JavaScript之作用域鏈

南波發表於2018-10-18

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概述

JavaScript 中的可執行程式碼有其執行上下文,在執行上下文中,有三個重要的元素:

  1. 變數物件(variable object)
  2. 作用域鏈(scope chain)
  3. this

其中,變數物件是上下文中變數宣告和函式宣告的集合。
this 表示是變數物件被誰所持有,this 總是指向當前的上下文。

而作用域鏈則控制著變數與函式的可見性和生命週期。

一、作用域鏈

JavaScript 引擎在查詢變數識別符號對應的繫結(binding)時,會從最內部的作用域向外冒泡開始查詢,如果內部作用域沒找到,就在父作用域查詢,直到找到第一個匹配的識別符號時就停止,這就是 JS 中的作用域鏈。

var name = "global";
function func1() {
    var name = "outter";
    function func2() {
        var name = "inner";
        console.log(name);
    }
    func2();
}

func1() // "inner"
複製程式碼

console.log(name)語句中,JS 在查詢 name變數識別符號的繫結(binding)時,會從 func2 內部向外部函式查詢變數宣告,直到最頂層。這裡最後只取了最近的 "inner"值,找到了第一個就停止查詢,就叫做“遮蔽效應”。

二、建立和執行階段

每個函式有一個內部屬性 [[scope]],同時作用域鏈與執行上下文有關,函式定義的時刻 scope chain 連結所以父級上下文當中的變數物件。

var a = 1;
var b = 3;
function foo(){
  var a = 2;
  bar(4);
  function bar(param){
    console.log(a+param)
  }
}


foo.[[scope]] = [
  globalContext.VO // a, b
];

bar.[[scope]] = [
    fooContext.AO, // a
    globalContext.VO // a, b
];
複製程式碼

再來:

函式的執行有建立階段和執行階段,不同時刻變數物件的值不一樣。

函式建立階段 一般情況下,作用域鏈就是父級變數物件(variable object)(作用域鏈的頂部)、函式自身變數VO或活動物件(activation object)組成了一個列表。

var a = 2;
function foo() {
    var b = 3;
    console.log(a+b);
}
foo() // 5

複製程式碼

我們當然知道最後結果輸出 5,但是在建立階段卻有一個有趣的事情: 首先,a 變數屬於全域性環境中的變數,b 屬於 foo 函式環境中的變數,在建立階段,二者的值都為 undefined;

globalContext.VO = {
    a: undefined
}

fooContext.VO = {
    b: undefined
}
複製程式碼

可以看到,foo 上下文中並不包含 a, foo 就是通過作用域找到的 a。即:

fooContext = {
    [[scope]]: {
        // 父級的變數物件
    }
}
複製程式碼

當前執行上下文的 [[scope]], 包含了所有父級上下文中的變數物件列表。

函式執行階段

當進入函式執行階段後,函式上下文就會將當前執行上下文中的變數物件,轉化為活動物件,並將其放在作用域鏈的最前端,最後修改變數的值。

scope = [AO].contat([[scope]])
複製程式碼

所以最後尋找變數的時候,總是從最內部的執行上下文開始,然後再向外冒泡查詢。

三、延長作用域鏈

在 JS 中,withtry catch關鍵字能延長作用域鏈,對 with 來說,將會指定一個只讀物件新增到作用域鏈中。

對 catch 來說,會異常物件推入一個可變物件並置於用域的頭部。

withtry catch 都增加了當前作用域可以訪問的變數物件數量,所以看做延長了作用域鏈。

四、作用域鏈和原型鏈

作用域鏈的作用是用於查詢識別符號,沿著作用域鏈向外冒泡查詢,找到第一個就停下。

而原型鏈用於物件的屬性查詢,通用原型鏈想鏈的頂端查詢,如果找到該屬性會停止搜尋。如果沒有找到,就預設為 undefined。

五、閉包

變數在執行完畢後,就會在記憶體中被垃圾回收,但是如果此時,變數在其他作用域中,或者說加入了其他上下文的作用域鏈後,變數就能夠繼續被訪問,這種行為就叫做閉包。

function foo() {
    var a = 1;
    function bar (){
        return a;
    }
    return bar;
}

var other = foo();
other();  // 1
複製程式碼

foo 函式執行完後,內部變數本應該被清空,但是由於返回的函式引用了變數 a ,變數 a 得以繼續訪問,就構成了閉包。

總結

作用域鏈是由所有父級上下文的變數物件所構成的列表,用於查詢識別符號,從內部執行上下文查詢,直到全域性上下文。

後面的文章會繼續講解與執行上下文,作用域有關的 this 和閉包,盡請期待吧~

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