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JS 系列一:var、let、const、解构、展开、new、this、class、函数

引言

JS系列暂定 27 篇,从基础,到原型,到异步,到设计模式,到架构模式等,此为第一篇:是对 var、let、const、解构、展开、函数 的总结。

let在很多方面与 var 是相似的,但是 let 可以帮助大家避免在 JavaScript 里常见一些问题。const 是对 let 的一个增强,它能阻止对一个变量再次赋值。

一、var 声明

一直以来我们都是通过 var 关键字定义 JavaScript 变量。

var num = 1;
复制代码

定义了一个名为 num 值为 1 的变量。

我们也可以在函数内部定义变量:

function f() {
    var message = "Hello, An!";

    return message;
}
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并且我们也可以在其它函数内部访问相同的变量。

function f() {
    var num = 10;
    return function g() {
        var b = num + 1;
        return b;
    }
}

var g = f();
g(); // 11;
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上面的例子里,g 可以获取到 f 函数里定义的 num 变量。 每当 g 被调用时,它都可以访问到 f 里的 num 变量。 即使当 gf 已经执行完后才被调用,它仍然可以访问及修改 num

function f() {
    var num = 1;

    num = 2;
    var b = g();
    num = 3;

    return b;

    function g() {
        return num;
    }
}

f(); // 2
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作用域规则

对于熟悉其它语言的人来说,var 声明有些奇怪的作用域规则。 看下面的例子:

function f(init) {
    if (init) {
        var x = 10;
    }

    return x;
}

f(true);  // 10
f(false); // undefined
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在这个例子中,变量 x 是定义在 if 语句里面,但是我们却可以在语句的外面访问它。

这是因为 var 声明可以在包含它的函数,模块,命名空间或全局作用域内部任何位置被访问,包含它的代码块对此没有什么影响。 有些人称此为 var 作用域或函数作用域 。 函数参数也使用函数作用域。

这些作用域规则可能会引发一些错误。 其中之一就是,多次声明同一个变量并不会报错:

function sumArr(arrList) {
    var sum = 0;
    for (var i = 0; i < arrList.length; i++) {
        var arr = arrList[i];
        for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
            sum += arr[i];
        }
    }

    return sum;
}
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这里很容易看出一些问题,里层的 for 循环会覆盖变量 i,因为所有 i 都引用相同的函数作用域内的变量。 有经验的开发者们很清楚,这些问题可能在代码审查时漏掉,引发无穷的麻烦。

捕获变量怪异之处

快速的思考一下下面的代码会返回什么:

for (var i = 0; i < 10; i++) {
    setTimeout(function() { console.log(i); }, 100 * i);
}
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介绍一下,setTimeout会在若干毫秒的延时后执行一个函数(等待其它代码执行完毕)。

好吧,看一下结果:

10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
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很多 JavaScript 程序员对这种行为已经很熟悉了,但如果你很不解,你并不是一个人。 大多数人期望输出结果是这样:

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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还记得我们上面提到的捕获变量吗?

我们传给 setTimeout 的每一个函数表达式实际上都引用了相同作用域里的同一个 i

让我们花点时间思考一下这是为什么。 setTimeout 在若干毫秒后执行一个函数,并且是在 for 循环结束后。for 循环结束后,i 的值为 10。 所以当函数被调用的时候,它会打印出 10

一个通常的解决方法是使用立即执行的函数表达式(IIFE)来捕获每次迭代时i的值:

for (var i = 0; i < 10; i++) {
    (function(i) {
        setTimeout(function() { console.log(i); }, 100 * i);
    })(i);
}
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这种奇怪的形式我们已经司空见惯了。 参数 i 会覆盖 for 循环里的 i ,但是因为我们起了同样的名字,所以我们不用怎么改 for 循环体里的代码。

二、let 声明

现在你已经知道了 var 存在一些问题,这恰好说明了为什么用 let 语句来声明变量。 除了名字不同外, letvar 的写法一致。

let hello = "Hello,An!";
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主要的区别不在语法上,而是语义,我们接下来会深入研究。

