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【上海前端培训】JavaScript作用域和作用域链

时间:2018-05-05 15:51:13   来源:上海尚学堂   阅读:
作用域是JavaScript最重要的概念之一,想要学好JavaScript就需要理解JavaScript作用域和作用域链的工作原理。上海尚学堂整理了这篇对JavaScript作用域和作用域链作简单的文章,希望能帮助大家更好的学习JavaScript的基础课程。
 

一、JavaScript作用域

 
任何程序设计语言都有作用域的概念,简单的说,作用域就是变量与函数的可访问范围,即作用域控制着变量与函数的可见性和生命周期。在JavaScript中,变量的作用域有全局作用域和局部作用域两种。
 

1. 全局作用域(Global Scope)

 
在代码中任何地方都能访问到的对象拥有全局作用域,一般来说一下几种情形拥有全局作用域:
 
(1)最外层函数和在最外层函数外面定义的变量拥有全局作用域,例如:
 
var authorName="山边小溪";  
function doSomething(){  
    var blogName="梦想天空";  
    function innerSay(){  
        alert(blogName);  
    }  
    innerSay();  
}  
alert(authorName); //山边小溪  
alert(blogName); //脚本错误  
doSomething(); //梦想天空  
innerSay() //脚本错误 
(2)所有末定义直接赋值的变量自动声明为拥有全局作用域,例如:
 
function doSomething(){  
    var authorName="山边小溪";  
    blogName="梦想天空";  
    alert(authorName);  
}  
alert(blogName); //梦想天空  
alert(authorName); //脚本错误 
变量blogName拥有全局作用域,而authorName在函数外部无法访问到。
 
(3)所有window对象的属性拥有全局作用域
 
一般情况下,window对象的内置属性都都拥有全局作用域,例如window.name、window.location、window.top等等。
 

2. 局部作用域(Local Scope)

 
和全局作用域相反,局部作用域一般只在固定的代码片段内可访问到,最常见的例如函数内部,所有在一些地方也会看到有人把这种作用域成为函数作用域,例如下列代码中的blogName和函数innerSay都只拥有局部作用域。
 
function doSomething(){  
    var blogName="梦想天空";  
    function innerSay(){  
        alert(blogName);  
    }  
    innerSay();  
}  
alert(blogName); //脚本错误  
innerSay(); //脚本错误 

二、作用域链

 
当查找变量的时候,会先从当前上下文的变量对象中查找,如果没有找到,就会从父级(词法层面上的父级)执行上下文的变量对象中查找,一直找到全局上下文的变量对象,也就是全局对象。这样由多个执行上下文的变量对象构成的链表就叫做作用域链。
 
当代码在一个环境中执行时,会创建变量对象的一个作用域链。作用域链的用途是保证对执行环境有权访问的所有变量和函数的有序访问。
 
下面,让我们以一个函数的创建和激活两个时期来讲解作用域链是如何创建和变化的。
 

三、函数创建

 
因为JavaScript是静态作用域,函数的作用域在函数定义的时候就决定了。
 
这是因为函数有一个内部属性 [[scope]],当函数创建的时候,就会保存所有父变量对象到其中,你可以理解 [[scope]] 就是所有父变量对象的层级链
 
但是注意:[[scope]] 并不代表完整的作用域链!
 
这里一定主要 [[scope]]是函数的上层作用域链!!
 
实例:
 
function foo() {
    function bar() {
        ....
    }
}
函数创建的时候 各自的父级作用域链是这样的
 
 
foo.[[scope]] = [
    globalCotext.VO   //相当于父级是windows 变量对象
]
bar.[[scope]] = [
    fooContext.AO,    //bar() 的父级是foo 再父级是 全局  为活动对象
    globalContext.VO
];
函数体内的作用域链创建完毕。
 

四、函数激活

 
当函数激活时,进入函数上下文,创建 VO/AO 后,就会将活动对象添加到作用链的前端。
 
这时候执行上下文的作用域链,我们命名为 Scope:
 
