js作用域及作用域鏈工作引擎

前言

我們需要先知道的是引擎,引擎的工作簡單粗暴,就是負責javascript從頭到尾代碼的執行。引擎的一個好朋友是編譯器,主要負責代碼的分析和編譯等;引擎的另一個好朋友就是今天的主角–作用域。那麼作用域用來幹什麼呢?作用域鏈跟作用域又有什麼關系呢?

一、作用域(scope)

作用域的定義:作用域是在運行時代碼中的某些特定部分中變量,函數和對象的可訪問性。

1.作用域的分類

  • 全局作用域
var name="global";
function foo(){
    console.log(name);
}
foo();//global

這裡函數foo()內部並沒有聲明name變量,但是依然打印瞭name的值,說明函數內部可以訪問到全局作用域,讀取name變量。再來一個例子:

hobby='music';
function foo(){
    hobby='book';
    console.log(hobby);
}
foo();//book

這裡全局作用域和函數foo()內部都沒有聲明hobby這個變量,為什麼不會報錯呢?這是因為hobby='music';寫在瞭全局作用域,就算沒有var,let,const的聲明,也會被掛在window對象上,所以函數foo()不僅可以讀取,還可以修改值。也就是說hobby='music';等價於window.hobby='music';。

2.函數體作用域

函數體的作用域是通過隱藏內部實現的。換句話說,就是我們常說的,內層作用域可以訪問外層作用域,但是外層作用域不能訪問內層。原因,說到作用域鏈的時候就迎刃而解瞭。

function foo(){
    var age=19;
    console.log(age);
}
console.log(age);//ReferenceError:age is not defined

很明顯,全局作用域下並沒有age變量,但是函數foo()內部有,但是外部訪問不到,自然而然就會報錯瞭,而函數foo()沒有調用,也就不會執行。

3.塊級作用域

塊級作用域更是見怪不怪,像我們接觸的let作用域,代碼塊{},for循環用let時的作用域,if,while,switch等等。然而,更深刻理解塊級作用域的前提是,我們需要先認識認識這幾個名詞:

–標識符:能在作用域生效的變量。函數的參數,變量,函數名。需要格外註意的是:函數體內部的標識符外部訪問不到。

–函數聲明:function 函數名(){}

–函數表達式: var 函數名=function(){}

–自執行函數: (function 函數名(){})();自執行函數前面的語句必須有分號,通常用於隱藏作用域。

接下來我們就用一個例子,一口氣展示完吧

function foo(sex){
    console.log(sex);
}
var f=function(){
    console.log('hello');
}
var height=180;
(
    function fn(){
        console.log(height);
    }
)();
foo('female');
//依次打印:
//180
//female
//hello

分析一下:標識符:foo,sex,height,fn;函數聲明:function foo(sex){};函數表達式:var f=function(){};自執行函數:(function fn(){})();需要註意,自執行函數fn()前面的var height=180;語句,分號不能拋棄。否則,你可以試一下。

二、預編譯

說好隻是作用域和作用域鏈的,但是考慮到理解作用域鏈的必要性,這裡還是先聊聊預編譯吧。先討論預編譯在不同環境發生的情況下,是如何進行預編譯的。

  • 發生在代碼執行之前

(1)聲明提升

console.log(b);
var b=123;//undefined

這裡打印undefined,這不是報錯,與Refference:b is not defined不同。這是代碼執行之前,預編譯的結果,等同於以下代碼:

var b;//聲明提升
console.log(b);//undefined
b=123;

(2)函數聲明整體提升

test();//hello123  調用函數前並沒有聲明,但是任然打印,是因為函數聲明整體提升瞭
function test(){
    var a=123;
    console.log('hello'+a);
}

2.發生在函數執行之前

理解這個隻需要掌握四部曲:

(1)創建一個AO(Activation Object)

(2)找形參和變量聲明,然後將形參和變量聲明作為AO的屬性名,屬性值為undefined

(3)將實參和形參統一

(4)在函數體內找函數聲明,將函數名作為AO對象的屬性名,屬性值予函數體 那麼接下來就放大招瞭:

var global='window';
function foo(name,sex){
    console.log(name);
    function name(){};
    console.log(name);
    var nums=123;
    function nums(){};
    console.log(nums);
    var fn=function(){};
    console.log(fn);
}
foo('html');

