ES6之 let 和 const 命令

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ES6 之 let 和 const 命令

1、let 命令

1.1、基本用法

ES6 新增了let命令，用来声明变量。它的用法类似于var，但是所声明的变量，只在let命令所在的代码块内有效。

{
  let a = 10;
  var b = 1;
  a; // 10
}

a; // Uncaught ReferenceError: a is not defined
b; // 1

上面代码在代码块之中，分别用let和var声明了两个变量。然后在代码块之外调用这两个变量，结果let声明的变量报错，var声明的变量返回了正确的值。这表明，let声明的变量只在它所在的代码块内生效。

用for循环的计数器，就很适合使用``let`命令。

for (let i = 0; i < 10; i++) {
  // ...
}
console.log(i); // ReferenceError: i is not defined

上面 👆 代码中，计数器i只在for循环体内有效，在循环体外引用就会报错。

下面 👇 的代码如果使用var，最后输出的是10。

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

上面 👆 代码中，变量i是var声明的，在全局范围内都有效，所以全局只有一个变量i。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的里面成员的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。

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i是let声明的，当前的i只在本轮循环内有效，所以每一次循环的i其实都是一个新的变量所以左后输出的是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。

1.2、不存在变量提升

使用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。这种现象多多少少是有些奇葩的，按照一般的逻辑，变量应该在语句声明之后才可以使用。

为了纠正这种现象，let命令改变的了语法行为，它所声明的变量一定要在声明后使用，否则报错。

// 使用 var 的情况
console.log(foo); // undefined
var foo = 'foo';

// 使用 let 的情况
console.log(bar); // ReferenceError: bar is not defined
let bar = 'bar';

上面 👆 代码中，变量foo用var声明，会发生变量提升，即脚本开始运行时，变量foo已经存在了，但是没有值，所以会输出undefined。变量bar用let声明，不会发生变量提升。这表明在声明它之前变量bar是不存在的，这时如果用到它，就会抛出一个错误。

1.3、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。

var temp = 123;

if (true) {
  temp = 'abc'; // ReferenceError: Cannot access 'tmp' before initialization
  let temp;
}

上面代码中，存在全局变量temp，但是块级作用域内let又声明了一个变量temp，导致后者绑定这个块级作用域，所以在let声明变量前，对temp赋值会报错。

ES6明确规定，如果区块中存在let和const命令，这个区块对这些命令声明的变量，从一开始就形成了封闭作用域。凡是在声明之前就使用这些变量，就会报错。总之，在代码块内，使用let命令声明变量之前，改变量都是不可用的。这在语法上，成为"暂时性死区"（temporal dead zone，简称 TDZ）。

if (true) {
  // TDZ 开始
  temp = 'abc'; // ReferenceError
  console.log(temp); // ReferenceError

  let temp; // TDZ 结束
  console.log(temp); // undefined

  temp = 123;
  console.log(temp); // 123
}

上面 👆 代码中，在let命令声明变量temp之前，都属于变量temp的"死区"。
"暂时性死区"意味着typeof不再是一个百分之百安全的操作。

typeof x; // ReferenceError
let x;

声明代码中，变量x使用let命令声明，所以在声明之前，都属于x的死区，只要用到改变量就会报错。因此typeof就会抛出一个ReferenceError。

作为比较，如果一个变量根本没有被声明，使用typeof反而不会报错。

typeof undeclared_variable; // undefined

上面 👆 代码中，undeclared_variable是一个不存在的变量名，结果返回"undefined"。所以，在没有let之前，typeof运算符是百分之百安全的，永远不会报错。现在这一点不成立了。这样的设计是为了让大家养成良好的编程习惯，变量一定要在声明之后使用，否则就报错。

有些"死区"比较隐蔽，不太容易发现。

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

bar(); // ReferenceError: Cannot access 'y' before initialization

另外，下面 👇 的代码也会报错，与var的行为不同。

// 不报错
var x = x;

// 报错 ReferenceError：x is not defined
let x = x;

上面 👆 代码报错，是因为存在暂时性死区。使用let声明变量时，只要变量还没有在声明完成前使用，就会报错。上面这行就属于这个情况，在变量x的声明语句还没有执行完成之前，就去取x的值，导致报错"x 未定义"。

在ES6中，规定暂时性死区和let、const语句不出现变量提升，主要是为了减少运行时错误，防止变量在声明前就使用这个变量，从而导致意料之外的行为。这样的错误在ES5是很常见的，现在有了这种规定，避免此类错误就很容易了。

总之，暂时性死区的本质就是，只要一进入当前作用域，所要使用的变量就已经存在了，但是不可获取，只有等到声明变量的那一行代码出现，才可以获取和使用改变量。

1.4、不允许重复声明

命令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; // SyntaxError: Identifier 'a' has already been declared
}

// 报错
function func() {
  let a = 10;
  let a = 1; // SyntaxError: Identifier 'a' has already been declared
}

因此，不能再函数内部重新声明参数。

// 报错
function func(arg) {
  let arg;
}
func(); // SyntaxError：Identifier 'arg' has already been declared

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

2、块级作用域

2.1、为什么需要块级作用域

在ES5中，只有全局作用域和函数作用域，没有块级作用域，这会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部变量。

var temp = new Date();
function f() {
  console.log(temp);
  if (false) {
    var temp = 'hello world';
  }
}
f(); // undefined

上面 👆 代码的原意是，if代码块的外部使用的是外层temp变量，内部使用的是内层的temp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temp变量覆盖了外层的temp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]); // h e l l o
}
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，泄漏成了全局变量。

