let和const命令

let命令

基本用法

ES6新增了let命令，用來宣告變數。它的用法類似於var，但是所宣告的變數，只在let命令所在的程式碼塊內有效。

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

a // ReferenceError: a is not defined.
b // 1

上面程式碼在程式碼塊之中，分別用let和var聲明瞭兩個變數。然後在程式碼塊之外呼叫這兩個變數，結果let宣告的變數報錯，var宣告的變數返回了正確的值。這表明，let宣告的變數只在它所在的程式碼塊有效。

for迴圈的計數器，就很合適使用let命令。

for (let i = 0; i < 10; i++) {}

console.log(i);
//ReferenceError: i is not defined

上面程式碼中，計數器i只在for迴圈體內有效，在迴圈體外引用就會報錯。

下面的程式碼如果使用var，最後輸出的是10。

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

上面程式碼中，變數i是var宣告的，在全域性範圍內都有效，所以全域性只有一個變數i。每一次迴圈，變數i的值都會發生改變，而迴圈內被賦給陣列a的function在執行時，會通過閉包讀到這同一個變數i，導致最後輸出的是最後一輪的i的值，也就是10。

而如果使用let，宣告的變數僅在塊級作用域內有效，最後輸出的是6。

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

上面程式碼中，變數i是let宣告的，當前的i只在本輪迴圈有效，所以每一次迴圈的i其實都是一個新的變數，所以最後輸出的是6。你可能會問，如果每一輪迴圈的變數i都是重新宣告的，那它怎麼知道上一輪迴圈的值，從而計算出本輪迴圈的值？這是因為 JavaScript 引擎內部會記住上一輪迴圈的值，初始化本輪的變數i時，就在上一輪迴圈的基礎上進行計算。

另外，for迴圈還有一個特別之處，就是迴圈語句部分是一個父作用域，而迴圈體內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

上面程式碼輸出了3次abc，這表明函式內部的變數i和外部的變數i是分離的。

不存在變數提升

var命令會發生”變數提升“現象，即變數可以在宣告之前使用，值為undefined。這種現象多多少少是有些奇怪的，按照一般的邏輯，變數應該在宣告語句之後才可以使用。

為了糾正這種現象，let命令改變了語法行為，它所宣告的變數一定要在聲明後使用，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;

上面程式碼中，變數foo用var命令宣告，會發生變數提升，即指令碼開始執行時，變數foo已經存在了，但是沒有值，所以會輸出undefined。變數bar用let命令宣告，不會發生變數提升。這表示在宣告它之前，變數bar是不存在的，這時如果用到它，就會丟擲一個錯誤。

暫時性死區

只要塊級作用域記憶體在let命令，它所宣告的變數就“繫結”（binding）這個區域，不再受外部的影響。

var tmp = 123;

if (true) {
  tmp = 'abc'; // ReferenceError
  let tmp;
}

上面程式碼中，存在全域性變數tmp，但是塊級作用域內let又聲明瞭一個區域性變數tmp，導致後者繫結這個塊級作用域，所以在let宣告變數前，對tmp賦值會報錯。

ES6明確規定，如果區塊中存在let和const命令，這個區塊對這些命令宣告的變數，從一開始就形成了封閉作用域。凡是在宣告之前就使用這些變數，就會報錯。

總之，在程式碼塊內，使用let命令宣告變數之前，該變數都是不可用的。這在語法上，稱為“暫時性死區”（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
}

上面程式碼中，在let命令宣告變數tmp之前，都屬於變數tmp的“死區”。

“暫時性死區”也意味著typeof不再是一個百分之百安全的操作。

typeof x; // ReferenceError
let x;

上面程式碼中，變數x使用let命令宣告，所以在宣告之前，都屬於x的“死區”，只要用到該變數就會報錯。因此，typeof執行時就會丟擲一個ReferenceError。

作為比較，如果一個變數根本沒有被宣告，使用typeof反而不會報錯。

typeof undeclared_variable // "undefined"

上面程式碼中，undeclared_variable是一個不存在的變數名，結果返回“undefined”。所以，在沒有let之前，typeof運算子是百分之百安全的，永遠不會報錯。現在這一點不成立了。這樣的設計是為了讓大家養成良好的程式設計習慣，變數一定要在宣告之後使用，否則就報錯。

