ES6 let 與 const

1. let 命令

基本用法

ES6 新增了let命令，用來聲明變量。它的用法類似于var，但是所聲明的變量，只在let命令所在的代碼塊內(nèi)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(huán)的計數(shù)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(shù)器i只在for循環(huán)體內(nèi)有效，在循環(huán)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命令聲明的，在全局范圍內(nèi)都有效，所以全局只有一個變量i。每一次循環(huán)，變量i的值都會發(fā)生改變，而循環(huán)內(nèi)被賦給數(shù)組a的函數(shù)內(nèi)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(shù)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(nèi)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(huán)有效，所以每一次循環(huán)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(huán)的變量i都是重新聲明的，那它怎么知道上一輪循環(huán)的值，從而計算出本輪循環(huán)的值？這是因為 JavaScript 引擎內(nèi)部會記住上一輪循環(huán)的值，初始化本輪的變量i時，就在上一輪循環(huán)的基礎上進行計算。

另外，for循環(huán)還有一個特別之處，就是設置循環(huán)變量的那部分是一個父作用域，而循環(huán)體內(nèi)部是一個單獨的子作用域。

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(shù)內(nèi)部的變量i與循環(huán)變量i不在同一個作用域，有各自單獨的作用域。

不存在變量提升

var命令會發(fā)生“變量提升”現(xiàn)象，即變量可以在聲明之前使用，值為undefined。這種現(xiàn)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(xiàn)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。

// 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(fā)生變量提升，即腳本開始運行時，變量foo已經(jīng)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(fā)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(qū)

只要塊級作用域內(nèi)存在let命令，它所聲明的變量就“綁定”（binding）這個區(qū)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(nèi)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(guī)定，如果區(qū)塊中存在let和const命令，這個區(qū)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(nèi)，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(qū)”（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，都屬于變量tmp的“死區(qū)”。

“暫時性死區(qū)”也意味著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，都屬于x的“死區(qū)”，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l(wèi)et之前，typeof運算符是百分之百安全的，永遠不會報錯。現(xiàn)在這一點不成立了。這樣的設計是為了讓大家養(yǎng)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(qū)”比較隱蔽，不太容易發(fā)現(xiàn)。

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


bar(); // 報錯

上面代碼中，調用bar函數(shù)之所以報錯（某些實現(xiàn)可能不報錯），是因為參數(shù)x默認值等于另一個參數(shù)y，而此時y還沒有聲明，屬于“死區(qū)”。如果y的默認值是x，就不會報錯，因為此時x已經(jīng)聲明了。

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。

// 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(qū)。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(zhí)行完成前，就去取x的值，導致報錯”x 未定義“。

ES6 規(guī)定暫時性死區(qū)和let、const語句不出現(xiàn)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(xiàn)在有了這種規(guī)定，避免此類錯誤就很容易了。

總之，暫時性死區(qū)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(jīng)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(xiàn)，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(nèi)，重復聲明同一個變量。

// 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(shù)內(nèi)部重新聲明參數(shù)。

function func(arg) {
  let arg;
}
func() // 報錯


function func(arg) {
  {
    let arg;
  }
}
func() // 不報錯

2. 塊級作用域

ES5 只有全局作用域和函數(shù)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(nèi)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

上面代碼的原意是，if代碼塊的外部使用外層的tmp變量，內(nèi)部使用內(nèi)層的tmp變量。但是，函數(shù)f執(zhí)行后，輸出結果為undefined，原因在于變量提升，導致內(nèi)層的tmp變量覆蓋了外層的tmp變量。

第二種場景，用來計數(shù)的循環(huán)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(huán)，但是循環(huán)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。

function f1() {
  let n = 5;
  if (true) {
    let n = 10;
  }
  console.log(n); // 5
}

上面的函數(shù)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(nèi)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。

{{{{
  {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(nèi)部變量。

內(nèi)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(xiàn)，實際上使得獲得廣泛應用的匿名立即執(zhí)行函數(shù)表達式（匿名 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(shù)聲明

函數(shù)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(guī)定，函數(shù)只能在頂層作用域和函數(shù)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) {
  // ...
}

