ECMAScript 6之块级作用域
标签: ECMAScript 6
javaScript
ES5 中的作用域
function
作用域(被function
包含的作用域,不管是函数表达式、函数声明或是用function
创建对象)
var fun = function () {
var a = 12
return a
}
console.log(a)
// ReferenceError: a is not defined
console.log(fun())
// 12
// a在fun这个函数的作用域内才能被访问
- 对象级别的作用域(通过声明一个
js
对象来实现一个作用域)
var obj = {
a: 12,
fun(){
return this.a
}
}
console.log(a)
// ReferenceError: a is not defined
console.log(obj.fun())
// 12
// a在obj这个对象的作用域内才能被访问
总的来说,在 ES5
中作用域依附于对象/函数存在,如果需要创建一个单独作用域,那么必须创建一个对象或函数。
但是会有很多人疑问:在 ES5
中像 if\for\while\do...while\switch
等也会有 {}
这不能创建一个作用域吗?,其实在严格模式下时在这里面的有些声明变量是不允许的(通俗的讲就是错的),而目前绝大多数的浏览器都是可以用的原因,只是浏览器放宽了要求罢了。
大概描述了下 ES5
中的作用域,那就该介绍了主角了:块级作用域。
块级作用域
在具体的描述之前,想象一个场景:有一个数组,遍历这个数组,取得数组的值,然后根据该值有一个异步的调用。代码描述为:
var arr = ['a','b','c']
for(var i = 0, len = arr.length; i<len; i++){
setTimeout(function () {
console.log(arr[i])
}, 500)
}
看到这里,有人一定会说代码写错了,当然如果你觉得没错,可以打开浏览器试试,看看输出什么结果。由于异步调用并不会立即执行,并且 {}
并不能保证一个独立的作用域,因此当异步执行时,i
的值为 3
而 arr[3]
就为 undefined
。正确的代码如下:
var arr = ['a','b','c'];
for(var i = 0,len = arr.length;i<len;i++){
(function(index){
setTimeout( function() {
console.log(arr[index])
},500)
})(i)
}
// console: a b c
// 或者
var arr = ['a','b','c'];
for(var i = 0,len = arr.length;i<len;i++){
setTimeout(function (index) {
console.log(arr[index])
},500, i)
}
我们不得不实现一个独立的作用域来锁住 i
的值,第一种方式为 i
创建了一个函数作用域,第二种则是直接将 i
放在了 setTimeout
的函数作用域中。总而言之,我们不能在 for
循环中直接使用 i
。
好了,现在了解了 ES5
中作用的局限后,我们来看看 ES6
中,是想上面同样的效果需要怎么写:
let arr = ['a', 'b', 'c'];
let len = arr.length;
for(let i = 0; i<len; i++){
setTimeout(function () {
console.log(arr[i])
},500)
}
// console: a b c
是不是觉得出人意料的简单!
在实现 ES6
的浏览器贴入以上代码就能正确执行,同样的我们锁住了 i
的值(或是说将 {}
变成了一个作用域),这里面有一个新的关键字:let
。这个关键字实现了块级作用域,只在 {}
内有效。ES6
为了兼容 ES5
的语法习惯,并没有去改变 var
声明的效果,所以有了这个 let
关键字。好了,下面就正式来聊聊这个块级作用域。
ES6
新增了let
命令,用于变量声明。用法类似于var
,但是let
声明的变量只在let
所在的{}
内有效。
{
let a = 1;
var b = 2;
}
a // ReferenceError: a is not defined.
b // 2
文章刚开始的例子就能体现出这个效果,由于 let
声明的变量只在每一个 for
循环的 {}
中有效,而 var
声明的变量由于 {}
不是 var
变量的作用域范围,就相当于 var
变量声明在 for
循环外,循环是用的是同一个 var
变量,导致意外的结果。
let
不存在变量提升
let
不会像 var
发生变量提升,所以变量的使用一定要在声明之后。
console.log(foo); // 由于变量提升,输出undefined
console.log(bar); // 不存在变量提升,报错 ReferenceError
var foo = 2;
let bar = 2;
暂时性死区(temporal dead zone,简称TDZ)
只要块级作用域内存在 let
命令,即使外部有该变量的声明,也不会有效。
var tmp = 123;
if (true) {
tmp = 'abc'; // ReferenceError
let tmp;
}
注: 例子同时表现了两点:不存在变量提升和暂时性死区
ES6
明确规定,如果区块中存在let
或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。
typeof
常被我们用来判断变量的类型,因为 var
声明会变量提升,所以在 let
出现之前, typeof
可以认为是一个不会报错的行为(最多被判断为 undefined
),但是如果在 let
变量声明前使用 typeof
判断变量,就会报错。
但是有一点比较独特:假设一个变量根本就没声明呢?
