[译] ES6：理解参数默认值的实现细节

在这篇文章中我们会介绍另一个 ES6 的特性，带 默认值 的函数参数。正如我们将看到的，有一些微妙的案例。

以前的默认参数值是通过以下几种可选方式手动处理的：

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
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为了避免参数未传递的情况，通常可以看到 typeof 检查：

if (typeof level == 'undefined') {
  level = 'warning';
}
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有时，你也可以检查 arguments.length ：

if (arguments.length == 1) {
  level = 'warning';
}
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所有这些方法都行之有效，但是，它们太偏向手动了，并且不够抽象。ES6 标准化了一种句法结构，在函数头直接定义了参数默认值。

ES6 默认值：基本实例

许多语言都存在默认参数值，所以大多数开发人员应该熟悉它的基本形式：

function log(message, level = 'warning') {
  console.log(level, ': ', message);
}
 
log('low memory'); // warning: low memory
log('out of memory', 'error'); // error: out of memory
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这种默认参数用法相当随意，但是却很方便。接下来，让我们深入实现细节来理清默认参数可能带来的困惑。

实现细节

以下是一些关于 ES6 函数默认参数值的实现细节。

执行阶段的重新计值

一些其他语言（例如 Python）会在 定义阶段 对默认参数进行一次计值，相比之下，ECMAScript 则会在 执行阶段 计算默认参数值 —— 每次函数调用的时候。采用这种设计是为了避免与作为默认值的复杂对象混淆。思考下面的 Python 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，并且保存于
# 函数对象的属性中
print(foo.__defaults__) # ([],)
 
foo() # [1]
foo() # [1, 1]
foo() # [1, 1, 1]
 
# 正如我们所说的，原因是：
print(foo.__defaults__) # ([1, 1, 1],)
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为了避免这种情况，Python 开发者习惯将默认值定义为 None ，并且显式检查这个值：

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],)
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但是，这与手动处理实际默认值的方式是一样不方便的，并且最初的案例让人感到疑惑。因此，为了避免这种情况，ECMAScript 会在每次函数执行时计算默认值：

function foo(x = []) {
  x.push(1);
  console.log(x);
}
 
foo(); // [1]
foo(); // [1]
foo(); // [1]
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一切都很好，很直观。接下来你会发现，如果我们不了解默认值的工作机制，ES 语义可能会让我们感到困惑。

外部作用域的遮蔽

思考下面的例子：

var x = 1;
 
function foo(x, y = x) {
  console.log(y);
}
 
foo(2); // 2，不是 1！
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正如我们 看到 的，上面的例子输出的 y 是 2 ，不是 1 。原因是参数中的 x 与全局的 x 不是同一个 。由于执行阶段会计算默认值，在赋值 = x 发生的时候， x 已经在 内部作用域 被解析了，并且指向了 x 参数自身 。具有相同名称的参数 x 遮蔽了 全局变量，使得对来自默认值的 x 的所有访问都指向参数。

参数的 TDZ（暂时性死区）

ES6 提到了所谓的 TDZ （表示 暂时性死区 ）—— 这是程序的一部分，在这个区域内变量或者参数在 初始化 （即接受一个值）之前将 无法访问 。

就参数而言，一个 参数不能以自身作为默认值 ：

var x = 1;
 
function foo(x = x) { // 抛出错误！
  ...
}
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我们上面提到的赋值 = x 在参数作用域中解析 x ，遮蔽了全局 x 。 但是，参数 x 位于 TDZ 内，在初始化之前无法访问。因此，它无法初始化为自身。

注意，上面带有 y 的例子是有效的，因为 x 已经初始化（为隐式默认值 undefined ）了。我们再来看一下：

function foo(x, y = x) { // 可行
  ...
}
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之所以可行，是因为 ECMAScript 中的参数是按照 从左到右的顺序 初始化的，我们已经有可供使用的 x 了。

我们提到参数已经与“内部作用域”相关联了，在 ES5 中我们可以假定是 函数体 的作用域。但是，它实际上更加复杂：它 可能 是一个函数的作用域， 或者 是一个为了 存储参数绑定 而特别创建的 中间作用域 。我们来思考一下。

特定的参数中间作用域

事实上，如果 一些 （至少有一个）参数具有默认值，ES6 会定义一个 中间作用域 用于存储参数，并且这个作用域与 函数体 的作用域 不共享 。这是与 ES5 存在主要区别的一个方面。我们用例子来证明：

var x = 1;
 
function foo(x, y = function() { x = 2; }) {
  var x = 3;
  y(); // `x` 被共用了吗？
  console.log(x); // 没有，依然是 3，不是 2
}
 
foo();
 
