JavaScript作用域解析

無論是哪種語言,作用域都是一個非常重要的概念,同樣,作用域對JavaScript有許多影響。從功能的角度來看,作用域確定了哪些變量可以被函數訪問以及確定了this的賦值;從性能的角度上看,作用域關系到標示符解析的性能。所以,我們應當正確地理解作用域的工作原理。

在ES6出來之前,JavaScript只有全局作用域和函數作用域,并沒有塊作用域,在這里,我們將關注點放在全局作用域和函數作用域上,并不討論塊級作用域。

全局作用域

在JavaScript代碼中的任何地方都有定義的變量被稱為全局變量,其也擁有全局作用域。一般來說,不在任何函數體內定義的變量以及未定義就直接賦值的變量擁有全局作用域。事實上,JavaScript默認擁有一個全局對象window,聲明一個全局變量,就是為window對象的同名屬性賦值。如下面代碼所示。

function fun1(){

}
var a = 1;
console.log(window.a);//1
console.log(window.fun1)//function fun1(){}

函數作用域

在JavaScript中,任何定義在函數體內的變量或者函數都將處于函數作用域中,這些變量也無法被在函數外部使用。

function fun2(){
    var b = 2;
};
console.log(b) //會報錯,函數體內的變量無法在函數外部使用。

函數內部聲明的所有變量在函數體內始終是可見的,在JavaScript函數定義中,JavaScript在預編譯階段中會先掃描整個函數體的語句,將所有申明的變量“提升”到函數頂部。所以一般我們將變量聲明放在函數頂部,這樣就可以非常清晰的放映變量作用域。

function test(o){
    var i = 0;    //  i在整個函數體內均是有定義的
    console.log(j); //j在里面有定義,但是沒有賦值
    console.log(k);  //k在里面有定義,但是沒有賦值。
    if(typeof o =="object"){
        var j=0;
        for(var k=0;k<10;k++){
            console.log(k);
        }
        console.log(k);// 輸出10;
    };
    console.log(j);//若o為對象類型,則為0;否則為undefined
};

當函數體內局部變量和函數體外的變量重名的話,內部局部變量將會遮蓋同名的全局變量。

var scope = "global";
function f(){
    console.log(scope); //undefined
    var scope= "local";
    console.log(scope); //local;
}
//如前面所說的,“變量提升”,所有的變量將會預先編譯,且賦值為undefined。

JavaScript函數內的嵌套函數可以訪問外層函數的變量,但是外層函數訪問不了嵌套函數的變量。

var a = 1;
function fun4(){
    var b = 1;
    console.log(a);
    console.log(c);  //報錯 
    function fun5(){
        console.log(a); //1
        console.log(b); //1
        var c = 3;
    }
}
fun4();

事實上,無論是函數作用域中的覆蓋問題還是變量的訪問權限,起作用的是作用域鏈。

作用域鏈

在JavaScript的全局變量和函數中都有一個與之關聯的作用域鏈,這個作用域鏈是一個對象列表或是鏈表,其中定義了變量或函數的作用域中的變量,并且作用域鏈的作用就是用來解析標識符。在ECMA-262標準第三版中,[[scope]]這個內部屬性包含了該鏈表,其決定了變量的訪問權限。所以,當創建一個全局函數會出現什么情況:

function add(a,b){
    var sum = a + b;
    return sum;
}

當全局函數sum()創建的時候,實際上其只保存一個作用域鏈,其作用域鏈會插入一個Global object(全局對象),該全局對象擁有所有的全局變量和函數,包括window,document,sum()等等。下圖可以很好的說明二者之間的關系(由于圖片的限制,所以像window,document等全局對象并沒有列在Global object上面)。

函數創建時的作用域鏈.png

當執行的時候,每個執行上下文都有自己的作用域鏈,當執行上下文被創建的時候,作用域鏈會被初始化為當前運行函數的[[scope]]屬性中的對象。這些值會按照出現在函數的順序被復制到執行上下文的作用域鏈上,該過程一旦完成,一個被稱之為活動對象的新對象就為執行上下文創建好了。活動對象作用函數運行時的變量對象,包含了所有的局部變量,命名函數,參數集合以及this。然后該對象被推入作用域鏈的最前端。

所以當sum函數執行的時候,即var total = sum(5,10)的時候,其全新的作用域鏈將如下圖所示:

函數執行的作用域.png

對于嵌套函數而言,其作用域鏈上至少有三個對象,一個為嵌套函數的調用對象,一個為外部函數的調用對象,還有一個為全局對象。同時由于每次執行函數時,其執行上下文都是獨一無二的,所以在每次調用外部函數的時候,嵌套函數的作用域鏈也是不同的。

同時在函數執行的時候,每次遇到變量,其都會進行標識符的解析以此來決定從哪里獲取或存儲數據。在這個過程中,其會首先搜索執行上下文的作用域鏈,從作用域鏈的頭部開始,再到作用域鏈的底部結束。如果在這個過程中找到了變量,則使用該變量;如果沒有找到,則會拋出異常;如果有同名的變量存在作用域鏈不同的位置,那以先獲取到的變量為準。

改變作用域鏈

一般來說,執行上下文的作用域鏈是不會改變的,但是在JS中存在兩個語句可以在執行時臨時改變作用域鏈,其就是

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