上面兩種函數(shù)聲明，根據(jù) ES5 的規(guī)定都是非法的。

但是，瀏覽器沒有遵守這個規(guī)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(shù)，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(shù)。ES6 規(guī)定，塊級作用域之中，函數(shù)聲明語句的行為類似于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(shù)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(nèi)聲明的函數(shù)f會被提升到函數(shù)頭部，實際運行的代碼如下。

// ES5 環(huán)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(nèi)聲明的函數(shù)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？

// 瀏覽器的 ES6 環(huán)境
function f() { console.log('I am outside!'); }


(function () {
  if (false) {
    // 重復聲明一次函數(shù)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(nèi)聲明的函數(shù)的處理規(guī)則，顯然會對老代碼產(chǎn)生很大影響。為了減輕因此產(chǎn)生的不兼容問題，ES6 在附錄 B里面規(guī)定，瀏覽器的實現(xiàn)可以不遵守上面的規(guī)定，有自己的行為方式。

• 允許在塊級作用域內(nèi)聲明函數(shù)。
• 函數(shù)聲明類似于var，即會提升到全局作用域或函數(shù)作用域的頭部。
• 同時，函數(shù)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(guī)則只對 ES6 的瀏覽器實現(xiàn)有效，其他環(huán)境的實現(xiàn)不用遵守，還是將塊級作用域的函數(shù)聲明當作let處理。

根據(jù)這三條規(guī)則，瀏覽器的 ES6 環(huán)境中，塊級作用域內(nèi)聲明的函數(shù)，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。

// 瀏覽器的 ES6 環(huán)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(huán)境導致的行為差異太大，應該避免在塊級作用域內(nèi)聲明函數(shù)。如果確實需要，也應該寫成函數(shù)表達式，而不是函數(shù)聲明語句。

// 塊級作用域內(nèi)部的函數(shù)聲明語句，建議不要使用
{
  let a = 'secret';
  function f() {
    return a;
  }
}


// 塊級作用域內(nèi)部，優(yōu)先使用函數(shù)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。

// 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(xiàn)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(shù)聲明也是如此，嚴格模式下，函數(shù)只能聲明在當前作用域的頂層。

// 不報錯
'use strict';
if (true) {
  function f() {}
}


// 報錯
'use strict';
if (true)
  function f() {}

3. 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。

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。

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(nèi)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(qū)，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;

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(nèi)存地址所保存的數(shù)據(jù)不得改動。對于簡單類型的數(shù)據(jù)（數(shù)值、字符串、布爾值），值就保存在變量指向的那個內(nèi)存地址，因此等同于常量。但對于復合類型的數(shù)據(jù)（主要是對象和數(shù)組），變量指向的內(nèi)存地址，保存的只是一個指向實際數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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。

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。

const a = [];
a.push('Hello'); // 可執(zhí)行
a.length = 0;    // 可執(zhí)行
a = ['Dave'];    // 報錯

上面代碼中，常量a是一個數(shù)組，這個數(shù)組本身是可寫的，但是如果將另一個數(shù)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(guī)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(shù)。

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(jié)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(huán)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(chuàng)造的，而屬性的創(chuàng)造是動態(tài)的）；其次，程序員很容易不知不覺地就創(chuàng)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(guī)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(guī)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。

var a = 1;
// 如果在 Node 的 REPL 環(huán)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. globalThis 對象

JavaScript 語言存在一個頂層對象，它提供全局環(huán)境（即全局作用域），所有代碼都是在這個環(huán)境中運行。但是，頂層對象在各種實現(xiàn)里面是不統(tǒng)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(huán)境都不支持。

同一段代碼為了能夠在各種環(huán)境，都能取到頂層對象，現(xiàn)在一般是使用this變量，但是有局限性。

• 全局環(huán)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(shù)里面的this，如果函數(shù)不是作為對象的方法運行，而是單純作為函數(shù)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(nèi)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。

// 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 在語言標準的層面，引入globalThis作為頂層對象。也就是說，任何環(huán)境下，globalThis都是存在的，都可以從它拿到頂層對象，指向全局環(huán)境下的this。

墊片庫global-this模擬了這個提案，可以在所有環(huán)境拿到globalThis。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(nèi)有效。