将[AO]添加到作用域的最上面,
 
Scope = [AO].concat([[Scope]]);
创建的时候已经将作用域链创建完毕
 
 
 
通俗点解释
 
当代码在一个环境中执行时,都会创建一个作用域链。 作用域链的用途是保证对执行环境有权访问的所有变量和函数的有序访问。整个作用域链的本质是一个指向变量对象的指针列表。作用域链的最前端,始终是当前正在执行的代码所在环境的变量对象。
 

五、函数创建的执行环境

 
执行环境是JavaScript中的重要概念之一。执行环境定义了变量或函数有权访问的其他数据,决定了他们各自的行为。每个执行环境都有一个与之关联的变量对象,环境中定义的所有变量和函数都保存在这个对象中。
全局执行环境是最外围的一个执行环境。在Web浏览器中,全局执行环境被认为是window对象,因此所有全局变量和函数都是作为window对象的属性和方法创建的。某个执行环境中的所有代码执行完毕后,该环境被销毁,保存在其中的所有变量和函数定义也随之销毁(全局执行环境知道应用程序退出–例如关闭网页或浏览器—时才会被销毁)
 
每个函数都有自己的执行环境。当执行流进入一个函数时,函数的环境就会被推入一个环境栈中。而在函数执行后,栈将其环境弹出,把控制权返回给之前的执行环境。
 
执行环境的建立分为两个阶段:进入执行上下文(创建阶段)和执行阶段(激活/执行阶段)
(1)进入上下文阶段:发生在函数调用时,但在执行具体代码之前。具体完成创建作用域链;创建变量、函数和参数以及求this的值
(2)执行代码阶段:主要完成变量赋值、函数引用和解释/执行其他代码。

总的来说可以将执行上下文看作是一个对象。
 
EC = {
    VO:{/*函数中的arguments对象、参数、内部变量以及函数声明*/}
    this:{},
    Scope:{/*VO以及所有父执行上下文中的VO*/}

 
以下面的例子为例,结合着之前讲的变量对象和执行上下文栈,我们来总结一下函数执行上下文中作用域链和变量对象的创建过程:
 
var scope = "global scope";
function checkscope(){
    var scope2 = 'local scope';
    return scope2;
}
checkscope();
checkscope函数被创建 保存作用域链到内部属性 [[scope]]
checkscope.[[scope]] = [
    globalContext.VO     //父级作用域为全局作用域
];
执行checkscope函数,创建checkscope函数上下文,checkscope函数执行上下文被压入执行上下文栈
ECStack = [
    checkscopeContext,    //进入执行上下文栈
    globalContext
];

checkscope 函数并不立刻执行,开始做准备工作。

第一步:复制函数[[scope]]属性创建作用域链
checkscopeContext = {
    Scope: checkscope.[[scope]],       //获取作用域链
}
 
第二步:用 arguments 创建活动对象,随后初始化活动对象,加入形参、函数声明、变量声明
checkscopeContext = {
    AO: {
        arguments: {
            length: 0
        },
        scope2: undefined 
    },
    Scope: checkscope.[[scope]],
}
 
第三步:将活动对象压入 checkscope 作用域链顶端
checkscopeContext = {
    AO: {
        arguments: {
            length: 0
        },
        scope2: undefined
    },
    Scope: [AO, [[Scope]]]      //将当前函数的活动对象加入作用链
}
6.准备工作做完,开始执行函数,随着函数的执行,修改 AO 的属性值
 
checkscopeContext = {
    AO: {
        arguments: {
            length: 0
        },
        scope2: 'local scope'   //执行代码的时候 赋值
    },
    Scope: [AO, [[Scope]]]
}
查找到 scope2 的值,返回后函数执行完毕,函数上下文从执行上下文栈中弹出
 
ECStack = [
    globalContext   //执行完毕 弹出栈
];
 
作为JavaScript里面很重要的概念 作用域链 可以参照JavaScript高级程序设计 P73 (执行环境与作用域) 好好理解。

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