JavaScript作用域解析

无论是哪种语言,作用域都是一个非常重要的概念,同样,作用域对JavaScript有许多影响。从功能的角度来看,作用域确定了哪些变量可以被函数访问以及确定了this的赋值;从性能的角度上看,作用域关系到标示符解析的性能。所以,我们应当正确地理解作用域的工作原理。

在ES6出来之前,JavaScript只有全局作用域和函数作用域,并没有块作用域,在这里,我们将关注点放在全局作用域和函数作用域上,并不讨论块级作用域。

全局作用域

在JavaScript代码中的任何地方都有定义的变量被称为全局变量,其也拥有全局作用域。一般来说,不在任何函数体内定义的变量以及未定义就直接赋值的变量拥有全局作用域。事实上,JavaScript默认拥有一个全局对象window,声明一个全局变量,就是为window对象的同名属性赋值。如下面代码所示。

function fun1(){

}
var a = 1;
console.log(window.a);//1
console.log(window.fun1)//function fun1(){}

函数作用域

在JavaScript中,任何定义在函数体内的变量或者函数都将处于函数作用域中,这些变量也无法被在函数外部使用。

function fun2(){
    var b = 2;
};
console.log(b) //会报错,函数体内的变量无法在函数外部使用。

函数内部声明的所有变量在函数体内始终是可见的,在JavaScript函数定义中,JavaScript在预编译阶段中会先扫描整个函数体的语句,将所有申明的变量“提升”到函数顶部。所以一般我们将变量声明放在函数顶部,这样就可以非常清晰的放映变量作用域。

function test(o){
    var i = 0;    //  i在整个函数体内均是有定义的
    console.log(j); //j在里面有定义,但是没有赋值
    console.log(k);  //k在里面有定义,但是没有赋值。
    if(typeof o =="object"){
        var j=0;
        for(var k=0;k<10;k++){
            console.log(k);
        }
        console.log(k);// 输出10;
    };
    console.log(j);//若o为对象类型,则为0;否则为undefined
};

当函数体内局部变量和函数体外的变量重名的话,内部局部变量将会遮盖同名的全局变量。

var scope = "global";
function f(){
    console.log(scope); //undefined
    var scope= "local";
    console.log(scope); //local;
}
//如前面所说的,“变量提升”,所有的变量将会预先编译,且赋值为undefined。

JavaScript函数内的嵌套函数可以访问外层函数的变量,但是外层函数访问不了嵌套函数的变量。

var a = 1;
function fun4(){
    var b = 1;
    console.log(a);
    console.log(c);  //报错 
    function fun5(){
        console.log(a); //1
        console.log(b); //1
        var c = 3;
    }
}
fun4();

事实上,无论是函数作用域中的覆盖问题还是变量的访问权限,起作用的是作用域链。

作用域链

在JavaScript的全局变量和函数中都有一个与之关联的作用域链,这个作用域链是一个对象列表或是链表,其中定义了变量或函数的作用域中的变量,并且作用域链的作用就是用来解析标识符。在ECMA-262标准第三版中,[[scope]]这个内部属性包含了该链表,其决定了变量的访问权限。所以,当创建一个全局函数会出现什么情况:

function add(a,b){
    var sum = a + b;
    return sum;
}

当全局函数sum()创建的时候,实际上其只保存一个作用域链,其作用域链会插入一个Global object(全局对象),该全局对象拥有所有的全局变量和函数,包括window,document,sum()等等。下图可以很好的说明二者之间的关系(由于图片的限制,所以像window,document等全局对象并没有列在Global object上面)。

函数创建时的作用域链.png

当执行的时候,每个执行上下文都有自己的作用域链,当执行上下文被创建的时候,作用域链会被初始化为当前运行函数的[[scope]]属性中的对象。这些值会按照出现在函数的顺序被复制到执行上下文的作用域链上,该过程一旦完成,一个被称之为活动对象的新对象就为执行上下文创建好了。活动对象作用函数运行时的变量对象,包含了所有的局部变量,命名函数,参数集合以及this。然后该对象被推入作用域链的最前端。

所以当sum函数执行的时候,即var total = sum(5,10)的时候,其全新的作用域链将如下图所示:

函数执行的作用域.png

对于嵌套函数而言,其作用域链上至少有三个对象,一个为嵌套函数的调用对象,一个为外部函数的调用对象,还有一个为全局对象。同时由于每次执行函数时,其执行上下文都是独一无二的,所以在每次调用外部函数的时候,嵌套函数的作用域链也是不同的。

同时在函数执行的时候,每次遇到变量,其都会进行标识符的解析以此来决定从哪里获取或存储数据。在这个过程中,其会首先搜索执行上下文的作用域链,从作用域链的头部开始,再到作用域链的底部结束。如果在这个过程中找到了变量,则使用该变量;如果没有找到,则会抛出异常;如果有同名的变量存在作用域链不同的位置,那以先获取到的变量为准。

改变作用域链

一般来说,执行上下文的作用域链是不会改变的,但是在JS中存在两个语句可以在执行时临时改变作用域链,其就是

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