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02 | 頂層物件和global物件

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

var命令宣告,所以它是頂層物件的屬性;全域性變數blet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evalnew 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

參考文件