ES6笔记之参数默认值(译)

by Bosn Ma — on  ,  , 

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  • 原文链接:http://dmitrysoshnikov.com/
  • 原文作者:Dmitry Soshnikov
  • 译者做了少量补充。这样的的文字是译者加的,可以选择忽略。

在这个简短的笔记中我们聊一聊ES6的又一特性:带默认值的函数参数。正如我们即将看到的,有些较为微妙的CASE。

ES5及以下手动处理默认值

在ES6默认值特性出现前,手动处理默认值有几种方式:

function log(message, level) {
  level = level || 'warning';
  console.log(level, ': ', message);
}

log('low memory'); // warning: low memory
log('out of memory', 'error'); // error: out of memory

为了处理参数未传递的情况,我们常看到typeof检测:

if (typeof level == 'undefined') {
  level = 'warning';
}

有时也可以检查arguments.length

if (arguments.length == 1) {
  level = 'warning';
}

这些方法都可以很好的工作,但都过于手动且缺少抽象。ES6规范了直接在函数头定义参数默认值的句法结构。

ES6默认值:基本例子

默认参数特性在很多语言中普遍存在,其基本形式可能大多数开发者都比较熟悉:

function log(message, level = 'warning') {
  console.log(level, ': ', message);
}

log('low memory'); // warning: low memory
log('out of memory', 'error'); // error: out of memory

参数默认值使用方便且毫无违和感。接下来让我们深入细节实现,扫除默认参数所带来的一些困惑。

实现细节

以下为一些函数默认参数的ES6实现细节。

执行时求值

相对其它一些语言(如Python)在定义时一次性对默认值求值,ECMAScript在每次函数调用的执行期才会计算默认值。这种设计是为了避免在复杂对象作为默认值使用时引发一些困惑。接下来请看下面Python的例子:

def foo(x = []):
  x.append(1)
  return x

# 我们可以看到默认值在函数定义时只创建了一次
# 并且存于函数对象的属性中
print(foo.__defaults__) # ([],)

foo() # [1]
foo() # [1, 1]
foo() # [1, 1, 1]

print(foo.__defaults__) # ([1, 1, 1],)

为了避免这种现象,Python开发者通常把默认值定义为None,然后为这个值做显式检查:

def foo(x = None):
  if x is None:
    x = []
  x.append(1)
  print(x)

print(foo.__defaults__) # (None,)

foo() # [1]
foo() # [1]
foo() # [1]

print(foo.__defaults__) # ([None],)

就目前,很好很直观。接下来你会发现,若不了解默认值的工作方式,ES5语义上会产生一些困惑。

外层作用域的遮蔽

来看下面的例子:

var x = 1;

function foo(x, y = x) {
  console.log(y);
}

foo(2); // 2, 不是 1!

来上例的y输出结果看起来像是1,但实际上是2,不是1。原因是参数中的x与全局的x不同。由于默认值在函数调用时求值,所以当赋值=x时,x已经在内部作用域决定了,引用的是参数x本身。也就是说,参数x被全局的同名变量遮蔽,所以每次默认值中访问x时,实际访问到的是参数中的x

参数的TDZ(Temporal Dead Zone,暂存死区)

ES6提到所谓的TDZ(暂存死区),意指这样的程序区域:初始化前的变量或参数不能被访问。

考虑到对于参数,不能将自己作为默认值:

var x = 1;

function foo(x = x) { // throws!
  ...
}

赋值=x正如我们上面提到的那样,x会被解释为参数级作用域中的x,而全局的x会被遮蔽。但是,x位于TDZ,在初始化前不能被访问。因此,它不能自己初始化自己。

注意,上面之前的例子中的y却是合法的,因为x在之前已经初始化了(隐式的默认值undefined)。所以我们再看下:

function foo(x, y = x) { // OK
  ...
}

这样不会出问题,因为在ECMAScript中,参数的解析顺序是从左到右,所以在对y求值时x已经可用。

我们提到过参数是和”内部作用域”相关的,在ES5中我们可假设这个”内部作用域”就是函数作用域。但更复杂的情况:可能是函数的作用域,或者,一个只为存储参数绑定的立即作用域。让我们继续探索。

有条件的参数立即作用域

事实上,对于一些参数(至少一个)有默认值的情况,ES6会定义一个立即作用域来存储这些参数,并且这个作用域并不会与函数作用域共享。在这方面这是ES6与ES5的一个主要区别。有点晕?不要紧,看下例子你就懂。

var x = 1;

function foo(x, y = function() { x = 2; }) {
  var x = 3;
  y(); // 局部变量`x`会被改写乎?
  console.log(x); // no, 依然是3, 不是2
}

foo();

// 而且外层的`x`也未变化
console.log(x); // 1

在这个例子中,我们有三个作用域:全局环境、参数环境、函数环境:

:  {x: 3} // 函数
-> {x: undefined, y: function() { x = 2; }} // 参数
-> {x: 1} // 全局

