作用域和作用域链
1. 作用域
作用域就是代码的执行环境,全局执行环境就是全局作用域,函数的执行环境就是私有作用域,它们都是栈内存。
执行环境定义了变量或函数有权访问的其他数据,决定了它们各自的行为。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。虽然我们编写的代码无法访问这个对象,但解析器在处理数据时会在后台使用它。
全局执行环境是最外围的一个执行环境。根据 ECMAScript 实现所在的宿主环境不同,表示的执行环境的对象也不一样。
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。
在 NODE 环境中,全局执行环境是global对象。
某个执行环境中所有的代码执行完毕后,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(全局执行环境直到应用程序退出时,如关闭浏览器或网页,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。而在函数执行之后,栈将被环境弹出,把控制权返回给之前的执行环境。ECMAScript 程序中的执行流正是由这个方便的机制控制着。
概括来说:
作用域就是代码执行开辟栈内存
私有作用域 ----> 函数执行都会形成一个私有作用域
全局作用域 ----> 页面一打开就会形成一个全局的作用域
私有变量 ----> 在私有作用域里边形成的变量 (通过 var 声明; 形参)
全局变量 ----> 在全局作用域形成的变量(var a = 12 或者函数内没有声明,直接赋值的变量)
2. 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(作用域形成的链条)
作用域链的前端,始终都是当前执行的代码所在环境的变量对象
作用域链中的下一个对象来自于外部环境,而在下一个变量对象则来自下一个外部环境,一直到全局执行环境
全局执行环境的变量对象始终都是作用域链上的最后一个对象
内部环境可以通过作用域链访问所有外部环境,但外部环境不能访问内部环境的任何变量和函数。
如函数的执行,形成一个私有作用域,形参和当前私有作用域中声明的变量都是私有变量,保存在内部的一个变量对象中,其下一个外部环境可能是函数,也就包含了函数的内部变量对象,直到全局作用域。
当在内部函数中,需要访问一个变量的时候,首先会访问函数本身的变量对象,是否有这个变量,如果没有,那么会继续沿作用域链往上查找,直到全局作用域。如果在某个变量对象中找到则使用该变量对象中的变量值。
由于变量的查找是沿着作用域链来实现的,所以也称作用域链为变量查找的机制。
这个机制也说明了访问局部变量要比访问全局变量更快,因为中间的查找过程更短。但是 JavaScript 引擎在优化标识符查询方面做得很好,因此这个差别可以忽略不计。
3、作用域与执行上下文
许多开发人员经常混淆作用域和执行上下文的概念,误认为它们是相同的概念,但事实并非如此。
我们知道 JavaScript 属于解释型语言,JavaScript 的执行分为:解释和执行两个阶段,这两个阶段所做的事并不一样:
解释阶段:
词法分析
语法分析
作用域规则确定
执行阶段:
创建执行上下文
执行函数代码
垃圾回收
JavaScript 解释阶段便会确定作用域规则,因此作用域在函数定义时就已经确定了,而不是在函数调用时确定,但是执行上下文是函数执行之前创建的。执行上下文最明显的就是 this 的指向是执行时确定的。而作用域访问的变量是编写代码的结构确定的。
作用域和执行上下文之间最大的区别是:
执行上下文在运行时确定,随时可能改变;作用域在定义时就确定,并且不会改变。
一个作用域下可能包含若干个上下文环境。有可能从来没有过上下文环境(函数从来就没有被调用过);有可能有过,现在函数被调用完毕后,上下文环境被销毁了;有可能同时存在一个或多个(闭包)。同一个作用域下,不同的调用会产生不同的执行上下文环境,继而产生不同的变量的值。
4、执行上下文运行机制
1. 代码分类(位置)
全局代码
函数(局部)代码
2. 全局执行上下文
1、在执行全局代码前将window确定为全局执行上下文
2、对全局数据进行预处理
var定义的全局变量==>undefined, 添加为window的属性
function声明的全局函数==>赋值(fun), 添加为window的方法
this==>赋值(window)
3、开始执行全局代码
3. 函数执行上下文
1、在调用函数, 准备执行函数体之前, 创建对应的函数执行上下文对象(虚拟的, 存在于栈中)
2、对局部数据进行预处理
形参变量==>赋值(实参)==>添加为执行上下文的属性
arguments==>赋值(实参列表), 添加为执行上下文的属性
var定义的局部变量==>undefined, 添加为执行上下文的属性
function声明的函数 ==>赋值(fun), 添加为执行上下文的方法
this==>赋值(调用函数的对象)
3、开始执行函数体代码
4.执行上下文栈
1. 在全局代码执行前, JS引擎就会创建一个栈来存储管理所有的执行上下文对象
2. 在全局执行上下文(window)确定后, 将其添加到栈中(压栈)
3. 在函数执行上下文创建后, 将其添加到栈中(压栈)
4. 在当前函数执行完后,将栈顶的对象移除(出栈)
5. 当所有的代码执行完后, 栈中只剩下window