块作用域

当用 let 声明一个变量,它使用的是词法作用域或块作用域。 不同于使用 var 声明的变量那样可以在包含它们的函数外访问,块作用域变量在包含它们的块或 for 循环之外是不能访问的。

function f(input) {
    let a = 100;

    if (input) {
        // a 被正常引用
        let b = a + 1;
        return b;
    }

    return b;
}
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这里我们定义了2个变量 aba 的作用域是 f 函数体内,而 b 的作用域是 if 语句块里。

catch 语句里声明的变量也具有同样的作用域规则。

try {
    throw "oh no!";
}
catch (e) {
    console.log("Oh well.");
}

// Error: 'e' doesn't exist here
console.log(e);
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拥有块级作用域的变量的另一个特点是,它们不能在被声明之前读或写。 虽然这些变量始终“存在”于它们的作用域里,但在直到声明它的代码之前的区域都属于 暂时性死区。 它只是用来说明我们不能在 let 语句之前访问它们:

a++; 
// Uncaught ReferenceError: Cannot access 'a' before initialization
let a;
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注意一点,我们仍然可以在一个拥有块作用域变量被声明前获取它。 只是我们不能在变量声明前去调用那个函数。

function foo() {
    return a;
}

// 不能在'a'被声明前调用'foo'
// 运行时应该抛出错误
foo();
// Uncaught ReferenceError: Cannot access 'a' before initialization

let a;
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关于暂时性死区的更多信息,查看这里Mozilla Developer Network.

重定义及屏蔽

我们提过使用 var 声明时,它不在乎你声明多少次;你只会得到1个。

function f(x) {
    var x;
    var x;

    if (true) {
        var x;
    }
}
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在上面的例子里,所有 x 的声明实际上都引用一个相同的 x,并且这是完全有效的代码。 这经常会成为 bug 的来源。 好的是, let 声明就不会这么宽松了。

let x = 10;
let x = 20; 
// Uncaught SyntaxError: Identifier 'x' has already been declared
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并不是要求两个均是块级作用域的声明才会给出一个错误的警告。

function f(x) {
    let x = 100; 
    // Uncaught SyntaxError: Identifier 'x' has already been declared
}

function g() {
    let x = 100;
    var x = 100; 
    // Uncaught SyntaxError: Identifier 'x' has already been declared
}
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并不是说块级作用域变量不能用函数作用域变量来声明。 而是块级作用域变量需要在明显不同的块里声明。

function f(condition, x) {
    if (condition) {
        let x = 100;
        return x;
    }

    return x;
}

f(false, 0); // 0
f(true, 0);  // 100
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在一个嵌套作用域里引入一个新名字的行为称做 屏蔽 。 它是一把双刃剑,它可能会不小心地引入新问题,同时也可能会解决一些错误。 例如,假设我们现在用 let 重写之前的 sumArr 函数。

function sumArr(arrList) {
    let sum = 0;
    for (let i = 0; i < arrList.length; i++) {
        var arr = arrList[i];
        for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
            sum += arr[i];
        }
    }

    return sum;
}
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此时将得到正确的结果,因为内层循环的 i 可以屏蔽掉外层循环的 i

通常来讲应该避免使用屏蔽,因为我们需要写出清晰的代码。 同时也有些场景适合利用它,你需要好好打算一下。

块级作用域变量的获取

在我们最初谈及获取用 var 声明的变量时,我们简略地探究了一下在获取到了变量之后它的行为是怎样的。 直观地讲,每次进入一个作用域时,它创建了一个变量的环境。 就算作用域内代码已经执行完毕,这个环境与其捕获的变量依然存在。

function theCityThatAlwaysSleeps() {
    let getCity;

    if (true) {
        let city = "Seattle";
        getCity = function() {
            return city;
        }
    }

    return getCity();
}
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因为我们已经在 city 的环境里获取到了 city ,所以就算 if 语句执行结束后我们仍然可以访问它。

回想一下前面 setTimeout 的例子,我们最后需要使用立即执行的函数表达式来获取每次 for 循环迭代里的状态。 实际上,我们做的是为获取到的变量创建了一个新的变量环境。

let 声明出现在循环体里时拥有完全不同的行为。 不仅是在循环里引入了一个新的变量环境,而是针对每次迭代都会创建这样一个新作用域。 这就是我们在使用立即执行的函数表达式时做的事,所以在 setTimeout例子里我们仅使用 let 声明就可以了。

for (let i = 0; i < 10 ; i++) {
    setTimeout(function() {console.log(i); }, 100 * i);
}
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会输出与预料一致的结果:

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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三、const 声明

const 声明是声明变量的另一种方式。

const numLivesForCat = 9;
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它们与 let 声明相似,但是就像它的名字所表达的,它们被赋值后不能再改变。 换句话说,它们拥有与 let 相同的作用域规则,但是不能对它们重新赋值。

这很好理解,它们引用的值是不可变的

const numLivesForCat = 9;
const kitty = {
    name: "Aurora",
    numLives: numLivesForCat,
}

// Error
kitty = {
    name: "Danielle",
    numLives: numLivesForCat
};

