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Estou estudando sobre a variável especial this e me deparei com a seguinte situação:

Ao executar a função abaixo no Node.js (versão 12.18.3) o resultado é undefined e só retorna 2 se eu criar uma variável global (removendo o var), mas ao executar este mesmo código no navegador (Google Chrome), o resultado é 2, como esperado...

function foo() {
  console.log(this.a);
}

var a = 2;

foo(); // 2

No browser, o código acima imprime 2. No Node.js, a saída é undefined.

Não entendi esse comportamento, visto que qualquer variável declarada no escopo global já faz parte das propriedades do objeto global, certo?

Não creio que exista relação com o modo estrito, haja vista que, se este estiver habilitado, ao rodar o código acima (no browser e no Node.js), um erro é lançado:

TypeError: Cannot read property 'a' of undefined
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  • O nodejs utiliza a o modo strict do javascript. Isso trás algumas mudanças relacionadas a otimização do código.
    – Danizavtz
    Commented 29/07/2020 às 15:35
  • @Danizavtz: resposta? :)
    – Sergio
    Commented 29/07/2020 às 18:16
  • Pode mandar @Sergio não vou poder
    – Danizavtz
    Commented 29/07/2020 às 18:47
  • Posso complementar com uma resposta logo abaixo, se ficar faltando alguma coisa pra explicar
    – Danizavtz
    Commented 29/07/2020 às 18:48
  • 2
    o strict mode vem habilitado por padrão? se sim, não era pra dar erro quando ele declara a variável global (sem o var)? Commented 30/07/2020 às 12:17

2 Respostas 2

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+50

Vamos por partes...


this dentro da função

De acordo com a documentação, no Node, o this dentro da função é igual ao objeto global:

function foo() {
  console.log(this === global); // true
}

foo();

Já no browser, this é igual a window:

function foo() {
  console.log(this === window); // true
}

foo();


Com e sem var

De acordo com a documentação, ao criar uma variável com var no Node fora de uma função (no top-level do módulo), ela é local ao módulo, mas não é global.

Segundo a documentação do Node:

The top-level scope is not the global scope; var something inside a Node.js module will be local to that module.

Ou seja, var a não está colocando a variável no escopo global:

function foo() {
  console.log(a); // 2
  console.log(this.a); // undefined
}

var a = 2;
console.log(global.a); // undefined
foo();

Veja que global.a é undefined (pois a variável a é local ao módulo, e não global). E como dentro da função, this é igual a global, então this.a é undefined.

Já sem o var, a variável passa a ser global, e por isso dá para acessá-la dentro da função com this.a:

function foo() {
  console.log(a); // 2
  console.log(this.a); // 2
}

a = 2;
console.log(global.a); // 2
foo();

Mas no browser, como this é igual a window (que por sua vez é onde vão parar as variáveis globais, com ou sem var), então this.a funciona em ambos os casos.

Com var:

function foo() {
  console.log(a); // 2
  console.log(this.a); // 2
}

var a = 2; // com var
console.log(window.a); // 2
foo();

E sem var:

function foo() {
  console.log(a); // 2
  console.log(this.a); // 2
}

a = 2; // sem var
console.log(window.a); // 2
foo();

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  • 4
    Até escrever uma resposta para complementar com um detalhe, mas vou deixar aqui mesmo já que é algo muito pequeno e ia acabar repetindo muita coisa boa que já tem aqui. O Node.js trata o "top-level" de cada arquivo com escopo "de módulo" e não global por conta de algo chamado "module wrapping", que é basicamente colocar uma IIFE em volta de cada módulo. Ou seja, não é nada muito "low-level" que o Node.js faz para mudar o comportamento "normal". :-) Commented 14/11/2020 às 16:15
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Quero contribuir na pergunta e vou, talvez, acrescentar na respota do @hkotsubo.

Vou começar a minha resposta com uma pergunta:

Por que o código abaixo requer mais tempo pra ser executado no navegador Chrome do que em um arquivo executado pelo NodeJS, se ambos usam o V8?

console.time('loop');

for (var i = 0; i < 1000000; i += 1) {
  // faz nada..
}

console.timeEnd('loop');

A questão do var nos navegadores

<script>
  var test = 'teste';
</script>

Declarar um variável com var fora do escopo de uma funcão (como exemplo acima), faz com que ela seja atribuida ao objeto global. É realizado um bind da variável ao objeto global (window) e esse processo é custoso em termos de execução do código no navegador. Já nos da uma dica do porque no seu código, o this.a nos retorna 2 no navegador, pois o var a = 2; foi declarado fora do escopo de funcão.

