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ES6 系列之 let 和 const

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块级作用域的出现

通过 var 声明的变量存在变量提升的特性:

if (condition) {
    var value = 1;
}
console.log(value);

初学者可能会觉得只有 condition 为 true 的时候,才会创建 value,如果 condition 为 false,结果应该是报错,然而因为变量提升的原因,代码相当于:

var value;
if (condition) {
    value = 1;
}
console.log(value);

如果 condition 为 false,结果会是 undefined。

除此之外,在 for 循环中:

for (var i = 0; i < 10; i++) {
    ...
}
console.log(i); // 10

即便循环已经结束了,我们依然可以访问 i 的值。

为了加强对变量生命周期的控制,ECMAScript 6 引入了块级作用域。

块级作用域存在于:

  • 函数内部
  • 块中(字符 { 和 } 之间的区域)

let 和 const

块级声明用于声明在指定块的作用域之外无法访问的变量。

let 和 const 都是块级声明的一种。

我们来回顾下 let 和 const 的特点:

1.不会被提升

if (false) {
    let value = 1;
}
console.log(value); // Uncaught ReferenceError: value is not defined

2.重复声明报错

var value = 1;
let value = 2; // Uncaught SyntaxError: Identifier 'value' has already been declared

3.不绑定全局作用域

当在全局作用域中使用 var 声明的时候,会创建一个新的全局变量作为全局对象的属性。

var value = 1;
console.log(window.value); // 1

然而 let 和 const 不会:

let value = 1;
console.log(window.value); // undefined

再来说下 let 和 const 的区别:

const 用于声明常量,其值一旦被设定不能再被修改,否则会报错。

值得一提的是:const 声明不允许修改绑定,但允许修改值。这意味着当用 const 声明对象时:

const data = {
    value: 1
}

// 没有问题
data.value = 2;
data.num = 3;

// 报错
data = {}; // Uncaught TypeError: Assignment to constant variable.

临时死区

临时死区(Temporal Dead Zone),简写为 TDZ。

let 和 const 声明的变量不会被提升到作用域顶部,如果在声明之前访问这些变量,会导致报错:

console.log(typeof value); // Uncaught ReferenceError: value is not defined
let value = 1;

这是因为 JavaScript 引擎在扫描代码发现变量声明时,要么将它们提升到作用域顶部(遇到 var 声明),要么将声明放在 TDZ 中(遇到 let 和 const 声明)。访问 TDZ 中的变量会触发运行时错误。只有执行过变量声明语句后,变量才会从 TDZ 中移出,然后方可访问。

看似很好理解,不保证你不犯错:

var value = "global";

// 例子1
(function() {
    console.log(value);

    let value = 'local';
}());

// 例子2
{
    console.log(value);

    const value = 'local';
};

两个例子中,结果并不会打印 "global",而是报错 Uncaught ReferenceError: value is not defined,就是因为 TDZ 的缘故。

循环中的块级作用域

var funcs = [];
for (var i = 0; i < 3; i++) {
    funcs[i] = function () {
        console.log(i);
    };
}
funcs[0](); // 3

一个老生常谈的面试题,解决方案如下:

var funcs = [];
for (var i = 0; i < 3; i++) {
    funcs[i] = (function(i){
        return function() {
            console.log(i);
        }
    }(i))
}
funcs[0](); // 0

ES6 的 let 为这个问题提供了新的解决方法:

var funcs = [];
for (let i = 0; i < 3; i++) {
    funcs[i] = function () {
        console.log(i);
    };
}
funcs[0](); // 0

问题在于,上面讲了 let 不提升,不能重复声明,不能绑定全局作用域等等特性,可是为什么在这里就能正确打印出 i 值呢?

如果是不重复声明,在循环第二次的时候,又用 let 声明了 i,应该报错呀,就算因为某种原因,重复声明不报错,一遍一遍迭代,i 的值最终还是应该是 3 呀,还有人说 for 循环的
设置循环变量的那部分是一个单独的作用域,就比如:

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

这个例子是对的,如果我们把 let 改成 var 呢?