// all "okay"
kitty.name = "Rory";
kitty.name = "Kitty";
kitty.name = "Cat";
kitty.numLives--;
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除非你使用特殊的方法去避免,实际上 const 变量的内部状态是可修改的。

四、let vs. const

现在我们有两种作用域相似的声明方式,我们自然会问到底应该使用哪个。 与大多数泛泛的问题一样,答案是:依情况而定。

使用最小特权原则,所有变量除了你计划去修改的都应该使用const。 基本原则就是如果一个变量不需要对它写入,那么其它使用这些代码的人也不能够写入它们,并且要思考为什么会需要对这些变量重新赋值。 使用 const也可以让我们更容易的推测数据的流动。

跟据你的自己判断,如果合适的话,与团队成员商议一下。

五、解构

解构数组

最简单的解构莫过于数组的解构赋值了:

let input = [1, 2];
let [first, second] = input;
console.log(first); // 1
console.log(second); // 2
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这创建了2个命名变量 firstsecond。 相当于使用了索引,但更为方便:

first = input[0];
second = input[1];
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解构作用于已声明的变量会更好:

[first, second] = [second, first];
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作用于函数参数:

function f([first, second]) {
    console.log(first);
    console.log(second);
}
f(input);
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你可以在数组里使用 ... 语法创建剩余变量:

let [first, ...rest] = [1, 2, 3, 4];
console.log(first); // 1
console.log(rest); // [ 2, 3, 4 ]
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当然,由于是JavaScript, 你可以忽略你不关心的尾随元素:

let [first] = [1, 2, 3, 4];
console.log(first); // 1
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或其它元素:

let [, second, , fourth] = [1, 2, 3, 4];
复制代码

对象解构

你也可以解构对象:

let o = {
    a: "foo",
    b: 12,
    c: "bar"
};
let { a, b } = o;
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这通过 o.a and o.b 创建了 ab 。 注意,如果你不需要 c 你可以忽略它。

就像数组解构,你可以用没有声明的赋值:

({ a, b } = { a: "baz", b: 101 });
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注意,我们需要用括号将它括起来,因为 Javascript 通常会将以 { 起始的语句解析为一个块。

你可以在对象里使用 ... 语法创建剩余变量:

let { a, ...passthrough } = o;
let total = passthrough.b + passthrough.c.length;
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六、展开

展开操作符正与解构相反。 它允许你将一个数组展开为另一个数组,或将一个对象展开为另一个对象。 例如:

let first = [1, 2];
let second = [3, 4];
let bothPlus = [0, ...first, ...second, 5];
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这会令 bothPlus 的值为 [0, 1, 2, 3, 4, 5] 。 展开操作创建了 firstsecond 的一份浅拷贝。 它们不会被展开操作所改变。

你还可以展开对象:

let defaults = { food: "spicy", price: "$$", ambiance: "noisy" };
let search = { ...defaults, food: "rich" };
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search 的值为 { food: "rich", price: "$$", ambiance: "noisy" } 。 对象的展开比数组的展开要复杂的多。 像数组展开一样,它是从左至右进行处理,但结果仍为对象。 这就意味着出现在展开对象后面的属性会覆盖前面的属性。 因此,如果我们修改上面的例子,在结尾处进行展开的话:

let defaults = { food: "spicy", price: "$$", ambiance: "noisy" };
let search = { food: "rich", ...defaults };
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那么,defaults 里的 food 属性会重写 food: "rich" ,在这里这并不是我们想要的结果。

对象展开还有其它一些意想不到的限制。 首先,它仅包含对象 自身的可枚举属性。 大体上是说当你展开一个对象实例时,你会丢失其方法:

class C {
  p = 12;
  m() {
  }
}
let c = new C();
let clone = { ...c };
clone.p; // ok
clone.m(); // error!
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七、new、this、class、函数

this 与 new

new 关键字创建的对象实际上是对新对象 this 的不断赋值,并将 __proto__ 指向类的 prototype 所指向的对象

var SuperType = function (name) {
    var nose = 'nose' // 私有属性
    function say () {} // 私有方法
    
    // 特权方法
    this.getName = function () {} 
    this.setName = function () {}
    
    this.mouse = 'mouse' // 对象公有属性
    this.listen = function () {} // 对象公有方法
    
    // 构造器
    this.setName(name)
}

SuperType.age = 10 // 类静态公有属性(对象不能访问)
SuperType.read = function () {} // 类静态公有方法(对象无法访问)

SuperType.prototype = { // 对象赋值(也可以一一赋值)
    isMan: 'true', // 公有属性
    write: function () {} // 公有方法
}

var instance = new SuperType()
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new