有些“死區”比較隱蔽，不太容易發現。

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

bar(); // 報錯

上面程式碼中，呼叫bar函式之所以報錯（某些實現可能不報錯），是因為引數x預設值等於另一個引數y，而此時y還沒有宣告，屬於”死區“。如果y的預設值是x，就不會報錯，因為此時x已經聲明瞭。

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

另外，下面的程式碼也會報錯，與var的行為不同。

// 不報錯
var x = x;

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

上面程式碼報錯，也是因為暫時性死區。使用let宣告變數時，只要變數在還沒有宣告完成前使用，就會報錯。上面這行就屬於這個情況，在變數x的宣告語句還沒有執行完成前，就去取x的值，導致報錯”x 未定義“。

ES6 規定暫時性死區和let、const語句不出現變數提升，主要是為了減少執行時錯誤，防止在變數宣告前就使用這個變數，從而導致意料之外的行為。這樣的錯誤在 ES5 是很常見的，現在有了這種規定，避免此類錯誤就很容易了。

總之，暫時性死區的本質就是，只要一進入當前作用域，所要使用的變數就已經存在了，但是不可獲取，只有等到宣告變數的那一行程式碼出現，才可以獲取和使用該變數。

不允許重複宣告

let不允許在相同作用域內，重複宣告同一個變數。

// 報錯
function () {
  let a = 10;
  var a = 1;
}

// 報錯
function () {
  let a = 10;
  let a = 1;
}

因此，不能在函式內部重新宣告引數。

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

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

塊級作用域

為什麼需要塊級作用域？

ES5 只有全域性作用域和函式作用域，沒有塊級作用域，這帶來很多不合理的場景。

第一種場景，內層變數可能會覆蓋外層變數。

var tmp = new Date();

function f() {
  console.log(tmp);
  if (false) {
    var tmp = 'hello world';
  }
}

f(); // undefined

上面程式碼的原意是，if程式碼塊的外部使用外層的tmp變數，內部使用內層的tmp變數。但是，函式f執行後，輸出結果為undefined，原因在於變數提升，導致內層的tmp變數覆蓋了外層的tmp變數。

第二種場景，用來計數的迴圈變數洩露為全域性變數。

var s = 'hello';

for (var i = 0; i < s.length; i++) {
  console.log(s[i]);
}

console.log(i); // 5

上面程式碼中，變數i只用來控制迴圈，但是迴圈結束後，它並沒有消失，洩露成了全域性變數。

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
}

上面的函式有兩個程式碼塊，都聲明瞭變數n，執行後輸出5。這表示外層程式碼塊不受內層程式碼塊的影響。如果使用var定義變數n，最後輸出的值就是10。

ES6 允許塊級作用域的任意巢狀。

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

上面程式碼使用了一個五層的塊級作用域。外層作用域無法讀取內層作用域的變數。

{{{{
  {let insane = 'Hello World'}
  console.log(insane); // 報錯
}}}};

內層作用域可以定義外層作用域的同名變數。

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

塊級作用域的出現，實際上使得獲得廣泛應用的立即執行函式表示式（IIFE）不再必要了。

// IIFE 寫法
(function () {
  var tmp = ...;
  ...
}());

// 塊級作用域寫法
{
  let tmp = ...;
  ...
}

塊級作用域與函式宣告

函式能不能在塊級作用域之中宣告？這是一個相當令人混淆的問題。

ES5 規定，函式只能在頂層作用域和函式作用域之中宣告，不能在塊級作用域宣告。

// 情況一
if (true) {
  function f() {}
}

// 情況二
try {
  function f() {}
} catch(e) {
  // ...
}

上面兩種函式宣告，根據 ES5 的規定都是非法的。

但是，瀏覽器沒有遵守這個規定，為了相容以前的舊程式碼，還是支援在塊級作用域之中宣告函式，因此上面兩種情況實際都能執行，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宣告函式。ES6 規定，塊級作用域之中，函式宣告語句的行為類似於let，在塊級作用域之外不可引用。

function f() { console.log('I am outside!'); }

(function () {
  if (false) {
    // 重複宣告一次函式f
    function f() { console.log('I am inside!'); }
  }

  f();
}());

