对for(var i = 0；i ＜ 5；i++) {setTimeout(() =＞ console.log(i),1000)}的深入分析

一个常见的问题

for(var i = 0;i < 5;i++)
{
    
    setTimeout(() => console.log(i),1000);
}

对于这个问题，想必大家都有所耳闻，最终输出是

5 5 5 5 5

毫无疑问，这是和我们的预期输出不符的（预期输出是0 1 2 3 4）。造成这个问题的原因，就是var关键字声明的标识符的作用域范围是函数作用域。

因此在上面的js代码中，i标识符是存放在全局作用域中的。因此，当setTimeout的回调函数执行的时候，i标识符存放的值已经是5了（5是循环结束的终点），因此将输出5个5。

但这里还有一个疑点，为什么setTimeout执行的时候i已经是5了，是因为等待了1秒钟嘛？

setTimeout的执行时机

现在我们知道了第一个问题的答案和造成错误的原因，那么下面这个问题呢

for(var i = 0;i < 5;i++)
{
    
    setTimeout(() => console.log(i),0);
}

实际上这个问题的输出也是

5 5 5 5 5

这个输出实际上告诉了我们刚刚疑点的答案，并不是因为等待了1秒钟导致setTimeout执行的时候i中存放的值变成了5。

那么是什么原因呢？

我们可以仔细阅读一下这个代码，我们发现for循环是同步代码，而setTimeout是异步代码。

原来如此，我们立刻联想到事件循环，事件循环可以帮助我们区分同步代码和异步代码的执行时机。事件循环简单来讲是先执行宏任务，再清空微任务队列的一个循环。
其中常见的宏任务有

1. <script>标签下所有同步代码
2. setTimeout、setInterval
3. I/O
4. UI交互

常见的微任务有

1. Promise相关方法

因此js引擎在执行这个for循环的时候，遇到了setTimeout，将会将setTimeout放入宏任务队列，之后接着执行同步代码，当同步代码执行完毕后去检查微任务队列，在下一轮事件循环开始的时候才会将setTimeout从宏任务队列中取出。

因此，setTimeout的执行必然在所有同步代码，也就是整个for循环执行完毕之后，因此在setTimeout执行的时候，i已经是5了。

解决方法

现在我们明确了造成代码输出和预期不符的原因，也就是作用域。
首先很容易想到，如果把标识符i限制在块作用域内，就可以解决问题。

使用let

for(let i = 0;i < 5;i++)
{
    
    setTimeout(() => console.log(i),1000);
}

setTimeout的回调函数() => console.log(i)的词法作用域是for循环内部的块作用域。而这个函数被指定为回调函数，毫无疑问，将会在其词法作用域以外被调用，并且当它被调用的时候js引擎会对i进行RHS引用，因此即使for循环已经执行完毕，其每一层循环的作用域依旧被() => console.log(i)维持，因此setTimeout在执行的时候可以访问到每一层循环的i。这实际上形成了我们常说的闭包（一个函数在其被定义的词法作用域以外被调用，并且维持着对其被定义的词法作用域中变量的引用）。

使用IIFE

IIFE是Immediately Invoked Function Expression，立即调用函数表达式。

for(var i = 0;i < 5;i++)
{
    
    setTimeout((function(i){
    
        return () => console.log(i);
    })(i),1000)
}

这里使用IIFE的目的是使用闭包。每一层循环执行IIFE相当于为每一层循环都创建了一个函数作用域，并把每一层循环的i的值作为参数传入，存放在IIFE的函数作用域的同名标识符中。并且这个IIFE将() => console.log(i)作为值返回给了setTimeout。

同样的，() => console.log(i)被定义在IIFE的函数作用域，它将在它所在的词法作用域以外被调用，并且在() => console.log(i)中维持了对它所在词法作用域中的变量的引用（在这里，实际上词法作用域的作用域链查找中的‘同名遮蔽‘也起了作用）。() => console.log(i)函数在调用时，js引擎会对i进行RHS查找，js引擎首先询问了() => console.log(i)的自身函数作用域，发现并没有这个标识符，于是根据词法作用域查找规则，去() => console.log(i)的上一级词法作用域，也就是IIFE的函数作用域查找标识符i，在这里js引擎发现了标识符i，因此有这个闭包存在（对IIFE作用域的引用），setTimeout在执行的时候可以访问到每一层循环的i。