现在我们应该清楚了,当作为参数的函数对象y执行时,它内部的x会被就近解析(也就是上面说的参数环境),函数作用域对其并不可见。

编译到ES5

如果我们想把ES6代码编译到ES5,并且需要搞清楚这个立即作用域究竟是什么样的,我们可以得到像这样的东东:

// ES6
function foo(x, y = function() { x = 2; }) {
  var x = 3;
  y(); // 局部变量`x`会被改写吗?
  console.log(x); // no, 依然是3, 不是2
}

// 编译到ES5
function foo(x, y) {
  // 设置默认参数
  if (typeof y == 'undefined') {
    y = function() { x = 2; }; // 现在弄清楚了,将会更新参数中的`x`
  }

  return function() {
    var x = 3; // 这里的`x`是函数作用域的
    y();
    console.log(x);
  }.apply(this, arguments);
}

参数级作用域的存在原因

设计参数级作用域的目的究竟是什么?为什么不能像ES5那样可以访问到函数作用域中的变量?原因:参数默认值是函数时,其函数体内的同名变量不应该影响被捕获闭包中的同名绑定。

例:

var x = 1;

function foo(y = function() { return x; }) { // 捕获 `x`
  var x = 2;
  return y();
}

foo(); // 正确的应该是 1, 不是 2

如果我们在函数体内创建函数y,它内部的return x中的x会捕获函数作用域下的x,也就是2。但是,很明显,参数y函数中的x应该捕获到全局的x,也就是1(除非被同名参数遮蔽)。

同时,这里不能在外部作用域下创建函数,因为这样就意味着无法访问这个函数的参数了,所以我们应该这样做:

var x = 1;

function foo(y, z = function() { return x + y; }) { // 现在全局`x` 和参数`y`均在参数`z`函数中可见
  var x = 3;
  return z();
}

foo(1); // 2, 不是 4

若不创建参数级作用域

上面的描述的默认值工作方式,在语义上与最开始我们手动实现默认值完全不同,例:

var x = 1;

function foo(x, y) {
  if (typeof y == 'undefined') {
    y = function() { x = 2; };
  }
  var x = 3;
  y(); // 局部变量`x`会被改写么?
  console.log(x); // 这次被改写了!输出2
}

foo();

// 而全局的`x`仍然未变化
console.log(x); // 1

这个事实很有趣:如果函数无默认值,它不会创建这个立即作用域,并且与函数环境共享参数绑定,也就是像ES5那样处理。这也是为什么说是『有条件的参数立即作用域』

为什么会这样?为什么不每次创建参数级作用域?只是为了优化?非也非也。这么做的原因其实是为了向后兼容ES5:上面手动模拟默认值机制的代码应该更新函数体的x(也就是参数x在相同作用域下实际是同一个变量被重复声明,一次是参数定义,一次是局部变量`x`)。

另外,需要注意到只有变量和函数允许重复声明,而用let/const重复声明参数是不允许的:

function foo(x = 5) {
  let x = 1; // error
  const x = 2; // error
}

undefined的检测

另外一个有趣的事情是:是否默认值会被应用将取决于初始值也就是传参是否为undefined(在进入上下文时被赋值)。例:

function foo(x, y = 2) {
  console.log(x, y);
}

foo(); // undefined, 2
foo(1); // 1, 2

foo(undefined, undefined); // undefined, 2
foo(1, undefined); // 1, 2

通常情况下在一些编程语言中,带默认值参数会在必选参数的后面,但是,在JavaScript中允许下面的构造:

function foo(x = 2, y) {
  console.log(x, y);
}

foo(1); // 1, undefined
foo(undefined, 1); // 2, 1

解构组件的默认值

另一个默认值涉及到的地方是解构组件的默认值。解构赋值的讨论不在本文中详述,但我们可以看一些简单的例子。对于在函数参数中使用解构的处理,与上面描述过的默认值处理相同:也就是必要时会创建两个作用域:

function foo({x, y = 5}) {
  console.log(x, y);
}

foo({}); // undefined, 5
foo({x: 1}); // 1, 5
foo({x: 1, y: 2}); // 1, 2

当然,解构的默认值更加通用,不只在函数参数默认值中可用:

var {x, y = 5} = {x: 1};
console.log(x, y); // 1, 5

结论

希望这个简短的记录能帮助大家理解ES6中的默认值特性的细节。需要注意的是,由于这个”第二作用域”是最近才加入到规范草稿中的,因此截至本文撰写时(2014年8月21日),没有任何引擎正确的实现了ES6默认值(它们全部只创建了一个作用域,也就是函数作用域)。默认值显然是一个有用的特性,它使得我们的代码更加优雅和明确。

作者&鸣谢

  • 作者:Dmitry Soshnikov
  • 发布时间:2014年8月21日
  • 译者:Bosn
  • 鸣谢:感谢@紫云妃 对术语解释上的指导和帮助

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