ES6 学习笔记

590 阅读12分钟

本文是基于 ECMAScript 6 入门 的学习笔记。
只是按照本人理解梳理内容,更加详细的相关内容请移步 ECMAScript 6 入门


一. ES6 简介

es6.ruanyifeng.com/#docs/intro

1. Bable 转码器

Babel 是一个广泛使用的 ES6 转码器,可以将 ES6 代码转为 ES5 代码,从而在现有环境执行。这意味着,你可以用 ES6 的方式编写程序,又不用担心现有环境是否支持。

1.1 安装Babel

在项目目录下,安装Babel

$ npm install --save-dev @babel/core

1.2 配置文件.babelrc

Babel 的配置文件是.babelrc,存放在项目的根目录下。使用 Babel 的第一步,就是配置这个文件。

(具体配置看原文)

注意,以下所有 Babel 工具和模块的使用,都必须先写好.babelrc

1.3 命令行转码

Babel 提供命令行工具@babel/cli,用于命令行转码。 它的安装命令如下:

$ npm install --save-dev @babel/cli

基本用法如下:

# 转码结果输出到标准输出
$ npx babel example.js

# 转码结果写入一个文件
# --out-file 或 -o 参数指定输出文件
$ npx babel example.js --out-file compiled.js
# 或者
$ npx babel example.js -o compiled.js

# 整个目录转码
# --out-dir 或 -d 参数指定输出目录
$ npx babel src --out-dir lib
# 或者
$ npx babel src -d lib

# -s 参数生成source map文件
$ npx babel src -d lib -s

babel-node

@babel/node模块的babel-node命令,提供一个支持 ES6 的 REPL 环境。它支持 Node 的 REPL 环境的所有功能,而且可以直接运行 ES6 代码。

@babel/register 模块

@babel/register模块改写require命令,为它加上一个钩子。此后,每当使用require加载.js.jsx.es和`.es6后缀名的文件,就会先用 Babel 进行转码。

使用时,必须首先加载@babel/register

// index.js
require('@babel/register');
require('./es6.js');

需要注意的是,@babel/register只会对require命令加载的文件转码,而不会对当前文件转码。另外,由于它是实时转码,所以只适合在开发环境使用。

1.4 babel API

如果某些代码需要调用 Babel 的 API 进行转码,就要使用@babel/core模块。

1.5 @babel/polyfill

Babel 默认只转换新的 JavaScript 句法(syntax),而不转换新的 API,比如IteratorGeneratorSetMapProxyReflectSymbolPromise等全局对象,以及一些定义在全局对象上的方法(比如Object.assign)都不会转码。

举例来说,ES6 在Array对象上新增了Array.from方法。Babel 就不会转码这个方法。如果想让这个方法运行,必须使用babel-polyfill,为当前环境提供一个垫片。

Babel 默认不转码的 API 非常多,详细清单可以查看babel-plugin-transform-runtime模块的definitions.js文件。

浏览器环境

Babel 也可以用于浏览器环境,使用@babel/standalone模块提供的浏览器版本,将其插入网页。

<script src="https://unpkg.com/@babel/standalone/babel.min.js"></script>
<script type="text/babel">
// Your ES6 code
</script>

注意,网页实时将 ES6 代码转为 ES5,对性能会有影响。生产环境需要加载已经转码完成的脚本。

在线转换

Babel 提供一个REPL 在线编译器,可以在线将 ES6 代码转为 ES5 代码。转换后的代码,可以直接作为 ES5 代码插入网页运行。

2. Traceur 转码器

Google 公司的Traceur转码器,也可以将 ES6 代码转为 ES5 代码。

2.1 直接插入网页

Traceur 允许将 ES6 代码直接插入网页。首先,必须在网页头部加载 Traceur 库文件。

// 第一个是加载 Traceur 的库文件
<script src="https://google.github.io/traceur-compiler/bin/traceur.js"></script>
// 第二个和第三个是将这个库文件用于浏览器环境
<script src="https://google.github.io/traceur-compiler/bin/BrowserSystem.js"></script>
<script src="https://google.github.io/traceur-compiler/src/bootstrap.js"></script>
// 第四个则是加载用户脚本,这个脚本里面可以使用 ES6 代码。
<script type="module">
  import './Greeter.js';
</script>

注意,第四个script标签的type属性的值是module,而不是text/javascript。这是 Traceur 编译器识别 ES6 代码的标志,编译器会自动将所有type=module的代码编译为 ES5,然后再交给浏览器执行.

