js--作用域和作用域链

• 前天被问到作用域链的知识，感觉有个大概的认识，但是转化为语言就无法调理清楚地讲述出来，回来后决定恶补功课，在此做个笔记。
• 注：笔记有部分内容摘抄自其他技术博客，如觉得有被侵权，我会立马删除。

变量对象

• 首先要理解变量对象是什么，代码在执行时都会经历先创建再执行的过程，在创建时，就会建立一个变量对象，里面包括arguments、本函数内部声明的函数、本函数内部声明的变量、函数形参等。
• 用图像表示就是：

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再举个例子：
function outerFun (arg1, arg2) {
var outerV1 = 1
var outerV2 = 2
function innerFun1 () {
var innerV1 = 3;
var innerV2 = 4;
console.log('i am innerFun1...')
}
function innerFun2 () {
console.log('i am innerFun2...')
}
function outerV2 () {
return 'i am outerV2'
}
}
outerFun()

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活动对象

• 个人觉得就是指的变量对象，只不过变量对象是在创建时候的术语，而活动对象是指在执行状态的对象。

[[scope]]属性

• [[scope]]是所有外层函数（执行环境）的变量对象的层级链。

• [[scope]]属性在函数创建时被存储，永远不变，直到函数被销毁。函数可以不被调用，但该属性一直存在。

• 与作用域链相比，作用域链是活动的执行环境的一个属性，而[[scope]]是函数的属性。

• 举个例子：
  function add(num1,num2) { var sum = num1 + num2; return sum; }

• add函数是定义在全局环境里面的，所以在创建时，它的作用域链里面的第一个指针会指向一个全局对象，该全局对象包含了所有的全局变量。

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作用域链

• 刚刚也说了，作用域链是执行环境的一个属性，当函数开始执行时，就要在执行环境中建立作用域链，首先通过复制[[scope]]属性中的对象，来构建起执行环境的初始作用域。然后将当前函数的活动对象（包含本函数内部的变量、this、arguments等对象）等推入作用域链的顶端。
• 继续上面的例子：
• 当开始执行函数add(5,10)时，会创建一个称为“执行上下文(execution context)”的内部对象，也就是add.execution_context，它是属于add的一个对象。
• 这个对象有一个Scope Chain指针指向作用域链，这个作用域链根据[[scope]]来进行初始化，然后将自己的活动对象也推入作用域链。（ 该对象包含了该函数环境中的所有局部变量、函数方法、命名参数以及this，arguments等）

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• 函数每执行一次，它的执行上下文都会被重新创建，到函数运行结束时，又再销毁。

• 对于在函数内部作为返回值被返回的闭包函数，在其被返回以后，它的作用域链就被初始化了，此时包含外层函数的活动对象、全局变量对象，至于它自己的活动对象，是在调用的时候才建立的。最终它的作用域链里面会有3个对象，依次是：自己的活动对象、外层行数的活动对象、全局变量对象。

• 在函数执行过程中，每遇到一个变量，都会经历一次标识符解析过程以决定从哪里获取和存储数据。该过程从作用域链头部，也就是从活动对象开始搜索，查找同名的标识符，如果找到了就使用这个标识符对应的变量，如果没找到继续搜索作用域链中的下一个对象，如果搜索完所有对象都未找到，则认为该标识符未定义。函数执行过程中，每个标识符都要经历这样的搜索过程。

改变作用域链

• 函数每次执行时对应的运行期上下文都是独一无二的，所以多次调用同一个函数就会导致创建多个运行期上下文，当函数执行完毕，执行上下文会被销毁。每一个运行期上下文都和一个作用域链关联。一般情况下，在运行期上下文运行的过程中，其作用域链只会被 with 语句和 catch 语句影响。
• with语句是对象的快捷应用方式，用来避免书写重复代码。例如：
  function initUI(){
  with(document){
  var bd=body,
  links=getElementsByTagName("a"),
  i=0,
  len=links.length;
  while(i < len){
  update(links[i++]);
  }
  getElementById("btnInit").onclick=function(){
  doSomething();
  };
  }
  }
• 这里使用width语句来避免多次书写document，看上去更高效，实际上产生了性能问题。
• 当代码运行到with语句时，运行期上下文的作用域链临时被改变了。一个新的可变对象被创建，它包含了参数指定的对象的所有属性。这个对象将被推入作用域链的头部，这意味着函数的所有局部变量现在处于第二个作用域链对象中，因此访问代价更高了。如下图所示：

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• 因此在程序中应避免使用with语句，在这个例子中，只要简单的把document存储在一个局部变量中就可以提升性能。

• 另外一个会改变作用域链的是try-catch语句中的catch语句。当try代码块中发生错误时，执行过程会跳转到catch语句，然后把异常对象推入一个可变对象并置于作用域的头部。在catch代码块内部，函数的所有局部变量将会被放在第二个作用域链对象中。示例代码：

•   try{
    doSomething();
    }catch(ex){
    alert(ex.message); //作用域链在此处改变
    }
  

• 请注意，一旦catch语句执行完毕，作用域链机会返回到之前的状态。try-catch语句在代码调试和异常处理中非常有用，因此不建议完全避免。你可以通过优化代码来减少catch语句对性能的影响。一个很好的模式是将错误委托给一个函数处理，例如：

• try{
      doSomething();
  }catch(ex){
      handleError(ex); //委托给处理器方法
  }
  

• 优化后的代码，handleError方法是catch子句中唯一执行的代码。该函数接收异常对象作为参数，这样你可以更加灵活和统一的处理错误。由于只执行一条语句，且没有局部变量的访问，作用域链的临时改变就不会影响代码性能了。