JavaScript-作用域

前言:

当JavaScript代码执行一段可执行代码(executable code)时,会创建对应的执行上下文(execution context)。

对于每个执行上下文,都有三个重要属性:

  • 变量对象(Variable object,VO)
  • 作用域链(Scope chain)
  • this

作用域:

作用域(Scope)指程序源代码中定义变量的区域,是在运行时代码中的某些特定部分中变量,函数和对象的可访问性。换句话说,作用域决定了代码区块中变量和其他资源的可见性。作用域的使用提高了程序逻辑的局部性,增强程序的可靠性,减少名字冲突。

作用域规定了如何查找变量,也就是确定当前执行代码对变量的访问权限。

静态作用域与动态作用域:
  • JavaScript 采用的是词法作用域,函数的作用域在函数定义的时候就决定了。

  • 而词法作用域相对的是动态作用域,函数的作用域是在函数调用的时候才决定的。

例子:

var value = 1;

function foo() {
    console.log(value);
}

function bar() {
    var value = 2;
    foo();
}

bar();

// 结果是 1

假设JavaScript采用静态作用域,让我们分析下执行过程:

执行 foo 函数,先从 foo 函数内部查找是否有局部变量 value,如果没有,就根据书写的位置,查找上面一层的代码,也就是 value 等于 1,所以结果会打印 1。

假设JavaScript采用动态作用域,让我们分析下执行过程:

执行 foo 函数,依然是从 foo 函数内部查找是否有局部变量 value。如果没有,就从调用函数的作用域,也就是 bar 函数内部查找 value 变量,所以结果会打印 2。

前面我们已经说了,JavaScript采用的是静态作用域,所以这个例子的结果是 1。

作用域链:

其次,当查找变量的时候,会先从当前上下文的变量对象中查找,如果没有找到,就会从父级(词法层面上的父级)执行上下文的变量对象中查找,一直找到全局上下文的变量对象,也就是全局对象。这样由多个执行上下文的变量对象构成的链表就叫做作用域链。

函数创建

JavaScript采用的是词法作用域,所以函数的作用域在函数定义的时候就决定了。

函数有一个内部属性 [[scope]],当函数创建的时候,就会保存所有父变量对象到其中,你可以理解 [[scope]] 就是所有父变量对象的层级链,但是注意:[[scope]] 并不代表完整的作用域链!

例子:

function foo() {
    function bar() {
        ...
    }
}

函数创建时,各自的[[scope]]为:

foo.[[scope]] = [
  globalContext.VO
];

bar.[[scope]] = [
    fooContext.AO,
    globalContext.VO
];

函数激活:

当函数激活时,进入函数上下文,创建 VO/AO 后,就会将活动对象添加到作用链的前端。这时候执行上下文的作用域链,我们命名为 Scope:

Scope = [AO].concat([[Scope]]);

作用域链创建完毕。

梳理:

函数执行上下文中作用域链和变量对象的创建过程:

var scope = "global scope";
function checkscope(){
    var scope2 = 'local scope';
    return scope2;
}
checkscope();
  1. checkscope 函数被创建,保存作用域链到内部属性[[scope]]:
checkscope.[[scope]] = [
    globalContext.VO
];
  1. 执行 checkscope 函数,创建 checkscope 函数执行上下文,checkscope 函数执行上下文被压入执行上下文栈:
ECStack = [
    checkscopeContext,
    globalContext
];
  1. .checkscope 函数并不立刻执行,开始做准备工作,第一步:复制函数[[scope]]属性创建作用域链:
checkscopeContext = {
    Scope: checkscope.[[scope]],
}
  1. 第二步:用 arguments 创建活动对象,随后初始化活动对象,加入形参、函数声明、变量声明:
checkscopeContext = {
    AO: {
        arguments: {
            length: 0
        },
        scope2: undefined
    },
    Scope: checkscope.[[scope]],
}
  1. 第三步:将活动对象压入 checkscope 作用域链顶端:
checkscopeContext = {
    AO: {
        arguments: {
            length: 0
        },
        scope2: undefined
    },
    Scope: [AO, [[Scope]]]
}
  1. 准备工作做完,开始执行函数,随着函数的执行,修改 AO 的属性值:
checkscopeContext = {
    AO: {
        arguments: {
            length: 0
        },
        scope2: 'local scope'
    },
    Scope: [AO, [[Scope]]]
}
  1. 查找到 scope2 的值,返回后函数执行完毕,函数上下文从执行上下文栈中弹出:
ECStack = [
    globalContext
];
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