ECMAScript 6 let和const命令

let命令

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。

  1. {
  2.   let a = 10;
  3.   var b = 1;
  4. }
  6. a // ReferenceError: a is not defined.
  7. 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有效。

for循环的计数器，就很合适使用let命令。

  1. for (let i = 0; i < arr.length; i++) {}
  3. console.log(i);
  4. //ReferenceError: i is not defined

上面代码的计数器i，只在for循环体内有效。

下面的代码如果使用var，最后输出的是10。

  1. var a = [];
  2. for (var i = 0; i < 10; i++) {
  3.   a[i] = function () {
  4.     console.log(i);
  5.   };
  6. }
  7. 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。所以每一次循环，新的i值都会覆盖旧值，导致最后输出的是最后一轮的i的值。

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。

  1. var a = [];
  2. for (let i = 0; i < 10; i++) {
  3.   a[i] = function () {
  4.     console.log(i);
  5.   };
  6. }
  7. a[6](); // 6

上面代码中，变量i是let声明的，当前的i只在本轮循环有效，所以每一次循环的i其实都是一个新的变量，所以最后输出的是6。

不存在变量提升

let不像var那样会发生“变量提升”现象。所以，变量一定要在声明后使用，否则报错。

  1. console.log(foo); // 输出undefined
  2. console.log(bar); // 报错ReferenceError
  4. var foo = 2;
  5. let bar = 2;

上面代码中，变量foo用var命令声明，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命令声明，不会发生变量提升。这表示在声明它之前，变量bar是不存在的，这时如果用到它，就会抛出一个错误。

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。

  1. var tmp = 123;
  3. if (true) {
  4.   tmp = 'abc'; // ReferenceError
  5.   let tmp;
  6. }

上面代码中，存在全局变量tmp，但是块级作用域内let又声明了一个局部变量tmp，导致后者绑定这个块级作用域，所以在let声明变量前，对tmp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，该变量都是不可用的。这在语法上，称为“暂时性死区”（temporal dead zone，简称TDZ）。

  1. if (true) {
  2.   // TDZ开始
  3.   tmp = 'abc'; // ReferenceError
  4.   console.log(tmp); // ReferenceError
  6.   let tmp; // TDZ结束
  7.   console.log(tmp); // undefined
  9.   tmp = 123;
  10.   console.log(tmp); // 123
  11. }

上面代码中，在let命令声明变量tmp之前，都属于变量tmp的“死区”。

“暂时性死区”也意味着typeof不再是一个百分之百安全的操作。

  1. typeof x; // ReferenceError
  2. let x;

上面代码中，变量x使用let命令声明，所以在声明之前，都属于x的“死区”，只要用到该变量就会报错。因此，typeof运行时就会抛出一个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。

  1. 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。

  1. function bar(x = y, y = 2) {
  2.   return [x, y];
  3. }
  5. bar(); // 报错

上面代码中，调用bar函数之所以报错（某些实现可能不报错），是因为参数x默认值等于另一个参数y，而此时y还没有声明，属于”死区“。如果y的默认值是x，就不会报错，因为此时x已经声明了。

  1. function bar(x = 2, y = x) {
  2.   return [x, y];
  3. }
  4. bar(); // [2, 2]

ES6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

let不允许在相同作用域内，重复声明同一个变量。

  1. // 报错
  2. function () {
  3.   let a = 10;
  4.   var a = 1;
  5. }
  7. // 报错
  8. function () {
  9.   let a = 10;
  10.   let a = 1;
  11. }

因此，不能在函数内部重新声明参数。

  1. function func(arg) {
  2.   let arg; // 报错
  3. }
  5. function func(arg) {
  6.   {
  7.     let arg; // 不报错
  8.   }
  9. }

块级作用域

为什么需要块级作用域？

ES5只有全局作用域和函数作用域，没有块级作用域，这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层变量。

  1. var tmp = new Date();
  3. function f() {
  4.   console.log(tmp);
  5.   if (false) {
  6.     var tmp = "hello world";
  7.   }
  8. }
  10. f(); // undefined