這裡的結果是什麼呢?分析如下:

//從上到下
//1、創建一個AO(Activation Object)
AO:{
    //2、找形參和變量聲明,然後將形參和變量聲明作為AO的屬性名,屬性值為undefined
    name:undefined,
    sex:undefined,
    nums=undefined,
    fn:undefined,
    //3、將實參和形參統一
    name:html,
    sex:undefined,
    nums=123,
    fn:function(){},
    //4、在函數體內找函數聲明,將函數名作為AO對象的屬性名,屬性值予函數體
    name:function(){},
    sex:undefined,
    fn:function(){},
    nums:123//這裡不僅存在nums變量聲明,也存在nums函數聲明,但是取前者的值
    以上步驟得到的值,會按照後面步驟得到的值覆蓋前面步驟得到的值
}
//依次打印
//[Function: name]
//[Function: name]
//123
//[Function: fn]

3.發生在全局(內層作用域可以訪問外層作用域)

同發生在函數執行前一樣,發生在全局的預編譯也有自己的三部曲:

(1)創建GO(Global Object)對象

(2)找全局變量聲明,將變量聲明作為GO的屬性名,屬性值為undefined

(3)在全局找函數聲明,將函數名作為GO對象的屬性名,屬性值賦予函數體

舉個栗子:

var global='window';
function foo(a){
    console.log(a);
    console.log(global);
    var b;
}
var fn=function(){};
console.log(fn);
foo(123);
console.log(b);

這個例子比較簡單,一樣的步驟和思路,就不在贅述分析瞭,相信你已經會瞭。打印結果依次是:

[Function: fn]
123
window
ReferenceError: b is not defined

好啦,進入正軌,我們接著說作用域鏈。

三、作用域鏈

作用域鏈就可以幫我們找到,為什麼內層可以訪問到外層,而外層訪問不到內層?但是同樣的,在認識作用域鏈之前,我們需要見識見識一些更加晦澀抽象的名詞。

執行期上下文:當函數執行的時候,會創建一個稱為執行期上下文的對象(AO對象),一個執行期上下文定義瞭一個函數執行時的環境。 函數每次執行時,對應的執行上下文都是獨一無二的,所以多次調用一個函數會導致創建多個執行期上下文,當函數執行完畢,它所產生的執行期上下文會被銷毀。

查找變量:從作用域鏈的頂端依次往下查找。

 [[scope]]:作用域屬性,也稱為隱式屬性,僅支持引擎自己訪問。函數作用域,是不可訪問的,其中存儲瞭運行期上下文的結合。

我們先看一眼函數的自帶屬性:

function test(){//函數被創建的那一刻,就攜帶name,prototype屬性
      console.log(123);
}
console.log(test.name);//test
console.log(test.prototype);//{} 原型
// console.log(test[[scope]]);訪問不到,作用域屬性,也稱為隱式屬性
// test() --->AO:{}執行完畢會回收
// test() --->AO:{}執行完畢會回收

接下來看看作用域鏈怎麼實現的:

var global='window';
function foo(){
    function fn(){
        var fn=222;
    }
    var foo=111;
    console.log(foo);
}
foo();

分析:

GO:{
    foo:function(){}
}
fooAO:{
    foo:111,
    fn:function(){}
}
fnAO:{
    fn:222
}
// foo定義時 foo.[[scope]]---->0:GO{}
// foo執行時 foo.[[scope]]---->0:AO{}  1:GO{}  後訪問的在前面
//fn定義時 fn.[[scope]]---->0:fnAO{} 1:fooAO{}  2:GO{}
fnAO:fn的AO對象;fooAO:foo的AO對象

綜上而言:作用域鏈就是[[scope]]中所存儲的執行期上下文對象的集合,這個集合呈鏈式鏈接,我們把這種鏈式鏈接叫做作用域鏈。

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