JS 作用域、作用域鏈、閉包、垃圾回收

Scopes

JS的作用域是靜態作用域(static scope),也可以稱為詞法作用域(lexical scope).其主要特征在于,函數作用域中遇到既不是形參也不是函數內部定義的局部變量時,去函數定義時上下文中查。 而與之相對應的是動態作用域(dynamic scope)則不同,其函數作用域中遇到既不是形參也不是函數內部定義的局部變量時,到函數調用時的上下文中去查。

舉個例子:

var x = 3;
function fun1() {
  alert(x);
}

(function(){
  var x = 6;
  fun1();
})()

js中alert出的是3,若是動態作用域則會alert 6;

現有語言中使用靜態作用域的有:C, C++,Python, Java, JavaScript, Lua 等。。。 大多數現在程序設計語言都是采用靜態作用域規則

現有語言中使用動態作用域的有:Emacs Lisp, Common Lisp(兩種都有), Perl(兩種都有)

Scope Chains

作用域鏈的產生是由于函數或者流程控制語句的嵌套,如:

function outer (){
  var foo = 1;
  function inner() {
    var bar = 2;
  }
}

那此時 outer中可使用fooinner中能使用 foobar。顯而易見:里層可以使用外層定義的變量,反之不然。

但有種情況需要注意: 當里層函數所定義的變量名和外層相同時。里層所定義的變量會覆蓋掉外層的,但不會影響外層的值。

Closures

閉包在node回調的實現中表現的尤為突出,并且他為js大多數的異步任務提供了極好的機制。
舉個簡單的例子來大致了解下閉包。

先定義一個someFunc()函數,然后再函數里定義一個bar變量。那對應的作用域如下

someFunc()
 var bar
    ↑
    ?

然后在someFunc()內部定義函數inner()并且在inner()中使用bar,作用域鏈如下:

 someFunc()
 var bar
    ↑
    |
 inner()
console.log(bar)
    ↑
    ?

此時inner()函數持有了外部函數的bar變量。inner()就是個閉包
支撐著callback式的編程實現的是,不論inner()函數是否立馬被調用,這個閉包都不會被釋放。而且在js里,無論把inner()函數作為參數傳遞給別的函數,或者作為返回值返回,以便于之后調用,都是合法的。前面說過inner()持有著bar變量,所以bar變量也是一直能被使用的狀態,不會被釋放。

Garbage Collection

在js里,內存是被runtime管理著的。runtime決定著所有內存的是否釋放和釋放時間。這個管理內存的流程就是GC-垃圾回收

每個js的runtime都有自己的垃圾回收算法,但是最常用的是一種標記&清理(Mark&Sweep)的算法。這個算法的體思想是,標記那些可以通過代碼獲得值的內存引用(如:變量,函數,等。。), 任何沒有被標記的內存塊都會被清理。

這種標記可用內存的概念與閉包息息相關。比如:

 someFunc()
  var bar
return inner
     ↑
     |
  inner()
 console.log(bar)
     ↑
     ?

inner()這個閉包從someFunc()返回的時候,它始終維持著對bar的引用。所以bar所在的內存會被標記,這塊內存也不會被CG清理了。

不僅bar不會被清理,bar所在的作用域也不會被清理,因為程序需要根據作用域來找到定義bar的環境。

只有當inner()不再需要的時候,inner()才會被釋放,同理bar也會被標記為可釋放,作用域鏈就能順利被釋放了。

到此,作用域、作用域鏈、閉包、垃圾回收就都具有了一定的關聯性,理解起來也可以全面點了。

本文只是做了個大致的介紹,每個模塊要深入了解的東西還非常多,而且現在網上資料也非常全。僅僅在此做個大致的梳理。

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