上面程式碼在 ES5 中執行，會得到“I am inside!”，因為在if內宣告的函式f會被提升到函式頭部，實際執行的程式碼如下。

// ES5 環境
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!”。因為塊級作用域內宣告的函式類似於let，對作用域之外沒有影響。但是，如果你真的在 ES6 瀏覽器中執行一下上面的程式碼，是會報錯的，這是為什麼呢？

原來，如果改變了塊級作用域內宣告的函式的處理規則，顯然會對老程式碼產生很大影響。為了減輕因此產生的不相容問題，ES6在附錄B裡面規定，瀏覽器的實現可以不遵守上面的規定，有自己的行為方式。

• 允許在塊級作用域內宣告函式。
• 函式宣告類似於var，即會提升到全域性作用域或函式作用域的頭部。
• 同時，函式宣告還會提升到所在的塊級作用域的頭部。

注意，上面三條規則只對 ES6 的瀏覽器實現有效，其他環境的實現不用遵守，還是將塊級作用域的函式聲明當作let處理。

根據這三條規則，在瀏覽器的 ES6 環境中，塊級作用域內宣告的函式，行為類似於var宣告的變數。

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

(function () {
  if (false) {
    // 重複宣告一次函式f
    function f() { console.log('I am inside!'); }
  }

  f();
}());
// Uncaught TypeError: f is not a function

上面的程式碼在符合 ES6 的瀏覽器中，都會報錯，因為實際執行的是下面的程式碼。

// 瀏覽器的 ES6 環境
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

考慮到環境導致的行為差異太大，應該避免在塊級作用域內宣告函式。如果確實需要，也應該寫成函式表示式，而不是函式宣告語句。

// 函式宣告語句
{
  let a = 'secret';
  function f() {
    return a;
  }
}

// 函式表示式
{
  let a = 'secret';
  let f = function () {
    return a;
  };
}

另外，還有一個需要注意的地方。ES6 的塊級作用域允許宣告函式的規則，只在使用大括號的情況下成立，如果沒有使用大括號，就會報錯。

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

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

do 表示式

本質上，塊級作用域是一個語句，將多個操作封裝在一起，沒有返回值。

{
  let t = f();
  t = t * t + 1;
}

上面程式碼中，塊級作用域將兩個語句封裝在一起。但是，在塊級作用域以外，沒有辦法得到t的值，因為塊級作用域不返回值，除非t是全域性變數。

現在有一個提案，使得塊級作用域可以變為表示式，也就是說可以返回值，辦法就是在塊級作用域之前加上do，使它變為do表示式。

let x = do {
  let t = f();
  t * t + 1;
};

上面程式碼中，變數x會得到整個塊級作用域的返回值。

const 命令

基本用法

const宣告一個只讀的常量。一旦宣告，常量的值就不能改變。

const PI = 3.1415;
PI // 3.1415

PI = 3;
// TypeError: Assignment to constant variable.

上面程式碼表明改變常量的值會報錯。

const宣告的變數不得改變值，這意味著，const一旦宣告變數，就必須立即初始化，不能留到以後賦值。

const foo;
// SyntaxError: Missing initializer in const declaration

上面程式碼表示，對於const來說，只宣告不賦值，就會報錯。

const的作用域與let命令相同：只在宣告所在的塊級作用域內有效。

if (true) {
  const MAX = 5;
}

MAX // Uncaught ReferenceError: MAX is not defined

const命令宣告的常量也是不提升，同樣存在暫時性死區，只能在宣告的位置後面使用。

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

上面程式碼在常量MAX宣告之前就呼叫，結果報錯。

const宣告的常量，也與let一樣不可重複宣告。

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，並不是變數的值不得改動，而是變數指向的那個記憶體地址不得改動。對於簡單型別的資料（數值、字串、布林值），值就儲存在變數指向的那個記憶體地址，因此等同於常量。但對於複合型別的資料（主要是物件和陣列），變數指向的記憶體地址，儲存的只是一個指標，const只能保證這個指標是固定的，至於它指向的資料結構是不是可變的，就完全不能控制了。因此，將一個物件宣告為常量必須非常小心。

const foo = {};

// 為 foo 新增一個屬性，可以成功
foo.prop = 123;
foo.prop // 123

// 將 foo 指向另一個物件，就會報錯
foo = {}; // TypeError: "foo" is read-only

上面程式碼中，常量foo儲存的是一個地址，這個地址指向一個物件。不可變的只是這個地址，即不能把foo指向另一個地址，但物件本身是可變的，所以依然可以為其新增新屬性。