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

为什么结果就不一样了呢,如果有单独的作用域,结果应该是相同的呀……

如果要追究这个问题,就要抛弃掉之前所讲的这些特性!这是因为 let 声明在循环内部的行为是标准中专门定义的,不一定就与 let 的不提升特性有关,其实,在早期的 let 实现中就不包含这一行为。

我们查看 ECMAScript 规范第 13.7.4.7 节:

ECMAScript 规范

我们会发现,在 for 循环中使用 let 和 var,底层会使用不同的处理方式。

那么当使用 let 的时候底层到底是怎么做的呢?

简单的来说,就是在 for (let i = 0; i < 3; i++) 中,即圆括号之内建立一个隐藏的作用域,这就可以解释为什么:

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

然后每次迭代循环时都创建一个新变量,并以之前迭代中同名变量的值将其初始化。这样对于下面这样一段代码

var funcs = [];
for (let i = 0; i < 3; i++) {
    funcs[i] = function () {
        console.log(i);
    };
}
funcs[0](); // 0

就相当于:

// 伪代码
(let i = 0) {
    funcs[0] = function() {
        console.log(i)
    };
}

(let i = 1) {
    funcs[1] = function() {
        console.log(i)
    };
}

(let i = 2) {
    funcs[2] = function() {
        console.log(i)
    };
};

当执行函数的时候,根据词法作用域就可以找到正确的值,其实你也可以理解为 let 声明模仿了闭包的做法来简化循环过程。

循环中的 let 和 const

不过到这里还没有结束,如果我们把 let 改成 const 呢?

var funcs = [];
for (const i = 0; i < 10; i++) {
    funcs[i] = function () {
        console.log(i);
    };
}
funcs[0](); // Uncaught TypeError: Assignment to constant variable.

结果会是报错,因为虽然我们每次都创建了一个新的变量,然而我们却在迭代中尝试修改 const 的值,所以最终会报错。

说完了普通的 for 循环,我们还有 for in 循环呢~

那下面的结果是什么呢?

var funcs = [], object = {a: 1, b: 1, c: 1};
for (var key in object) {
    funcs.push(function(){
        console.log(key)
    });
}

funcs[0]()

结果是 'c';

那如果把 var 改成 let 或者 const 呢?

使用 let,结果自然会是 'a',const 呢? 报错还是 'a'?

结果是正确打印 'a',这是因为在 for in 循环中,每次迭代不会修改已有的绑定,而是会创建一个新的绑定。

Babel

在 Babel 中是如何编译 let 和 const 的呢?我们来看看编译后的代码:

let value = 1;

编译为:

var value = 1;

我们可以看到 Babel 直接将 let 编译成了 var,如果是这样的话,那么我们来写个例子:

if (false) {
    let value = 1;
}
console.log(value); // Uncaught ReferenceError: value is not defined

如果还是直接编译成 var,打印的结果肯定是 undefined,然而 Babel 很聪明,它编译成了:

if (false) {
    var _value = 1;
}
console.log(value);

我们再写个直观的例子:

let value = 1;
{
    let value = 2;
}
value = 3;
var value = 1;
{
    var _value = 2;
}
value = 3;

本质是一样的,就是改变量名,使内外层的变量名称不一样。

那像 const 的修改值时报错,以及重复声明报错怎么实现的呢?

其实就是在编译的时候直接给你报错……

那循环中的 let 声明呢?

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

Babel 巧妙的编译成了:

var funcs = [];

var _loop = function _loop(i) {
    funcs[i] = function () {
        console.log(i);
    };
};

for (var i = 0; i < 10; i++) {
    _loop(i);
}
funcs[0](); // 0

最佳实践

在我们开发的时候,可能认为应该默认使用 let 而不是 var ,这种情况下,对于需要写保护的变量要使用 const。然而另一种做法日益普及:默认使用 const,只有当确实需要改变变量的值的时候才使用 let。这是因为大部分的变量的值在初始化后不应再改变,而预料之外的变量之的改变是很多 bug 的源头。

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