除了引用外部 ES6 脚本,也可以直接在网页中放置 ES6 代码。 如果想对 Traceur 的行为有精确控制,可以采用下面参数配置的写法。(看原文)

2.2 在线转换

Traceur 也提供一个在线编译器,可以在线将 ES6 代码转为 ES5 代码。转换后的代码,可以直接作为 ES5 代码插入网页运行。

2.3 命令行转换

作为命令行工具使用时,Traceur 是一个 Node 的模块,首先需要用 npm 安装。

$ npm install -g traceur

Traceur 直接运行 ES6 脚本文件,会在标准输出显示运行结果。以下面的calc.js为例。

<script type="module">
  class Calc {
    constructor() {
      console.log('Calc constructor');
    }
    add(a, b) {
      return a + b;
    }
  }

  var c = new Calc();
  console.log(c.add(4,5));
</script>
$ traceur calc.js

如果要将 ES6 脚本转为 ES5 保存,要采用下面的写法。

$ traceur --script calc.es6.js --out calc.es5.js --experimental

--script选项表示指定输入文件,--out选项表示指定输出文件。 为了防止有些特性编译不成功,最好加上--experimental选项。

2.4 Node 环境的用法


二. let 和 const 命令

es6.ruanyifeng.com/#docs/let

1. let 命令

相关解释看原文

基本用法:

  • let命令声明的变量,只在let命令所在的代码块内有效。
{
  let a = 10;
  var b = 1;
}

a // ReferenceError: a is not defined.
b // 1
{
    console.log(i)
    let i=1
}
Uncaught ReferenceError: i is not defined
//在一个块作用域里,只要使用let/const命令声明i,在let/const命令前使用i都会报错,
//这就是暂时性死区。

不存在变量提升

var命令会发生“变量提升”现象,即变量可以在声明之前使用,值为undefined。这种现象多多少少是有些奇怪的,按照一般的逻辑,变量应该在声明语句之后才可以使用。

为了纠正这种现象,let命令改变了语法行为,它所声明的变量一定要在声明后使用,否则报错。

// var 的情况
console.log(foo); // 输出undefined
var foo = 2;

以上代码实际为:
var foo
console.log(foo); // 所以此时foo为undefined
foo = 2;

// let 的情况
// 因为 let 没有变量提升,所以 console 语句时 bar 是不存在的
console.log(bar); // 报错ReferenceError:bar is not defined
let bar = 2;

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。

var tmp = 123;

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

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letconst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)。

if (true) {
  // TDZ开始
  tmp = 'abc'; // ReferenceError
  console.log(tmp); // ReferenceError

  let tmp; // TDZ结束
  console.log(tmp); // undefined

  tmp = 123;
  console.log(tmp); // 123
}

“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. 直接对一个没有声明的变量使用typeof 得到的是 undefined
typeof undeclared_variable // "undefined"
// 2. 但是如果这个变量是let声明的,就会报错。
typeof x; // ReferenceError
let x;

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:

// x的默认值是y,但是此时y未声明,x=y 就是死区,所以就报错了。
function bar(x = y, y = 2) {
  return [x, y];
}

bar(); // 报错

使用let声明变量时,只要变量在还没有声明完成前使用,就会报错:

// 不报错
var x = x;

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

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。

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

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

因此,不能在函数内部重新声明参数。

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

function func(arg) {
  {
    let arg;
  }
}
func() // 不报错

2. 块级作用域

  • 为什么需要块级作用域?
    在 ES5 只有全局作用域和函数作用域,这会导致很多不合理的场景。
    第一种场景,内层变量可能会覆盖外层变量。
var tmp = new Date();

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

f(); // undefined

此处 console 语句是想外部使用外部的 tmp ,if内部使用内部的 tmp 。
但是 if 内部的 tmp 泄露到 if 外 ,导致了我们预期外的结果。

第二种场景,用来计数的循环变量泄露为全局变量。

var s = 'hello';