上面代码中，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tmp变量覆盖了外层的tmp变量。

第二种场景，用来计数的循环变量泄露为全局变量。

  1. var s = 'hello';
  3. for (var i = 0; i < s.length; i++) {
  4.   console.log(s[i]);
  5. }
  7. 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，泄露成了全局变量。

ES6的块级作用域

let实际上为JavaScript新增了块级作用域。

  1. function f1() {
  2.   let n = 5;
  3.   if (true) {
  4.     let n = 10;
  5.   }
  6.   console.log(n); // 5
  7. }

上面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。如果使用var定义变量n，最后输出的值就是10。

ES6允许块级作用域的任意嵌套。

  1. {{{{{let insane = 'Hello World'}}}}};

上面代码使用了一个五层的块级作用域。外层作用域无法读取内层作用域的变量。

  1. {{{{
  2.   {let insane = 'Hello World'}
  3.   console.log(insane); // 报错
  4. }}}};

内层作用域可以定义外层作用域的同名变量。

  1. {{{{
  2.   let insane = 'Hello World';
  3.   {let insane = 'Hello World'}
  4. }}}};

块级作用域的出现，实际上使得获得广泛应用的立即执行匿名函数（IIFE）不再必要了。

  1. // IIFE写法
  2. (function () {
  3.   var tmp = ...;
  4.   ...
  5. }());
  7. // 块级作用域写法
  8. {
  9.   let tmp = ...;
  10.   ...
  11. }

块级作用域与函数声明

函数能不能在块级作用域之中声明，是一个相当令人混淆的问题。

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。

  1. // 情况一
  2. if (true) {
  3.   function f() {}
  4. }
  6. // 情况二
  7. try {
  8.   function f() {}
  9. } catch(e) {
  10. }

上面代码的两种函数声明，根据ES5的规定都是非法的。

但是，浏览器没有遵守这个规定，还是支持在块级作用域之中声明函数，因此上面两种情况实际都能运行，不会报错。不过，“严格模式”下还是会报错。

  1. // ES5严格模式
  2. 'use strict';
  3. if (true) {
  4.   function f() {}
  5. }
  6. // 报错

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。

  1. // ES6严格模式
  2. 'use strict';
  3. if (true) {
  4.   function f() {}
  5. }
  6. // 不报错

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。

  1. function f() { console.log('I am outside!'); }
  2. (function () {
  3.   if (false) {
  4.     // 重复声明一次函数f
  5.     function f() { console.log('I am inside!'); }
  6.   }
  8.   f();
  9. }());

上面代码在ES5中运行，会得到“I am inside!”，因为在if内声明的函数f会被提升到函数头部，实际运行的代码如下。

  1. // ES5版本
  2. function f() { console.log('I am outside!'); }
  3. (function () {
  4.   function f() { console.log('I am inside!'); }
  5.   if (false) {
  6.   }
  7.   f();
  8. }());

ES6的运行结果就完全不一样了，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，实际运行的代码如下。

  1. // ES6版本
  2. function f() { console.log('I am outside!'); }
  3. (function () {
  4.   f();
  5. }());

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。

  • 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。

前面那段代码，在Chrome环境下运行会报错。

  1. // ES6的浏览器环境
  2. function f() { console.log('I am outside!'); }
  3. (function () {
  4.   if (false) {
  5.     // 重复声明一次函数f
  6.     function f() { console.log('I am inside!'); }
  7.   }
  9.   f();
  10. }());
  11. // Uncaught TypeError: f is not a function

上面的代码报错，是因为实际运行的是下面的代码。

  1. // ES6的浏览器环境
  2. function f() { console.log('I am outside!'); }
  3. (function () {
  4.   var f = undefined;
  5.   if (false) {
  6.     function f() { console.log('I am inside!'); }
  7.   }
  9.   f();
  10. }());
  11. // 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。