2.2、ES6 的块级作用域

命令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
}

上面 👆 的的函数有两个代码块，都声明了变量n，运行后输出5。这表示外层代码块不受内层代码块的影响。如果两次都使用var定义变量n，最后输出的值才是10。

在ES6中，允许块级作用域的任意嵌套。

{
  {
    {
      {
        {
          let insane = 'Hello World';
        }
        console.log(insane); // ReferenceError: insane is not defined
      }
    }
  }
}

上面 👆 的代码使用了一个五层的块级作用域，每一层都是一个单独的作用域。第四层作用域无法读取第五层作用域的内部变量。

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，实际上使得广泛使用的匿名立即执行函数表达式（匿名 IIFE）不再必要了。

// IIFE 写法
(function() {
  var name = 'Barry';
})();
name; // ReferenceError: name2 is not defined

// 块级作用域写法
{
  let name = 'Barry';
}
name; // ReferenceError: name2 is not defined

2.3、块级作用域与函数声明

函数能不能在函数作用域之中声明？这是一个相当令人混淆的问题。
在ES5中规定，函数只能在顶层作用域好函数作用域中声明，不能在块级作用域中声明。

// 情况一
if (true) {
    function f() {}
}

// 情况二
try() {
    function f() {
        //
    }
} catch(e) {
    console.log(e);
}

上面 👆 两种情况声明，根据ES5的规定都是非法的。

但是，浏览器没有遵守这个规定，为了兼容以前的旧代码，还是支持在块级作用域中声明函数，因此上面两种情况实际都能运行，不会报错。

在ES6中引入块级作用域，明确允许在块级作用域中声明函数。ES6规定，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。

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();
})();

上面 👆 代码在ES5中运行，会得到"I am inside"，因为在if内声明函数f会被提升到函数头部，实际运行的代码如下：

// ES5 环境
function f() {
  console.log('I am outside');
}

(function() {
  function f() {
    console.log('I am inside');
  }
  if (false) {
    // 重复声明一次函数 f()
  }
  f();
})();

但在ES6中就完全不一样了，理论上会得到"I am outside"。因为块级作用域内声明的函数类似于let，对作用域之外没有影响。但是，如果你真的在ES6浏览器中运行一下上面 👆 的代码，是会报错的这是为什么呢？

// 浏览器的 ES6 环境
function f() {
  console.log('I am outside');
}

(function f() {
  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 👆 的代码在浏览器中，都会报错。

原来，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的影响。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。上面的例子实际允许的代码如下：

// 浏览器的 ES6 环境
function f() {
  console.log('I am outside');
}

(function f() {
  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。

// 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;
};

另外，还有一个需要注意的地方。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。

// 第一种写法 报错
if (true) let x = 1; // Uncaught SyntaxError: Lexical declaration cannot appear in a single-statement context

// 第二种写法 不报错
if (true) { let x = 1; }

上面 👆 代码中，第一种写法没有大括号，所以不存在块级作用域，而let只能出现在当前作用域的顶层，所以报错。第二种写法有大括号，所以块级作用域成立。

函数声明也是如此，严格模式下，函数只能声明在当前作用域的顶层。

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

// 报错
'use strict';
if (true)
    function f() {}
// Uncaught SyntaxError: In strict mode code, functions can only be declared at top level or inside a block

3、const 命令

3.1、基本用法

命令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; // Uncaught TypeError: Assignment to constant variable

上面 👆 的代码表明，改变常量的值会报错。

命令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。

命令const的作用域与let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

命令const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);
  const MAX = 5;
  // Uncaught ReferenceError: Cannot access 'MAX' before initialization
}

上面 👆 代码在常量MAX声明之前就调用，结果报错。

命令const声明的变量，也与let一样不可重复声明。

var message = 'Hello World';
let age = 26;

// 以下两行都会报错
const message = 'Goodbye';
const age = 30;
// SyntaxError: Identifier 'message' has already been declared
// SyntaxError: Identifier 'age' has already been declared

3.2、本质

命令const实际上保证的，并不是变量的只不得改动，而是变量指向的那个内存地址所保存的数据不得改动。对于简单的数据类型（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（即总是指向一个固定的地址），至于它指向的数据机构是不是可变的，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;
// 将 foo 指向另一个对象，就会报错
foo = {}; // Uncaught TypeError: Assignment to constant variable

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 TypeError

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，改行会报错
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TypeError。

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') {
      constanize(obj[key]);
    }
  });
};

3.3、声明变量的六种方法

在ES5中只有两种声明变量的方法：var命令和function命令。在ES6中，除了添加let命令和const命令外，还有import命令和class命令。所以ES6中一共有 6 中声明变量的方法。

4、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属性挂钩，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，首先是没法在未编译时就报出变量未声明的错误，只有运行时才能知道（因为全局变量可能时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的就创建了全局变量（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。

命令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，全局变量将逐渐与顶层对象脱钩。

var a = 1;
// 如果在 Node 的 REPL 环境，可以写成 global.a
// 或者写成通用方法，写成 this.a

window.a; // 1

let b = 1;
window.b; // undefined

上面 👆 代码中，全部变量a由var命令声明，所以它是顶层对象的属性。全局变量b由let命令声明，所以它不是顶层对象的属性，所以返回undefined。

5、globalThis 对象

我们知道，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与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。
  • 在Node里面，顶层对象是global，但其他环境都不支持。

同一段代码为了为了能够在各种环境都能取到顶层对象，一般都是使用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。

综上所述，很难找到一周可以在所有情况下，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 locate global object');
};

现有一个提案，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。

垫片库global-this模拟了这个提案，可以在所有环境拿到globalThis。

本文参考来源 阮一峰博客 let&&const。

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