在函数调用前增加 new,相当于把 SuperType 当成一个构造函数(虽然它仅仅只是个函数),然后创建一个 {} 对象并把 SuperType 中的 this 指向那个对象,以便可以通过类似 this.mouse 的形式去设置一些东西,然后把这个对象返回。

具体来讲,只要在函数调用前加上 new 操作符,你就可以把任何函数当做一个类的构造函数来用。

加 new

在上例中,我们可以看到:在构造函数内定义的 私有变量或方法 ,以及类定义的 静态公有属性及方法 ,在 new 的实例对象中都将 无法访问

不加 new

如果你调用 SuperType() 时没有加 new,其中的 this 会指向某个全局且无用的东西(比如,window 或者 undefined),因此我们的代码会崩溃,或者做一些像设置 window.mouse 之类的傻事。

let instance1 = SuperType(); 

console.log(instance1.mouse); 
// Uncaught TypeError: Cannot read property 'mouse' of undefined

console.log(window.mouse); 
// mouse
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函数、类

函数
function Bottle(name) {
  this.name = name;
}

// + new
let bottle = new Bottle('bottle'); // ✅ 有效: Bottle {name: "bottle"}
console.log(bottle.name) // bottle

// 不加 new
let bottle1 = Bottle('bottle');   // 🔴 这种调用方法让人很难理解
console.log(bottle1.name); // Uncaught TypeError: Cannot read property 'name' of undefined
console.log(window.name); // bottle
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class Bottle {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  sayHello() {
    console.log('Hello, ' + this.name);
  }
}

// + new
let bottle = new Bottle('bottle');
bottle.sayHello(); // ✅ 依然有效,打印:Hello, bottle

// 不加 new
let bottle1 = Bottle('bottle'); // 🔴 立即失败
// Uncaught TypeError: Class constructor Bottle cannot be invoked without 'new'
复制代码
对比使用
let fun = new Fun();
// ✅ 如果 Fun 是个函数:有效
// ✅ 如果 Fun 是个类:依然有效

let fun1 = Fun(); // 我们忘记使用 `new`
// 😳 如果 Fun 是个长得像构造函数的方法:令人困惑的行为
// 🔴 如果 Fun 是个类:立即失败
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new Fun() Fun
class ✅ this 是一个 Fun 实例 🔴 TypeError
function ✅ this 是一个 Fun 实例 😳 this 是 window 或 undefined

使用 new 的怪异之处

return 无效
function Bottle() {
  return 'Hello, AnGe';
}

Bottle(); // ✅ 'Hello, AnGe'
new Bottle(); // 😳 Bottle {}
复制代码
箭头函数

对于箭头函数,使用 new 会报错🔴

const Bottle = () => {console.log('Hello, AnGe')};
new Bottle(); // Uncaught TypeError: Bottle is not a constructor
复制代码

这个行为是遵循箭头函数的设计而刻意为之的。箭头函数的一个附带作用是它没有自己的 this 值 —— this 解析自离得最近的常规函数:

function AnGe() {
    this.name = 'AnGe'
    return () => {console.log('Hello, ' + this.name)};
}
let anGe = new AnGe();
console.log(anGe()); // Hello, AnGe
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所以**箭头函数没有自己的 this。**但这意味着它作为构造函数是完全无用的!

总结:箭头函数

  • this 指向定义时的环境。
  • 不可 new 实例化
  • this 不可变。
  • 没有 arguments 对象
允许一个使用 new 调用的函数返回另一个对象以 覆盖 new 的返回值

先看一个例子:

function Vector(x, y) {
  this.x = x;
  this.y = y;
}

var v1 = new Vector(0, 0);
var v2 = new Vector(0, 0); 

console.log(v1 === v2); // false
v1.x = 1;
console.log(v2); // Vector {x: 0, y: 0}
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对于这个例子,一目了然,没什么可说的。

那么再看下面一个例子,思考一下为什么 b === ctrue 喃😲:

let zeroVector = null;
// 创建了一个懒变量 zeroVector = null;
function Vector(x, y) {
  if (zeroVector !== null) {
    // 复用同一个实例
    return zeroVector;
  }
  zeroVector = this;
  this.x = x;
  this.y = y;
}

var v1 = new Vector(0, 0);
var v2 = new Vector(0, 0); 

console.log(v1 === v2); // true
v1.x = 1;
console.log(v2); // Vector {x: 1, y: 0}
复制代码

这是因为,JavaScript 允许一个使用 new 调用的函数返回另一个对象以 覆盖 new 的返回值。这在我们利用诸如「对象池模式」来对组件进行复用时可能是有用的。

参考:

TypeScript Variable Declarations

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