JavaScript高级程序设计(第4版)
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3.3 变量

视频讲解

ECMAScript变量是松散类型的,意思是变量可以用于保存任何类型的数据。每个变量只不过是一个用于保存任意值的命名占位符。有3个关键字可以声明变量:var、const和let。其中,var在ECMAScript的所有版本中都可以使用,而const和let只能在ECMAScript 6及更晚的版本中使用。

3.3.1 var关键字

要定义变量,可以使用var操作符(注意var是一个关键字),后跟变量名(即标识符,如前所述):

    var message;

这行代码定义了一个名为message的变量,可以用它保存任何类型的值。(不初始化的情况下,变量会保存一个特殊值undefined,下一节讨论数据类型时会谈到。)ECMAScript实现变量初始化,因此可以同时定义变量并设置它的值:

    var message = "hi";

这里,message被定义为一个保存字符串值hi的变量。像这样初始化变量不会将它标识为字符串类型,只是一个简单的赋值而已。随后,不仅可以改变保存的值,也可以改变值的类型:

    var message = "hi";
    message=100;  //合法,但不推荐

在这个例子中,变量message首先被定义为一个保存字符串值hi的变量,然后又被重写为保存了数值100。虽然不推荐改变变量保存值的类型,但这在ECMAScript中是完全有效的。

1.var声明作用域

关键的问题在于,使用var操作符定义的变量会成为包含它的函数的局部变量。比如,使用var在一个函数内部定义一个变量,就意味着该变量将在函数退出时被销毁:

    function test() {
      var message = "hi"; // 局部变量
    }
    test();
    console.log(message); // 出错!

这里,message变量是在函数内部使用var定义的。函数叫test(),调用它会创建这个变量并给它赋值。调用之后变量随即被销毁,因此示例中的最后一行会导致错误。不过,在函数内定义变量时省略var操作符,可以创建一个全局变量:

    function test() {
      message="hi";     //全局变量
    }
    test();
    console.log(message); // "hi"

去掉之前的var操作符之后,message就变成了全局变量。只要调用一次函数test(),就会定义这个变量,并且可以在函数外部访问到。

注意 虽然可以通过省略var操作符定义全局变量,但不推荐这么做。在局部作用域中定义的全局变量很难维护,也会造成困惑。这是因为不能一下子断定省略var是不是有意而为之。在严格模式下,如果像这样给未声明的变量赋值,则会导致抛出ReferenceError。

如果需要定义多个变量,可以在一条语句中用逗号分隔每个变量(及可选的初始化):

    var message = "hi",
        found = false,
        age = 29;

这里定义并初始化了3个变量。因为ECMAScript是松散类型的,所以使用不同数据类型初始化的变量可以用一条语句来声明。插入换行和空格缩进并不是必需的,但这样有利于阅读理解。

在严格模式下,不能定义名为eval和arguments的变量,否则会导致语法错误。

2.var声明提升

使用var时,下面的代码不会报错。这是因为使用这个关键字声明的变量会自动提升到函数作用域顶部:

    function foo() {
      console.log(age);
      var age = 26;
    }
    foo();   // undefined

之所以不会报错,是因为ECMAScript运行时把它看成等价于如下代码:

    function foo() {
      var age;
      console.log(age);
      age = 26;
    }
    foo();   // undefined

这就是所谓的“提升”(hoist),也就是把所有变量声明都拉到函数作用域的顶部。此外,反复多次使用var声明同一个变量也没有问题:

    function foo() {
      var age = 16;
      var age = 26;
      var age = 36;
      console.log(age);
    }
    foo();   // 36

3.3.2 let声明

let跟var的作用差不多,但有着非常重要的区别。最明显的区别是,let声明的范围是块作用域,而var声明的范围是函数作用域。

    if (true) {
      var name = 'Matt';
      console.log(name); // Matt
    }
    console.log(name);    // Matt
    if (true) {
      let age = 26;
      console.log(age);    // 26
    }
    console.log(age);      // ReferenceError: age没有定义