// 并且外部的 `x` 也不受影响
console.log(x); // 1
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在这个例子中，我们有 三个作用域 ：全局环境，参数环境，以及函数环境：

:  {x: 3} // 内部
-> {x: undefined, y: function() { x = 2; }} // 参数
-> {x: 1} // 全局
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我们可以看到，当函数 y 执行时，它在最近的环境（即参数环境）中解析 x ，函数作用域对其并不可见。

转译为 ES5

如果我们要将 ES6 代码编译为 ES5，并看看这个中间作用域是怎样的，我们会得到下面的结果：

// ES6
function foo(x, y = function() { x = 2; }) {
  var x = 3;
  y(); // `x` 被共用了吗？
  console.log(x); // 没有，依然是 3，不是 2
}
 
// 编译为 ES5
function foo(x, y) {
  // 设置默认值。
  if (typeof y == 'undefined') {
    y = function() { x = 2; }; // 现在可以清楚地看到，它更新了参数 `x`
  }
 
  return function() {
    var x = 3; // 现在可以清楚地看到，这个 `x` 来自内部作用域
    y();
    console.log(x);
  }.apply(this, arguments);
}
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参数作用域的源由

但是，设置这个 参数作用域 的 确切目的 是什么？为什么我们不能像 ES5 那样与函数体共享参数？理由是：函数体中的同名变量 不应该因为名字相同而影响到闭包绑定中的捕获行为 。

我们用下面的例子展示：

var x = 1;
 
function foo(y = function() { return x; }) { // 捕获 `x`
  var x = 2;
  return y();
}
 
foo(); // 是 1，不是 2
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如果我们在 函数体 的作用域中创建函数 y ，它将会捕获内部的 x ，也即 2 。但显而易见，它应该捕获的是外部的 x ，也即 1 （除非它被同名参数 遮蔽 ）。

同时，我们无法在外部作用域中创建函数，这意味着我们无法从这样的函数中访问 参数 。我们可以这样做：

var x = 1;
 
function foo(y, z = function() { return x + y; }) { // 可以看到 `x` 和 `y`
  var x = 3;
  return z();
}
 
foo(1); // 2，不是 4
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何时不会创建参数作用域

上述的语义与默认值的 手动实现 是 完全不同 的：

var x = 1;
 
function foo(x, y) {
  if (typeof y == 'undefined') {
    y = function() { x = 2; };
  }
  var x = 3;
  y(); // `x` 被共用了吗？
  console.log(x); // 是的！2
}
 
foo();
 
// 外部的 `x` 依然不受影响
console.log(x); // 1
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现在有一个有趣的事实：如果一个函数 没有默认值 ，它就 不会创建这个中间作用域 ，并且会与一个 函数环境 中的参数绑定 共享 ，即 以 ES5 模式运行 。

为什么要这么复杂呢？为什么不总是创建参数作用域呢？这仅仅和优化有关吗？并非如此。确切地说，这是为了向下兼容 ES5：上述手动实现默认值的代码 应该 更新函数体中的 x （也就是参数自身，且位于相同作用域中）。

同时还要注意，那些重复声明只适用于 var 和函数。用 let 或者 const 重复声明参数是不行的：

function foo(x = 5) {
  let x = 1; // 错误
  const x = 2; // 错误
}
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undefined 检查

还要注意另一个有趣的事实，是否应用默认值，取决于对参数初始值（其赋值发生在一进入上下文时）的检查结果是否为值 undefined 。我们来证明一下：

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
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通常，在编程语言中带默认值的参数在必需参数之后，但是，上述事实允许我们在 JavaScript 中使用如下结构：

function foo(x = 2, y) {
  console.log(x, y);
}
 
foo(1); // 1, undefined
foo(undefined, 1); // 2, 1
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解构组件的默认值

涉及默认值的另一个地方是解构组件的默认值。本文不会涉及解构赋值的主题，不过我们会展示一些小例子。不管是在函数参数中使用解构，还是上述的使用简单默认值，处理默认值的方式都是一样的：即在需要的时候创建两个作用域。

function foo({x, y = 5}) {
  console.log(x, y);
}
 
foo({}); // undefined, 5
foo({x: 1}); // 1, 5
foo({x: 1, y: 2}); // 1, 2
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尽管解构的默认值更加通用，不仅仅用于函数中：

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