typeof undeclared_variable // "undefined"
反而是 undefined
了,是不是默认变量都是 var
变量??不过这也说明了一点:在 let
出来之前 typeof
是绝对安全的。
一个比较隐蔽的 死区:
// 默认值
function bar(x = y, y = 2) {
return [x, y]
}
bar() // 报错
// 等价于
{
let x = y // ReferenceError
let y = 2
}
// y 被 let 锁住了块作用域开始到 y 声明之前都是死区。
// 这样就不会报错了
function bar(x = 2, y = x) {
return [x, y]
}
bar()
// [2, 2]
注: 参数括号中的写法是 ES6
中给函数参数设置默认值的方式,=
之后的就为默认值。在 ES6
中参数的的效果和 let
声明一样,会有死区的出现。
ES6
规定暂时性死区和不存在变量提升,主要是为了减少运行时错误,防止在变量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,才可以获取和使用该变量。
不允许重复声明
// 报错
function () {
let a = 10
var a = 1
}
// 报错
function () {
let a = 10
let a = 1
}
function func(arg) {
// 报错
let arg
}
function func(arg) {
{
// 不报错 一个新的作用域
let arg
}
}
块级作用域的作用
ES5
中只用全局作用和函数/对象作用域,这就会带来很多不合理的效果。
- 内存变量覆盖外层变量
var tmp = new Date()
function f() {
console.log(tmp)
if (false) {
var tmp = "hello world"
}
}
f() // undefined
由于变量的提升,覆盖了外层变量。
- 用来循环计数的变量泄露
var s = 'hello'
for (var i = 0; i < s.length; i++) {
console.log(s[i])
}
console.log(i) // 5
i
的功能其实只是计数而已,在 for
循环外应该不可见,但是它泄露了,而使用 let
就可以避免这个问题。
块级作用域与函数声明
讨论完了 let
和 var
,还有一个在 js
常用的东西: function
!!!这就比较复杂了。
首先函数有两种形式:
- 函数声明语句
function f() {
return 1
}
- 函数表达式
let a = function f() {
return 1
}
第二种形式在这里不过多的讨论,因为是赋值形式,所以它遵循的 let
和 var
的区别,在这里也推荐尽量使用函数表达式的形式来书写函数。
下面就来好好讨论下函数声明语句,ES5
规定,函数只能在顶层作用域和函数作用域之中声明,不能在块级作用域声明。以下的写法都是非法的。当然浏览器允许,但是声明了严格模式也是不允许的。
// 情况一
if (true) {
function f() {}
}
// 情况二
try {
function f() {}
} catch(e) {
}
ES6
引入了块级作用域,明确允许在块级作用域之中声明函数。并且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。
以下代码显示了 ES5
与 ES6
的区别:
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()
}());
//在ES5中就和以下代码一样
function f() {
console.log('I am outside!')
}
(function () {
function f() {
console.log('I am inside!')
}
if (false) {
}
f();
}());
// console: I am inside!
//而在ES6中则是这样
function f() {
console.log('I am outside!')
}
(function () {
f();
}());
// console: I am outside!
很显然,这种行为差异会对老代码产生很大影响。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。
主要允许的行为为:
- 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,其他环境的实现不用遵守,还是将块级作用域的函数声明当作let
处理。
const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。和 let
命令类似,唯一不同的是 const
命令不能更改变量的值。同时,这也意味着, 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
const
声明的常量,也与 let
一样不可重复声明。
var message = "Hello!"
let age = 25
// 以下两行都会报错
const message = "Goodbye!"
const age = 30
对于复合类型的变量,变量名不指向数据,而是指向数据所在的地址。所以只要保证该地址的数据不变,是可以更改对象内的内容的。这就好比你有一瓶雪碧,这瓶雪碧里有多少的量,它都只属于你。
const a = []
a.push('Hello') // 可执行
a.length = 0 // 可执行
a = ['Dave'] // 报错,内存地址发生变化
全局对象的属性
全局对象是最顶层的对象,在浏览器环境指的是 window
对象,在 Node.js
指的是 global
对象。 ES5
之中,全局对象的属性与全局变量是等价的,用 var
声明的变量,未声明直接使用的变量,都是全局对象下的一个属性。而在 ES6
中,为了保持兼容性, var
命令和 function
命令声明的全局变量,依旧是全局对象的属性,而 let
命令、 const
命令、 class
命令声明的全局变量,不属于全局对象的属性。
var a = 1
// 如果在Node的REPL环境,可以写成global.a
// 或者采用通用方法,写成this.a
window.a // 1
let b = 1
window.b // undefined
这貌似能解决了
typeof undeclared_variable // "undefined"
这种形式下为什么是 undefined
了,全局对象下的一个属性,没有当然是 undefined
了。
注: 上面的例子大多数来自 《ECMAScript 6入门》这本书。