徹底理解js的作用域鏈

之前的文章中我已經(jīng)介紹了執(zhí)行上下文的變量對象。在這一篇文章我要介紹執(zhí)行上下文的作用域鏈了。

執(zhí)行上下文.作用域鏈(scope chain)

作用域鏈與變量對象有著密不可分的關(guān)系,因為作用域鏈就是變量對象的數(shù)組!其中第一個是當(dāng)前函數(shù)的活動對象,第二個是當(dāng)前活動函數(shù)的父親上下文的活動對象,第三個是當(dāng)前活動函數(shù)的爺爺上下文的活動對象,……,最后一個是全局上下文的活動對象。當(dāng)執(zhí)行引擎在解析一個變量名的時候,會沿著當(dāng)前執(zhí)行函數(shù)的作用域鏈查找,如果在某個活動對象中找到了,則使用它。找不到則報錯。

什么叫父親上下文?這個函數(shù)在哪個上下文中被聲明,那個上下文就是此函數(shù)的父親上下文,這個函數(shù)的聲明會被保存到父親上下文的變量對象中。上層上下文(也就是所有前輩上下文)對于作用域鏈的創(chuàng)建至關(guān)重要,我們會在文章后面講。

舉個栗子:

var global_var = -1;

function outter() {
    var outter_var = 111;
    console.log(
        "in outter, global_var = " + global_var +
        ", outter_var = " + outter_var
    );

    function inner() {
        var inner_var = 333;
        console.log(
            "in inner, global_var = " + global_var +
            ", outter_var = " + outter_var +
            ", inner_var = " + inner_var
        );
    }
    inner();
}
outter();
// 輸出
// in outter, global_var = -1, outter_var = 111
// in inner, global_var = -1, outter_var = 111, inner_var = 333

開始執(zhí)行outter()之前,創(chuàng)建的執(zhí)行上下文.作用域鏈是:
[outter的變量對象, 全局的變量對象]

  • 解析global_var的時候,在outter的變量對象中沒有找到,因此在全局的變量對象中找,找到這個屬性,所以可以打印出它的值-1。
  • 解析outter_var的時候,在outter的變量對象中就找到了,因此不用往后找了,直接打印111。

inner的執(zhí)行上下文.作用域鏈?zhǔn)牵?br> [inner的變量對象,outter的變量對象, 全局的變量對象]
變量解析的過程同上。

inner的父親上下文是outter,outter的父親上下文是全局上下文。


為什么js有函數(shù)級作用域

前一篇文章,我們解釋過為什么js不是塊級作用域,到這里我們又可以解釋為什么js有函數(shù)級作用域了。如果你嘗試在上面例子的outter()中打印inner_var,會報錯。因為outter的作用域鏈?zhǔn)荹outter的變量對象, 全局的變量對象],根本就沒有inner的變量對象!自然也就找不到inner_var了。


作用域鏈?zhǔn)窃趺磩?chuàng)建的

雖然說作用域鏈?zhǔn)窃诤瘮?shù)執(zhí)行之前,與執(zhí)行上下文一起創(chuàng)建的,但是實際上其中很大一部分內(nèi)容在定義的時候就已經(jīng)確定了。

作用域鏈這個數(shù)組可以分成兩部分:

  1. 第一個元素就是本函數(shù)的變量對象
  2. 后面的所有元素都是上層上下文的變量對象(按照由近到遠(yuǎn)的順序排列)。在網(wǎng)上的一些資料中,所有上層上下文的鏈叫做[[Scope]]。

第一部分是在函數(shù)執(zhí)行之前創(chuàng)建的。第二部分其實在函數(shù)聲明的時候就已經(jīng)確定了,[[Scope]]是函數(shù)的一個屬性,從函數(shù)聲明到函數(shù)銷毀一直存在,且不會改變。我們在文章開頭也說過,決定上層上下文的是函數(shù)在哪里聲明,而不是函數(shù)在哪里調(diào)用
因此,本函數(shù)的變量對象一旦創(chuàng)建好,執(zhí)行引擎就可以合并[[Scope]],創(chuàng)建出一個作用域鏈了。

可以用這種方式輕松地找出[[Scope]]:[[Scope]]就是函數(shù)被聲明時的上下文的作用域鏈。

舉個例子:

function inner() {
    // 創(chuàng)建作用域鏈:[inner的變量對象,全局上下文的變量對象],其中沒有outter的變量對象!怪不得找到不到outter_var!
    console.log("in inner, outter_var = "+outter_var);
}
// inner聲明完畢,[[scope]]已經(jīng)確定
// 因為此時的上下文是全局上下文,所以[[scope]]就是全局上下文的作用域鏈,也就是全局變量對象

function outter() {
    var outter_var = 111;
    inner();  
}

outter(); // 報錯:outter_var is not defined

如果將inner聲明在outter里面,就不會報錯啦:

function outter() {
    var outter_var = 111;

    function inner() {
        // 創(chuàng)建作用域鏈:[inner的變量對象,outter的變量對象,全局上下文的變量對象]
        console.log("in inner, outter_var = " + outter_var);
    }
// 聲明完畢,[[scope]]已經(jīng)確定
// 因為此時的上下文是:outter上下文
// outter上下文的作用域鏈?zhǔn)牵篬outter上下文的變量對象,全局上下文的變量對象]
// 所以[[scope]]是:[outter上下文的變量對象,全局上下文的變量對象]
    inner();
}

outter();
//  輸出:in inner, outter_var = 111

解釋閉包的原理

如果看過我之前的文章徹底理解js閉包現(xiàn)在應(yīng)該已經(jīng)能掌握閉包的使用方法了。是時候給閉包最后一擊了!我們接下來要用作用域鏈來解釋閉包的原理!
看看我在“徹底理解js閉包”中舉的一個栗子:

function outter() {
  var private= "I am private";
  function show() {
    console.log(private);
  }
// [[scope]]已經(jīng)確定:[outter上下文的變量對象,全局上下文變量對象]
  return show;
}

var ref = outter();
// console.log(private);  // 嘗試直接訪問private會報錯:private is not defined
ref(); // 打印I am private

outter執(zhí)行完以后,private不會被銷毀,并且只能被show方法所訪問,而嘗試直接訪問它會出現(xiàn)報錯。

  • 首先我們解釋為什么不能直接從外部訪問它:
    執(zhí)行到報錯的那一行的時候,當(dāng)前上下文的作用域鏈?zhǔn)牵篬全局上下文變量對象],其中的變量對象中并沒有private(private在outter的上下文變量對象中)!這就是為什么我們不能直接訪問private
  • 然后我們解釋為什么能夠通過show來訪問private
    調(diào)用ref(也就是show)的時候,因為show的[[scope]]是:
    [outter變量對象,全局變量對象]
    所以創(chuàng)建的作用域鏈?zhǔn)牵?br> [show變量對象,outter變量對象,全局變量對象]
    查找private的時候,在outter變量對象中找到了,所以可以訪問到。

可見,閉包之所以能夠“記憶”它被創(chuàng)建時候的環(huán)境,就是因為[[scope]]將函數(shù)聲明時所在上下文的作用域鏈給存起來了!


有關(guān)this指針是如何確定的,請看這一篇文章

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