let 和 const 命令 · ECMAScript 6 入門（ES6）

# let 和 const 命令 ## let 命令 ### 基本用法 ES6 新增了`let`命令，用來聲明變量。它的用法類似于`var`，但是所聲明的變量，只在`let`命令所在的代碼塊內有效。 ```javascript { 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。 ```javascript 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`。 ```javascript 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`命令聲明的，在全局范圍內都有效，所以全局只有一個變量`i`。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。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。 ```javascript 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`。你可能會問，如果每一輪循環的變量`i`都是重新聲明的，那它怎么知道上一輪循環的值，從而計算出本輪循環的值？這是因為 JavaScript 引擎內部會記住上一輪循環的值，初始化本輪的變量`i`時，就在上一輪循環的基礎上進行計算。另外，`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。 ```javascript for (let i = 0; i < 3; i++) { let i = 'abc'; console.log(i); } // abc // abc // abc ``` 上面代碼正確運行，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（同一個作用域不可使用 `let` 重復聲明同一個變量）。 ### 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`。這種現象多多少少是有些奇怪的，按照一般的邏輯，變量應該在聲明語句之后才可以使用。為了糾正這種現象，`let`命令改變了語法行為，它所聲明的變量一定要在聲明后使用，否則報錯。 ```javascript // var 的情況 console.log(foo); // 輸出undefined var foo = 2; // let 的情況 console.log(bar); // 報錯ReferenceError 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。 ```javascript 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）。 ```javascript 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。 ```javascript 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，都屬于`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。 ```javascript 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。 ```javascript 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。 ```javascript 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。 ```javascript // 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。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。 ```javascript // 報錯 function func() { let a = 10; var a = 1; } // 報錯 function func() { let a = 10; let a = 1; } ``` 因此，不能在函數內部重新聲明參數。 ```javascript function func(arg) { let arg; } func() // 報錯 function func(arg) { { let arg; } } func() // 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。 ```javascript var tmp = new Date(); function f() { console.log(tmp); if (false) { var tmp = 'hello world'; } } f(); // undefined ``` 上面代碼的原意是，`if`代碼塊的外部使用外層的`tmp`變量，內部使用內層的`tmp`變量。但是，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。 ```javascript 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。 ```javascript 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。如果兩次都使用`var`定義變量`n`，最后輸出的值才是 10。 ES6 允許塊級作用域的任意嵌套。 ```javascript {{{{ {let insane = 'Hello World'} console.log(insane); // 報錯 }}}}; ``` 上面代碼使用了一個五層的塊級作用域，每一層都是一個單獨的作用域。第四層作用域無法讀取第五層作用域的內部變量。內層作用域可以定義外層作用域的同名變量。 ```javascript {{{{ 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匿名立即執行函數表達式（匿名 IIFE）不再必要了。 ```javascript // 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？這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。 ```javascript // 情況一 if (true) { function f() {} } // 情況二 try { function f() {} } catch(e) { // ... } ``` 上面兩種函數聲明，根據 ES5 的規定都是非法的。但是，瀏覽器沒有遵守這個規定，為了兼容以前的舊代碼，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。 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 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。 ```javascript 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。 ```javascript // ES5 環境 function f() { console.log('I am outside!'); } (function () { function f() { console.log('I am inside!'); } if (false) { } f(); }()); ``` ES6 就完全不一樣了，理論上會得到“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。但是，如果你真的在 ES6 瀏覽器中運行一下上面的代碼，是會報錯的，這是為什么呢？ ```javascript // 瀏覽器的 ES6 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 ``` 上面的代碼在 ES6 瀏覽器中，都會報錯。原來，如果改變了塊級作用域內聲明的函數的處理規則，顯然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](https://www.ecma-international.org/ecma-262/6.0/index.html#sec-block-level-function-declarations-web-legacy-compatibility-semantics)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](https://stackoverflow.com/questions/31419897/what-are-the-precise-semantics-of-block-level-functions-in-es6)。 - 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，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。上面的例子實際運行的代碼如下。 ```javascript // 瀏覽器的 ES6 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。 ```javascript // 塊級作用域內部的函數聲明語句，建議不要使用 { let a = 'secret'; function f() { return a; } } // 塊級作用域內部，優先使用函數表達式 { let a = 'secret'; let f = function () { return a; }; } ``` 另外，還有一個需要注意的地方。ES6 的塊級作用域必須有大括號，如果沒有大括號，JavaScript 引擎就認為不存在塊級作用域。 ```javascript // 第一種寫法，報錯 if (true) let x = 1; // 第二種寫法，不報錯 if (true) { let x = 1; } ``` 上面代碼中，第一種寫法沒有大括號，所以不存在塊級作用域，而`let`只能出現在當前作用域的頂層，所以報錯。第二種寫法有大括號，所以塊級作用域成立。函數聲明也是如此，嚴格模式下，函數只能聲明在當前作用域的頂層。 ```javascript // 不報錯 'use strict'; if (true) { function f() {} } // 報錯 'use strict'; if (true) function f() {} ``` ## const 命令 ### 基本用法 `const`聲明一個只讀的常量。一旦聲明，常量的值就不能改變。 ```javascript 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，這意味著，`const`一旦聲明變量，就必須立即初始化，不能留到以后賦值。 ```javascript const foo; // SyntaxError: Missing initializer in const declaration ``` 上面代碼表示，對于`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。 ```javascript 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。 ```javascript 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。 ```javascript var message = "Hello!"; let age = 25; // 以下兩行都會報錯 const message = "Goodbye!"; const age = 30; ``` ### 本質 `const`實際上保證的，并不是變量的值不得改動，而是變量指向的那個內存地址所保存的數據不得改動。對于簡單類型的數據（數值、字符串、布爾值），值就保存在變量指向的那個內存地址，因此等同于常量。但對于復合類型的數據（主要是對象和數組），變量指向的內存地址，保存的只是一個指向實際數據的指針，`const`只能保證這個指針是固定的（即總是指向另一個固定的地址），至于它指向的數據結構是不是可變的，就完全不能控制了。因此，將一個對象聲明為常量必須非常小心。 ```javascript const foo = {}; // 為 foo 添加一個屬性，可以成功 foo.prop = 123; foo.prop // 123 // 將 foo 指向另一個對象，就會報錯 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。 ```javascript 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。 ```javascript 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。 ```javascript var constantize = (obj) => { Object.freeze(obj); Object.keys(obj).forEach( (key, i) => { if ( typeof obj[key] === 'object' ) { constantize( obj[key] ); } }); }; ``` ### ES6 聲明變量的六種方法 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。 ## 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。 ```javascript 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鉤，被認為是 JavaScript 語言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，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）；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。 ```javascript 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`。 ## globalThis 對象 JavaScript 語言存在一個頂層對象，它提供全局環境（即全局作用域），所有代碼都是在這個環境中運行。但是，頂層對象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`關鍵字，但是有局限性。 - 全局環境中，`this`會返回頂層對象。但是，Node.js 模塊中`this`返回的是當前模塊，ES6 模塊中`this`返回的是`undefined`。 - 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，內容安全策略），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。 ```javascript // 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'); }; ``` [ES2020](https://github.com/tc39/proposal-global) 在語言標準的層面，引入`globalThis`作為頂層對象。也就是說，任何環境下，`globalThis`都是存在的，都可以從它拿到頂層對象，指向全局環境下的`this`。墊片庫[`global-this`](https://github.com/ungap/global-this)模擬了這個提案，可以在所有環境拿到`globalThis`。