在这里,age变量之所以不能在if块外部被引用,是因为它的作用域仅限于该块内部。块作用域是函数作用域的子集,因此适用于var的作用域限制同样也适用于let。

let也不允许同一个块作用域中出现冗余声明。这样会导致报错:

    var name;
    var name;
    let age;
    let age;   // SyntaxError;标识符age已经声明过了

当然,JavaScript引擎会记录用于变量声明的标识符及其所在的块作用域,因此嵌套使用相同的标识符不会报错,而这是因为同一个块中没有重复声明:

    var name = 'Nicholas';
    console.log(name);     // 'Nicholas'
    if (true) {
      var name = 'Matt';
      console.log(name);   // 'Matt'
    }
    let age = 30;
    console.log(age);     // 30
    if (true) {
      let age = 26;
      console.log(age);   // 26
    }

对声明冗余报错不会因混用let和var而受影响。这两个关键字声明的并不是不同类型的变量,它们只是指出变量在相关作用域如何存在。

    var name;
    let name; // SyntaxError
    let age;
    var age; // SyntaxError

1.暂时性死区

let与var的另一个重要的区别,就是let声明的变量不会在作用域中被提升。

    // name会被提升
    console.log(name); // undefined
    var name = 'Matt';
    // age不会被提升
    console.log(age); // ReferenceError:age没有定义
    let age = 26;

在解析代码时,JavaScript引擎也会注意出现在块后面的let声明,只不过在此之前不能以任何方式来引用未声明的变量。在let声明之前的执行瞬间被称为“暂时性死区”(temporal dead zone),在此阶段引用任何后面才声明的变量都会抛出ReferenceError。

2.全局声明

与var关键字不同,使用let在全局作用域中声明的变量不会成为window对象的属性(var声明的变量则会)。

    var name = 'Matt';
    console.log(window.name); // 'Matt'
    let age = 26;
    console.log(window.age);   // undefined

不过,let声明仍然是在全局作用域中发生的,相应变量会在页面的生命周期内存续。因此,为了避免SyntaxError,必须确保页面不会重复声明同一个变量。

3.条件声明

在使用var声明变量时,由于声明会被提升,JavaScript引擎会自动将多余的声明在作用域顶部合并为一个声明。因为let的作用域是块,所以不可能检查前面是否已经使用let声明过同名变量,同时也就不可能在没有声明的情况下声明它。

    <script>
      var name = 'Nicholas';
      let age = 26;
    </script>
    <script>
      // 假设脚本不确定页面中是否已经声明了同名变量
      // 那它可以假设还没有声明过
      var name = 'Matt';
      // 这里没问题,因为可以被作为一个提升声明来处理
      // 不需要检查之前是否声明过同名变量
      let age = 36;
      // 如果age之前声明过,这里会报错
    </script>

使用try/catch语句或typeof操作符也不能解决,因为条件块中let声明的作用域仅限于该块。

    <script>
      let name = 'Nicholas';
      let age = 36;
    </script>
    <script>
      // 假设脚本不确定页面中是否已经声明了同名变量
      // 那它可以假设还没有声明过
      if (typeof name === 'undefined') {
        let name;
      }
      // name被限制在if {} 块的作用域内
      // 因此这个赋值形同全局赋值
      name = 'Matt';
      try {
        console.log(age); // 如果age没有声明过,则会报错
      }
      catch(error) {
        let age;
      }
      // age被限制在catch {}块的作用域内
      // 因此这个赋值形同全局赋值
      age = 26;
    </script>