下面是另一個例子。

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

上面程式碼中，常量a是一個數組，這個陣列本身是可寫的，但是如果將另一個數組賦值給a，就會報錯。

如果真的想將物件凍結，應該使用Object.freeze方法。

const foo = Object.freeze({});

// 常規模式時，下面一行不起作用；
// 嚴格模式時，該行會報錯
foo.prop = 123;

上面程式碼中，常量foo指向一個凍結的物件，所以新增新屬性不起作用，嚴格模式時還會報錯。

除了將物件本身凍結，物件的屬性也應該凍結。下面是一個將物件徹底凍結的函式。

var constantize = (obj) => {
  Object.freeze(obj);
  Object.keys(obj).forEach( (key, i) => {
    if ( typeof obj[key] === 'object' ) {
      constantize( obj[key] );
    }
  });
};

ES6 宣告變數的六種方法

ES5 只有兩種宣告變數的方法：var命令和function命令。ES6除了新增let和const命令，後面章節還會提到，另外兩種宣告變數的方法：import命令和class命令。所以，ES6 一共有6種宣告變數的方法。

頂層物件的屬性

頂層物件，在瀏覽器環境指的是window物件，在Node指的是global物件。ES5之中，頂層物件的屬性與全域性變數是等價的。

window.a = 1;
a // 1

a = 2;
window.a // 2

上面程式碼中，頂層物件的屬性賦值與全域性變數的賦值，是同一件事。

頂層物件的屬性與全域性變數掛鉤，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數未宣告的錯誤，只有執行時才能知道（因為全域性變數可能是頂層物件的屬性創造的，而屬性的創造是動態的）；其次，程式設計師很容易不知不覺地就建立了全域性變數（比如打字出錯）；最後，頂層物件的屬性是到處可以讀寫的，這非常不利於模組化程式設計。另一方面，window物件有實體含義，指的是瀏覽器的視窗物件，頂層物件是一個有實體含義的物件，也是不合適的。

ES6為了改變這一點，一方面規定，為了保持相容性，var命令和function命令宣告的全域性變數，依舊是頂層物件的屬性；另一方面規定，let命令、const命令、class命令宣告的全域性變數，不屬於頂層物件的屬性。也就是說，從ES6開始，全域性變數將逐步與頂層物件的屬性脫鉤。

var a = 1;
// 如果在Node的REPL環境，可以寫成global.a
// 或者採用通用方法，寫成this.a
window.a // 1

let b = 1;
window.b // undefined

上面程式碼中，全域性變數a由var命令宣告，所以它是頂層物件的屬性；全域性變數b由let命令宣告，所以它不是頂層物件的屬性，返回undefined。

global 物件

ES5的頂層物件，本身也是一個問題，因為它在各種實現裡面是不統一的。

• 瀏覽器裡面，頂層物件是window，但 Node 和 Web Worker 沒有window。
• 瀏覽器和 Web Worker 裡面，self也指向頂層物件，但是Node沒有self。
• Node 裡面，頂層物件是global，但其他環境都不支援。

同一段程式碼為了能夠在各種環境，都能取到頂層物件，現在一般是使用this變數，但是有侷限性。

• 全域性環境中，this會返回頂層物件。但是，Node模組和ES6模組中，this返回的是當前模組。
• 函式裡面的this，如果函式不是作為物件的方法執行，而是單純作為函式執行，this會指向頂層物件。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')()，總是會返回全域性物件。但是，如果瀏覽器用了CSP（Content Security Policy，內容安全政策），那麼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，都取到頂層物件。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');
};

現在有一個提案，在語言標準的層面，引入global作為頂層物件。也就是說，在所有環境下，global都是存在的，都可以從它拿到頂層物件。

墊片庫system.global模擬了這個提案，可以在所有環境拿到global。

// CommonJS的寫法
require('system.global/shim')();

// ES6模組的寫法
import shim from 'system.global/shim'; shim();

上面程式碼可以保證各種環境裡面，global物件都是存在的。

// CommonJS的寫法
var global = require('system.global')();

// ES6模組的寫法
import getGlobal from 'system.global';
const global = getGlobal();

上面程式碼將頂層物件放入變數global。