  1. // 函数声明语句
  2. {
  3.   let a = 'secret';
  4.   function f() {
  5.     return a;
  6.   }
  7. }
  9. // 函数表达式
  10. {
  11.   let a = 'secret';
  12.   let f = function () {
  13.     return a;
  14.   };
  15. }

另外，还有一个需要注意的地方。ES6的块级作用域允许声明函数的规则，只在使用大括号的情况下成立，如果没有使用大括号，就会报错。

  1. // 不报错
  2. 'use strict';
  3. if (true) {
  4.   function f() {}
  5. }
  7. // 报错
  8. 'use strict';
  9. if (true)
  10.   function f() {}

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。

  1. const PI = 3.1415;
  2. PI // 3.1415
  4. PI = 3;
  5. // TypeError: Assignment to constant variable.

上面代码表明改变常量的值会报错。

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。

  1. const foo;
  2. // 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。

const的作用域与let命令相同：只在声明所在的块级作用域内有效。

  1. if (true) {
  2.   const MAX = 5;
  3. }
  5. MAX // Uncaught ReferenceError: MAX is not defined

const命令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。

  1. if (true) {
  2.   console.log(MAX); // ReferenceError
  3.   const MAX = 5;
  4. }

上面代码在常量MAX声明之前就调用，结果报错。

const声明的常量，也与let一样不可重复声明。

  1. var message = "Hello!";
  2. let age = 25;
  4. // 以下两行都会报错
  5. const message = "Goodbye!";
  6. 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。const命令只是保证变量名指向的地址不变，并不保证该地址的数据不变，所以将一个对象声明为常量必须非常小心。

  1. const foo = {};
  2. foo.prop = 123;
  4. foo.prop
  5. // 123
  7. foo = {}; // TypeError: "foo" is read-only

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。

  1. const a = [];
  2. a.push('Hello'); // 可执行
  3. a.length = 0;    // 可执行
  4. a = ['Dave'];    // 报错

上面代码中，常量a是一个数组，这个数组本身是可写的，但是如果将另一个数组赋值给a，就会报错。

如果真的想将对象冻结，应该使用Object.freeze方法。

  1. const foo = Object.freeze({});
  3. // 常规模式时，下面一行不起作用；
  4. // 严格模式时，该行会报错
  5. 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。

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。

  1. var constantize = (obj) => {
  2.   Object.freeze(obj);
  3.   Object.keys(obj).forEach( (key, value) => {
  4.     if ( typeof obj[key] === 'object' ) {
  5.       constantize( obj[key] );
  6.     }
  7.   });
  8. };

ES5只有两种声明变量的方法：var命令和function命令。ES6除了添加let和const命令，后面章节还会提到，另外两种声明变量的方法：import命令和class命令。所以，ES6一共有6种声明变量的方法。

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。

  1. window.a = 1;
  2. a // 1
  4. a = 2;
  5. window.a // 2

上面代码中，全局对象的属性赋值与全局变量的赋值，是同一件事。（对于Node来说，这一条只对REPL环境适用，模块环境之中，全局变量必须显式声明成global对象的属性。）

未声明的全局变量，自动成为全局对象window的属性，这被认为是JavaScript语言最大的设计败笔之一。这样的设计带来了两个很大的问题，首先是没法在编译时就报出变量未声明的错误，只有运行时才能知道，其次程序员很容易不知不觉地就创建了全局变量（比如打字出错）。另一方面，从语义上讲，语言的顶层对象是一个有实体含义的对象，也是不合适的。

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，依旧是全局对象的属性；另一方面规定，let命令、const命令、class命令声明的全局变量，不属于全局对象的属性。也就是说，从ES6开始，全局变量将逐步与全局对象的属性脱钩。

  1. var a = 1;
  2. // 如果在Node的REPL环境，可以写成global.a
  3. // 或者采用通用方法，写成this.a
  4. window.a // 1
  6. let b = 1;
  7. window.b // undefined

上面代码中，全局变量a由var命令声明，所以它是全局对象的属性；全局变量b由let命令声明，所以它不是全局对象的属性，返回undefined。