ES6學習筆記（一）

1、let命令

基本用法

ES6新增了let命令，用來聲明變量。它的用法類似於var，但是所聲明的變量，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

 

上面代碼在代碼塊之中，分別用let和var聲明了兩個變量。然后在代碼塊之外調用這兩個變量，結果let聲明的變量報錯，var聲明的變量返回了正確的值。這表明，let聲明的變量只在它所在的代碼塊有效。

for循環的計數器，就很合適使用let命令。

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

console.log(i);
//ReferenceError: i is not defined

 

上面代碼中，計數器i只在for循環體內有效，在循環體外引用就會報錯。

下面的代碼如果使用var，最后輸出的是10。

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i是var聲明的，在全局范圍內都有效。所以每一次循環，新的i值都會覆蓋舊值，導致最后輸出的是最后一輪的i的值。

如果使用let，聲明的變量僅在塊級作用域內有效，最后輸出的是6。

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

 

上面代碼中，變量i是let聲明的，當前的i只在本輪循環有效，所以每一次循環的i其實都是一個新的變量，所以最后輸出的是6。

不存在變量提升

let不像var那樣會發生“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;

 

上面代碼中，變量foo用var命令聲明，會發生變量提升，即腳本開始運行時，變量foo已經存在了，但是沒有值，所以會輸出undefined。變量bar用let命令聲明，不會發生變量提升。這表示在聲明它之前，變量bar是不存在的，這時如果用到它，就會拋出一個錯誤。

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”（binding）這個區域，不再受外部的影響。

var tmp = 123;

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

 

上面代碼中，存在全局變量tmp，但是塊級作用域內let又聲明了一個局部變量tmp，導致后者綁定這個塊級作用域，所以在let聲明變量前，對tmp賦值會報錯。

ES6明確規定，如果區塊中存在let和const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”（temporal dead zone，簡稱TDZ）。

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

  let tmp; // TDZ結束
  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，都屬於變量tmp的“死區”。

“暫時性死區”也意味着typeof不再是一個百分之百安全的操作。

typeof x; // ReferenceError
let x;

 

上面代碼中，變量x使用let命令聲明，所以在聲明之前，都屬於x的“死區”，只要用到該變量就會報錯。因此，typeof運行時就會拋出一個ReferenceError。

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"

 

上面代碼中，undeclared_variable是一個不存在的變量名，結果返回“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。這樣的設計是為了讓大家養成良好的編程習慣，變量一定要在聲明之后使用，否則就報錯。

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默認值等於另一個參數y，而此時y還沒有聲明，屬於”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]

 

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。這樣的錯誤在ES5是很常見的，現在有了這種規定，避免此類錯誤就很容易了。

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
  }
}

 

2、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，原因在於變量提升，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，它並沒有消失，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

函數能不能在塊級作用域之中聲明，是一個相當令人混淆的問題。

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

 

並且ES6規定，塊級作用域之中，函數聲明語句的行為類似於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於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在附錄B里面規定，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。
• 函數聲明類似於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。

前面那段代碼，在Chrome環境下運行會報錯。

// 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() {}

 

3、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。

const PI = 3.1415;
PI // 3.1415

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

 

上面代碼表明改變常量的值會報錯。

const聲明的變量不得改變值，這意味着，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

 

上面代碼表示，對於const來說，只聲明不賦值，就會報錯。

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;
}

 

上面代碼在常量MAX聲明之前就調用，結果報錯。

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;

 

對於復合類型的變量，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，並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let和const命令，后面章節還會提到，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。

4、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之中，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

 

上面代碼中，頂層對象的屬性賦值與全局變量的賦值，是同一件事。

頂層對象的屬性與全局變量掛鈎，被認為是JavaScript語言最大的設計敗筆之一。這樣的設計帶來了兩個很大的問題，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，程序員很容易不知不覺地就創建了全局變量（比如打字出錯）。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，不屬於頂層對象的屬性。也就是說，從ES6開始，全局變量將逐步與頂層對象的屬性脫鈎。

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

 

上面代碼中，全局變量a由var命令聲明，所以它是頂層對象的屬性；全局變量b由let命令聲明，所以它不是頂層對象的屬性，返回undefined。

5、頂層對象

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。

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。

• 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eval、new 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，在語言標准的層面，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global對象存在。

// 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一個變量。