JS学习3(变量、作用域和内存)

基本类型和引用类型的值

在第二篇中提到的5种基本数据类型:Undefined、Null、Boolean、Number、String这5种基本类型的变量是按值访问的,操作也是操作保存在变量种的实际的值。而引用类型的值是保存在内存中的对象,JS是不允许直接访问内存中的位置的,在操作对象时操作的实际上是对象的引用。
基本类型的值在内存中占固定大小的空间,因此被保存在栈内存中。
引用类型的值是对象,被保存在堆内存中。

动态的属性

对引用类型的值来说,我们可以为其添加属性和方法,改变和删除也可以。

var person = new Object(); 
person.name = "Nicholas"; 
alert(person.name); //"Nicholas"

但是值类型就不能这样做。

复制变量的值

这一点可以说是最明显的区别基本类型的变量在复制时会直接复制一个副本给新的变量,两个变量从此再无关系。
但是复制引用类型的值的时候复制的其实是一个指针,复制操作结束后新变量和原变量引用同一个对象。改变其中一个就会改变另一个。

传递参数

所有函数的参数都是值传递的。
这一点在参数是基本类型时很好理解。这里只给出一个例子。

function addTen(num) {
    num += 10;
    return num; 
}
var count = 20;
var result = addTen(count); 
alert(count); //20 没有   
alert(result); //30

在参数是引用类型时,值传递就像引用类型的复制一样。

function setName(obj) {
    obj.name = "Nicholas";
}
var person = new Object();
setName(person);
alert(person.name);    //"Nicholas"

在这里,一个新创建的全局对象被保存在person中,在setName()调用的时候,person被复制给了局部变量obj,按照引用类型复制的规则,obj这时与person指向同一个对象(但这不是引用传递,是值传递!),在函数改变obj的name属性时,person的name属性也被改变了。
于是我们看到了这样一个现象:局部作用域中修改的对象会在全局作用域中反映出来。
上面这个例子看起来确实很像是引用传递,下面的例子证明并不是:

function setName(obj) { 
    obj.name = "Nicholas"; 
    obj = new Object(); 
    obj.name = "Greg";
}
var person = new Object();
setName(person);
alert(person.name);    //"Nicholas"

在这里,如果参数是引用传递的,执行obj = new Object(); 时,person指向的全局对象应该会同时被修改,从而name属性会被修改为Greg。但是并没有。
这里实际发生的事情是,在obj被赋值时,这个变量就指向这个新的局部对象了。
所以其实参数传递可以理解为将值复制给局部变量。这样两种情况就统一起来了。

检测类型

typeof操作符可以确定一个变量是字符串,数值,布尔值还是undefined。如果变量的值是一个对象或null则typeof会返回object。这对我们来说没有什么用。这时就要用到instanceof操作符。返回布尔值。

alert(person instanceof Object);

执行环境及作用域

执行环境定义了变量或函数有权访问的其他数据,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。全局执行函数是最外层的执行环境,这个环境根据ECMAScript实现所在的宿主环境不同而不同。在浏览器中,全局执行环境被认为是window对象。因此所有的全局变量和函数都是作为window对象的属性和方法创建的。某个执行环境中的代码都执行完后,这个环境会被销毁,环境中的所有变量和函数也就被销毁了。
每个函数有自己的执行环境,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。在函数执行后栈将其环境弹出,把控制权返回给之前的执行环境。
在代码在一个环境中执行时,会创建一个作用域链,这样保证着对执行环境有权访问的所有变量和函数的有序有规则访问。作用域链的最前端始终是当前执行代码所在环境的变量对象(如果这个环境是函数则将其活动对象作为变量对象,这个活动对象最开始只包含arguments对象。)作用域中的下一个变量来自下一个包含环境,这样一直延伸到全局执行环境。
在解析标识符的时候,就是沿着作用域链一级一级的搜索。
也就是说在一般情况下,在一个作用域中你可以逐级访问父作用域及以上,不能访问子作用域。

作用域链的延长

有些语句可以在作用域链的前端临时添加一个变量对象。
with语句可以在作用域链的前端加上with接收的对象,在with语句块内,作用域链的最前面是这个对象,这个对象所有的属性和方法都可以在这个域内访问。
catch语句会创建一个新的变量,其中包含的是被抛出的错误对象的声明。

没有块级作用域

for (var i=0; i < 10; i++){
    doSomething(i);
}
alert(i);      //10
if (true) {
    var color = "blue";
}
alert(color);    //"blue"

在以上两个例子中,在if和for语句结束后变量i和color并没有被立刻销毁,而是在块外还可以被访问到。也即还存在于块外面的执行环境呢中。
声明变量
使用var关键字声明的变量会自动添加到最接近的环境中,如果没有使用var关键字,则变量会被添加到全局环境中。这样做很危险。
查询标识符
这个之前提到过了,就是顺着作用域链一点一点往上找,先找到谁就算谁。查询标识符是有开销的,查询本地标识符明显要快是真的,不过JS对此优化不错。

垃圾回收

执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存。原理就是周期性的找出那些不再继续使用的变量,释放其所占的内存。现在通常有两个策略。

标记清除

这个是最常用的方式。当变量进入环境时就表上“进入环境”(比如在环境中声明一个变量),一个被标记为“进入环境”的变量逻辑上讲是不能被释放的,因为只要执行流进入了这个环境,这个变量就可能会用到。当变量离开环境时将其标记为“离开环境”。具体怎么标记并不固定,看具体实现了。
垃圾回收在运行时会给储存在内存中的所有变量都加上标记,然后去掉环境中的变量以及被环境中变量引用的变量。在此之后被加上标记的变量就被视为准备删除的变量,因为环境中的变量已经无法访问到这些变量了。

引用计数

和swift的很像哦~但是遇到循环引用的时候JS并没有一个完备的解决办法。所以大多数浏览器使用标记清除法。

性能问题

垃圾收集器是周期运行的,而且如果为变量分配的内存数量较大,那么回收的工作量也将很大,那么垃圾收集的时间间隔就很重要了。曾经的IE就吃过这个的亏。具体就不细说了,主要就是原来IE的运行垃圾收集的标准是固定的(根据内存分配数量决定),很不灵活,对包含大量JS代码的页面支持很不好(比如这段代码一直都在使用大量的变量,不能被清除的变量一直超过标准,那么垃圾收集器就不得不一直运行,回收不了多少内存)。后来标准改为了动态调整。

管理内存

尽管JS有自己的垃圾回收机制,但是为了性能考虑我们还是可以做一些优化。
对于局部变量,在离开其执行环境后就被释放了,这个基本不用管。但是有些全局的变量,在我们不再使用时可以通过设置其值为null来解除引用。这样下一次垃圾回收运行时就会自动清理它。

function createPerson(name){
    var localPerson = new Object();
    localPerson.name = name;
 }
var globalPerson = createPerson("Nicholas"); 
globalPerson = null;

这里localPerson自动被释放,globalPerson需要手动释放。

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