Já nos dar uma pista para responder a pergunta que fiz lá no começo. Ficar atribuindo repetidamente o i ao objeto global window (que é extremamente populado) a cada iteração do loop, afeta a performance de execução.

A questão do var no NodeJS

Arquivo index.js:

function foo() {
  console.log(this.teste);
}

var teste = 'teste';

foo(); // undefined

Quando NodeJS foi desenvolvido, a questão do var foi analisado para que os problemas dele no navegador não se repita no ambiente NodeJS. Vamos concordar que ficar criando funções em cada arquivo no Node pra tratar o var da mesma forma que fazemos em script de navegadores ficaria algo chato. Então o comportamento do Node se difere aí.

No Nodejs, declarar qualquer variável fora do escopo de qualquer função, a vincula apenas ao próprio escopo do módulo (não ao objeto global). Cada arquivo tem seu próprio escopo, isto foi pensado para evitar que uma variável extrapole o escopo de um arquivo. Imagine debugar se tivesse o problema de extrapolação de escopo de variáveis de arquivos no Node. Esse comportamento explica o porque do seu código ao se executado no Node, ele retorna undefined, pois o Node não faz o bind da variável var a = 2; ao objeto global (global), ele deixa ela atribuída ao escopo do próprio arquivo, logo this.a é igual global.a que é undefined.

Pra facilitar o entendimento, imagine que o Node trata cada arquivo como uma função auto contida e que cada variável declarada com var, let ou const fica atribuida a o escopo dessa função.

Já nos dar a pista final para responder a pergunta que fiz lá no inicio. Como o Node vai ficar atribuindo o i ao escopo do próprio arquivo (que é pouco populoso), fica mais fácil e rápido a repetida atribuição do i, o que resulta em melhor performance de execução comparada a performance do navegador.


Observação:

Se você declarar uma variável em um arquivo sem usar a palavra-chave var e, em seguida, atribuir um valor a ela, o objeto global definirá uma propriedade para essa variável. Esse processo essencialmente o transforma em uma variável acessível globalmente. Eu fortemente não aconselho o uso desse método, pois não é a maneira adequada de criar variáveis globais.

Também é importante observar que se você definir a diretiva 'use strict' (que não vem ativada por padrão), o Node desabilitará os globais implícitos e você provavelmente terminará com um erro no tempo de execução.


Resumindo

Ficou entendido o porque do comportamento distindo em ambos ambientes?

No browser:

  • var fora de escopo de função é atribuida ao objeto window.

No NodeJS:

  • Cada arquivo é tratado como módulo separado (escopo próprio de arquivo)

  • Objeto global está disponível em todos os arquivos, mas por padrão var não é atribuido a este objeto

  • Enquanto nos navegadores o escopo global é o objeto window, no nodeJS o escopo global de um módulo é o próprio módulo, então, quando você define uma variável no escopo global do seu módulo Node.js, ela será local para este módulo.

Respondendo minha pergunta

A diferença no processo de atribuir o i ao objeto global em cada ambiente de execução (window no browser e próprio escopo do arquivo no Node) resulta em performance diferente.

Nos meus testes, foram os seguintes resultados (saídas no console):

  • NodeJS:
  loop: 2.669ms
  • Browser:
  loop: 4.543212890625 ms

Execute o script aqui e veja o resultado para o browser.

console.time('loop');

for (var i = 0; i < 1000000; i += 1) {
  // faz nada..
}

console.timeEnd('loop');

Depois execute este mesmo script em NodeJS em um arquivo e veja a diferença dos resultados.

Referências:


Curiosidade

Ao entrar no modo REPL do Node, ele não aplica a questão de escopo de arquivo, então o comportamento esperado se assemelha ao comportamento dos navegadores.

$ node
Welcome to Node.js v12.19.0.
Type ".help" for more information.
> function foo() {
...   console.log(this.teste);
... }
undefined
> 
> var teste = 'teste';
undefined
> 
> foo(); // teste
teste
undefined
> 

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