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

console.log(i); // 5

此处 for 结束后,i就应该消失,但是却还能打印出i,
这会干扰的别的也使用 i 作为全局变量的地方。 
  • let实际上为 JavaScript 新增了块级作用域。
function f1() {
  let n = 5;
  if (true) {
    let n = 10;
  }
  console.log(n); // 5
}

此处 iflet声明的n 就不会干扰到 if 外的 n 。
如果使用的都是var 则最后打印出的是 10 。
  • ES6 允许块级作用域的任意嵌套。
  • 内层作用域可以定义外层作用域的同名变量。
  • 块级作用域的出现,实际上使得获得广泛应用的匿名立即执行函数表达式(匿名 IIFE)不再必要了。
// IIFE 写法
(function () {
  var tmp = ...;
  ...
}());

// 块级作用域写法
{
  let tmp = ...;
  ...
}

块级作用域与函数声明

  • 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。(实际上浏览器为了兼容旧代码,并未遵守此规定)
  • 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。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。
  • 但是!为了减少因第二条规定造成的不兼容问题,ES6 规定浏览器的实现可以有自己的行为方式:
- 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。

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。

综上,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。

// 块级作用域内部,优先使用函数表达式
{
  let a = 'secret';
  let f = function () {
    return a;
  };
}

ES6 的块级作用域必须有大括号,如果没有大括号,JavaScript 引擎就认为不存在块级作用域。

// 第一种写法,报错
if (true) let x = 1;

// 第二种写法,不报错
if (true) {
  let x = 1;
}

函数声明也是如此,严格模式下,函数只能声明在当前作用域的顶层。

3. const命令

基本用法

const声明一个只读的常量。一旦声明,常量的值就不能改变。

const PI = 3.1415;
PI // 3.1415

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

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。

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

constlet 一样, 有块级作用域,暂时性死区,声明的常量不提升,也不能重复声明。

ES6 声明变量的六种方法

ES5 只有两种声明变量的方法:var命令和function命令。ES6 除了添加letconst命令,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。

4. 顶层对象的属性

顶层对象,在浏览器环境指的是 window 对象,在 Node 指的是global对象。ES5 之中,顶层对象的属性与全局变量是等价的。

顶层对象的属性与全局变量挂钩,被认为是 JavaScript 语言最大的设计败笔之一。这样的设计带来了几个很大的问题,

  • 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(因为全局变量可能是顶层对象的属性创造的,而属性的创造是动态的);
  • 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);
  • 最后,顶层对象的属性是到处可以读写的,这非常不利于模块化编程。
  • 另一方面,window对象有实体含义,指的是浏览器的窗口对象,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,且保证兼容性,规定 varfunction 声明的全局变量依旧是顶层对象的属性;而letconstclass 声明的全局变量不属于顶层对象的属性。

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

5. globalThis 对象

JavaScript 语言存在一个顶层对象,它提供全局环境(即全局作用域),所有代码都是在这个环境中运行。但是,顶层对象在各种实现里面是不统一的。

  • 浏览器里面,顶层对象是window,但 Node 和 Web Worker 没有window。
  • 浏览器和 Web Worker 里面,self也指向顶层对象,但是 Node 没有self。
  • Node 里面,顶层对象是global,但其他环境都不支持。

同一段代码为了能够在各种环境,都能取到顶层对象,现在一般是使用this变量,但是有局限性。

  • 全局环境中,this会返回顶层对象。但是,Node 模块和 ES6 模块中,this返回的是当前模块。
  • 函数里面的this,如果函数不是作为对象的方法运行,而是单纯作为函数运行,this会指向顶层对象。但是,严格模式下,这时this会返回undefined
  • 不管是严格模式,还是普通模式,new Function('return this')(),总是会返回全局对象。但是,如果浏览器用了 CSP(Content Security Policy,内容安全策略),那么evalnew Function这些方法都可能无法使用。

现在有一个提案,在语言标准的层面,引入globalThis作为顶层对象。也就是说,任何环境下,globalThis都是存在的,都可以从它拿到顶层对象,指向全局环境下的this

垫片库global-this模拟了这个提案,可以在所有环境拿到globalThis