hello'); // 可执行
a.length = 0;    // 可执行
a = ['Dave'];    // 报错

　　1中，常量foo储存的是一个地址，这个地址指向一个对象。不可变的只是这个地址，即不能把foo指向另一个地址，但对象本身是可变的，所以依然可以为其添加新属性。

　　2中，常量a是一个数组，这个数组本身是可写的，但是如果将另一个数组赋值给a，就会报错。

　　讨论2: 如何将const的对象冻结？

//1
const foo = Object.freeze({});

// 常规模式时，下面一行不起作用；
// 严格模式时，该行会报错
foo.prop = 123;


//2
var constantize = (obj) => {
  Object.freeze(obj);
  Object.keys(obj).forEach( (key, i) => {
    if ( typeof obj[key] === 'object' ) {
      constantize( obj[key] );
    }
  });
};

　　1中：只是用Object.freeze方法仅在严格模式能达到报错效果。

　　2中：函数实现将对象彻底冻结，就是对象本身和它的属性都一起冻结。

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四、顶层对象的属性：

　　1、顶层对象，在浏览器环境指的是window对象，在 Node 指的是global对象。ES5 之中，顶层对象的属性与全局变量是等价的。顶层对象的属性赋值与全局变量的赋值，是同一件事。这个是JS语言最大败笔之一：首先是没法在编译时就报出变量未声明的错误，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了全局变量（比如打字出错）；最后，顶层对象的属性是到处可以读写的，这非常不利于模块化编程。另一方面，window对象有实体含义，指的是浏览器的窗口对象，顶层对象是一个有实体含义的对象，也是不合适的。

window.a = 1;
a // 1

a = 2;
window.a // 2

　　2、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脱钩。

var a = 1;
// 如果在 Node 的 REPL 环境，可以写成 global.a
// 或者采用通用方法，写成 this.a
window.a // 1

let b = 1;
window.b // undefined

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五、globalThis对象：

　　1、JavaScript 语言存在一个顶层对象，它提供全局环境（即全局作用域），所有代码都是在这个环境中运行。但是，顶层对象在各种实现里面是不统一的。

• 浏览器里面，顶层对象是window，但 Node 和 Web Worker 没有window。
• 浏览器和 Web Worker 里面，self也指向顶层对象，但是 Node 没有self。
• Node 里面，顶层对象是global，但其他环境都不支持。

　　2、同一段代码为了能够在各种环境，都能取到顶层对象，现在一般是使用this变量，但是有局限性。

• 全局环境中，this会返回顶层对象。但是，Node 模块和 ES6 模块中，this返回的是当前模块。
• 函数里面的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，这时this会返回undefined。
• 不管是严格模式，还是普通模式，new Function('return this')()，总是会返回全局对象。但是，如果浏览器用了 CSP（Content Security Policy，内容安全策略），那么eval、new Function这些方法都可能无法使用。

　　3、新提案：在语言标准的层面，引入globalThis作为顶层对象。也就是说，任何环境下，globalThis都是存在的，都可以从它拿到顶层对象，指向全局环境下的this。

　　讨论：目前是如何实现在所有情况下都取到顶层对象？（两种方法都没有特别好）

// 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');
};