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  • ES6之常用开发知识点:let 和 const 命令详解(二)

    let命令

    基本用法

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

    根据上面结果显示,let声明的变量只在它所在的代码块有效。

    实例1:

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

    实例2: 如果使用let,声明的变量仅在块级作用域内有效,最后输出的是 6。

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

    上面代码中,变量ilet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。

    另外,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。

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

    上面代码正确运行,输出了 3 次abc。这表明函数内部的变量i与循环变量i不在同一个作用域,有各自单独的作用域。

    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。 为了纠正这种现象,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。

    // var 的情况
    console.log(foo); // 输出undefined
    var foo = 2;
    
    // let 的情况
    console.log(bar); // 报错ReferenceError
    let bar = 2;

    暂时性死区

    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)。

    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
    }

    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。

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

    因此,不能在函数内部重新声明参数。

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

    块级作用域

    为什么需要块级作用域

    ES5只有全局作用域函数作用域,没有块级作用域,这带来很多不合理的场景。

    第一种场景,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

    上面代码的原意是,if代码块的外部使用外层的tmp变量,内部使用内层的tmp变量。但是,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。

    第二种场景,用来计数的循环变量泄露为全局变量。

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

    上面代码中,变量i只用来控制循环,但是循环结束后,它并没有消失,泄露成了全局变量。

    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
    }

    ES6 允许块级作用域的任意嵌套。

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

    上面代码使用了一个五层的块级作用域。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,实际上使得获得广泛应用的立即执行函数表达式(IIFE)不再必要了。

    // IIFE 写法
    (function () {
      var tmp = ...;
      ...
    }());
    
    // 块级作用域写法
    {
      let tmp = ...;
      ...
    }

    do表达式

    本质上,块级作用域是一个语句,将多个操作封装在一起,没有返回值。

    {
      let t = f();
      t = t * t + 1;
    }

    上面代码中,块级作用域将两个语句封装在一起。但是,在块级作用域以外,没有办法得到t的值,因为块级作用域不返回值,除非t是全局变量。

    现在有一个提案,使得块级作用域可以变为表达式,也就是说可以返回值,办法就是在块级作用域之前加上do,使它变为do表达式,然后就会返回内部最后执行的表达式的值。

    function f() {
        return 2;
    }
    let x = do {
      let t = f();
      t * t + 1;
    };

    上面代码中,变量x会得到整个块级作用域的返回值(t * t + 1)

    const命令

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

    上面代码表明改变常量的值会报错。

    const声明的变量不得改变值,这意味着,const一旦声明变量,就必须立即初始化,不能留到以后赋值。

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

    上面代码表示,对于const来说,只声明不赋值,就会报错。 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。

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

    const命令声明的常量也是不提升,同样存在暂时性死区,只能在声明的位置后面使用。

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

    上面代码在常量MAX声明之前就调用,结果报错。

    const声明的常量,也与let一样不可重复声明。

    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),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,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。

    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

    上面代码中,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。

    下面是另一个例子。

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

    上面代码中,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。 如果真的想将对象冻结,应该使用Object.freeze方法。

    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;

    上面代码中,常量foo指向一个冻结的对象,所以添加新属性不起作用,严格模式时还会报错。

    除了将对象本身冻结,对象的属性也应该冻结。下面是一个将对象彻底冻结的函数。

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

    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。

    顶层对象的属性

    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。

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

    上面代码中,顶层对象的属性赋值与全局变量的赋值,是同一件事。

    顶层对象的属性与全局变量挂钩,被认为是 JavaScript 语言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。

    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

    上面代码中,全局变量avar命令声明,所以它是顶层对象的属性;全局变量blet命令声明,所以它不是顶层对象的属性,返回undefined

    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。

    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,内容安全政策),那么eval、new Function这些方法都可能无法使用。

    综上所述,很难找到一种方法,可以在所有情况下,都取到顶层对象。下面是两种勉强可以使用的方法。

    // 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');
    };
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