为此,对于let这个新的ES6声明关键字,不能依赖条件声明模式。

注意 不能使用let进行条件式声明是件好事,因为条件声明是一种反模式,它让程序变得更难理解。如果你发现自己在使用这个模式,那一定有更好的替代方式。

4.for循环中的let声明

在let出现之前,for循环定义的迭代变量会渗透到循环体外部:

    for (var i = 0; i < 5; ++i) {
      // 循环逻辑
    }
    console.log(i); // 5

改成使用let之后,这个问题就消失了,因为迭代变量的作用域仅限于for循环块内部:

    for (let i = 0; i < 5; ++i) {
      // 循环逻辑
    }
    console.log(i); // ReferenceError: i没有定义

在使用var的时候,最常见的问题就是对迭代变量的奇特声明和修改:

    for (var i = 0; i < 5; ++i) {
        setTimeout(() => console.log(i), 0)
    }
    // 你可能以为会输出0、1、2、3、4
    // 实际上会输出5、5、5、5、5

之所以会这样,是因为在退出循环时,迭代变量保存的是导致循环退出的值:5。在之后执行超时逻辑时,所有的i都是同一个变量,因而输出的都是同一个最终值。

而在使用let声明迭代变量时,JavaScript引擎在后台会为每个迭代循环声明一个新的迭代变量。每个setTimeout引用的都是不同的变量实例,所以console.log输出的是我们期望的值,也就是循环执行过程中每个迭代变量的值。

    for (let i = 0; i < 5; ++i) {
        setTimeout(() => console.log(i), 0)
    }
    // 会输出0、1、2、3、4

这种每次迭代声明一个独立变量实例的行为适用于所有风格的for循环,包括for-in和for-of循环。

3.3.3 const声明

const的行为与let基本相同,唯一一个重要的区别是用它声明变量时必须同时初始化变量,且尝试修改const声明的变量会导致运行时错误。

    const age = 26;
    age = 36; // TypeError:给常量赋值
    // const也不允许重复声明
    const name = 'Matt';
    const name = 'Nicholas'; // SyntaxError
    // const声明的作用域也是块
    const name = 'Matt';
    if (true) {
      const name = 'Nicholas';
    }
    console.log(name); // Matt

const声明的限制只适用于它指向的变量的引用。换句话说,如果const变量引用的是一个对象,那么修改这个对象内部的属性并不违反const的限制。

    const person = {};
    person.name = 'Matt';   // ok

JavaScript引擎会为for循环中的let声明分别创建独立的变量实例,虽然const变量跟let变量很相似,但是不能用const来声明迭代变量(因为迭代变量会自增):

    for (const i = 0; i < 10; ++i) {} // TypeError:给常量赋值

不过,如果你只想用const声明一个不会被修改的for循环变量,那也是可以的。也就是说,每次迭代只是创建一个新变量。这对for-of和for-in循环特别有意义:

    let i = 0;
    for (const j = 7; i < 5; ++i) {
      console.log(j);
    }
    // 7, 7, 7, 7, 7
    for (const key in {a: 1, b: 2}) {
      console.log(key);
    }
    // a, b
    for (const value of [1,2,3,4,5]) {
      console.log(value);
    }
    // 1, 2, 3, 4, 5

3.3.4 声明风格及最佳实践

ECMAScript 6增加let和const从客观上为这门语言更精确地声明作用域和语义提供了更好的支持。行为怪异的var所造成的各种问题,已经让JavaScript社区为之苦恼了很多年。随着这两个新关键字的出现,新的有助于提升代码质量的最佳实践也逐渐显现。

1.不使用var

有了let和const,大多数开发者会发现自己不再需要var了。限制自己只使用let和const有助于提升代码质量,因为变量有了明确的作用域、声明位置,以及不变的值。

2.const优先,let次之

使用const声明可以让浏览器运行时强制保持变量不变,也可以让静态代码分析工具提前发现不合法的赋值操作。因此,很多开发者认为应该优先使用const来声明变量,只在提前知道未来会有修改时,再使用let。这样可以让开发者更有信心地推断某些变量的值永远不会变,同时也能迅速发现因意外赋值导致的非预期行为。