javascript 作用域链与执行环境

时间:2021-10-04 13:36:31

前言:这是笔者学习之后自己的理解与整理。如果有错误或者疑问的地方,请大家指正,我会持续更新!

 

  作用域、作用域链、执行环境、执行环境栈以及this的概念在javascript中非常重要,本人经常弄混淆,这里梳理一下;

  1. 局部作用域函数内部的区域,全局作用域就是window;
  2. 作用域链取决于函数被声明时的位置,解析标识符的时候就先找当前作用域,再向外查找,直到全局,这样一个顺序;和函数在哪里调用无关;
  3. 执行环境就是函数可访问的数据和变量的集合,也就是函数的作用域链上的所有数据和变量;
  4. 执行环境栈就是根据代码执行顺序,各执行环境按照栈的形式逐层访问,并且用完了退出来扔掉;如果当前执行环境(存放当前作用域链里的数据和变量)找不到变量,那就是找不到了,不会往之前的那个执行环境查找,它和作用域链是不同的;

 

作用域

  JavaScript没有块级作用域的概念,只有函数级作用域:变量在声明它们的函数体及其子函数内是可见的。

  作用域就是变量和函数的可访问范围,控制着变量和函数的可见性与生命周期,在JavaScript中变量的作用域有全局作用域和局部作用域。

  • 变量没有在函数内声明或者声明的时候没有带var就是全局变量,拥有全局作用域;
        <script type="text/javascript">
function test1(){
a
= 1;//全局变量,只有在当前函数运行时,才有效
}
test1();
console.log(a);
//1 注意test1函数必须运行,不然找不到a
</script>

 

  • 全局变量可以当做window对象的属性用,他们是一样的;
        <script type="text/javascript">    
var b = 1;//全局变量
console.log(b === window.b);//true 全局变量可以当做window对象的属性用,他们是一样的;
</script>

 

  • window对象的所有属性拥有全局作用域,在代码任何地方都可以访问;
  • 函数内部声明的变量就是局部变量,只能在函数体内使用,函数的参数虽然没有使用var但仍然是局部变量。
        <script type="text/javascript">    
var c = 1;//全局变量
//
console.log(d);//ReferenceError: d is not defined 引用错误,当前作用域就是最外层作用域,依然找不到d
function test2(d){
console.log(c);
//1 全局变量,哪都可以访问;(先找当前作用域,找不到,就向外层作用域找,直到window最外层,找到了)
console.log(d);//3 形参是局部变量,只有当前作用域下可以访问
}
test2(
3);
</script>

 

作用域链

  作用域链取决于函数被声明时的位置,解析标识符的时候就先从当前作用域开始找,在当前作用域中无法找到时,引擎就会在外层嵌套的作用域中继续查找,直到找到该变量,或抵达最外层的作用域(也就是全局作用域)为止;它的路线已经被定死了,和函数在哪里运行无关

        <script type="text/javascript">
var a = 1;
var b = 2;
var c = 3;
var d = 4;
function inner(d) {//它的作用域链是inner---全局
var c = 8;
console.log(a);
//1 当前作用域找不到a,去全局作用域找到了a=1
console.log(b);//2 当前作用域找不到b,去全局作用域找到了b=2
console.log(c);//8 当前作用域找到了c=8
console.log(d);//7 当前作用域找到了d=7,形参也是局部作用域
// console.log(e);//ReferenceError: e is not defined 引用错误,找不到e, 它的作用域链是inner---全局
console.log(a+b+c+d);//18
}
function outter(e) {
var a = 5;//inner()的作用域链是inner---全局,所以这个a相当于无效
var b = 6;//inner()的作用域链是inner---全局,所以这个a相当于无效
inner(7);
}
outter(
999);//这个999无效,里面的e根本找不到
</script>

 

  • 在多层的嵌套作用域中可以定义同名的标识符,这叫作“遮蔽效应”,内部的标识符“遮蔽”了外部的标识符
  • 通过window.a这种技术可以访问那些被同名变量所遮蔽的全局变量。但非全局的变量如果被遮蔽了,无论如何都无法被访问到;
        <script type="text/javascript">
var a = 'Lily';
var b = 'Lucy';
function outer() {
var b = 'Jesica';
var c = 'Susan';
function inner(c) {
console.log(a);
//Lily
console.log(window.b);//Lucy
console.log(b);//Jesica
console.log(c);//Jenifer
}
inner(
'Jenifer');
}
outer();
</script>

 

执行环境

  执行环境(execution context),也叫执行上下文。每个执行环境都有一个变量对象(variable object),保存函数可访问的所有变量和数据(也就是函数的作用域链上的所有数据和变量)。我们的代码访问不到它,它是给引擎使用的;

  执行环境栈,当执行进入一个函数时,函数的执行环境就会被推入一个栈中。而在函数执行完之后,栈将其执行环境移除,它里面的变量和数据会被标记清除,等待垃圾回收,再把控制权返回给之前的执行环境。javascript程序中的执行正是由这个机制控制着;

  需要注意的是如果当前执行环境(存放当前作用域链里的数据和变量)找不到变量,那就是找不到了,不会往之前的那个执行环境查找,和作用域链是不一样的

  代码的执行顺序也不全是一行一行的执行,而是和函数的调用顺序有关:

  • 代码进入全局执行环境,全局执行环境放入环境栈;
  • 当执行到一个函数时,就把这个函数的执行环境推入到环境栈顶端,之前的执行环境往后;
  • 全局执行环境最先进入,所以一直在底端;就和栈的概念差不多;
  • 函数执行完之后,再把它的执行环境从作用域链顶端移除,它保存的数据和函数都被标记清除,等待垃圾回收;
  • 控制权交给之前的执行环境,继续往下执行;
  • 当页面关闭时,全局执行环境才销毁;
 1 <script type="text/javascript">
2 var a = 1;
3 var b = 2;
4 var c = 3;
5 var d = 4;
6 function inner(d) {//它的作用域链是inner---全局
7 var c = 8;
8 console.log(a);//1 当前作用域找不到a,去全局作用域找到了a=1
9 console.log(b);//2 当前作用域找不到b,去全局作用域找到了b=2
10 console.log(c);//8 当前作用域找到了c=8
11 console.log(d);//7 当前作用域找到了d=7,形参也是局部作用域
12 // console.log(e);//ReferenceError: e is not defined 引用错误,找不到e, 它的作用域链是inner---全局
13 console.log(a+b+c+d);//18
14 }
15 function outter(e) {
16 var a = 5;//inner()的作用域链是inner---全局,所以这个a相当于无效
17 var b = 6;//inner()的作用域链是inner---全局,所以这个a相当于无效
18 inner(7);
19 }
20 outter(999);//这个999无效,里面的e根本找不到
21 </script>

 

  以上代码的执行顺序:

  • 代码执行进入全局执行环境,并对全局执行环境中的代码进入声明提升;    
  • 执行第2行,赋值a=1; 然后第3行赋值b=2; 然后第4行赋值c=3; 然后第5行赋值d=4;
  • 执行第20行,调用outer(999)函数,然后进入outer(999)函数执行环境,声明提升,并将实参999传给形参e;现在环境栈中有两个执行环境,outer(999)是当前执行环境;
  • 执行第16行,赋值a=5; 然后第17行赋值b=6;    
  • 执行第18行,调用inner(7)函数,然后进入inner(7)函数执行环境,声明提升,并将实参7传给形参d;
  • 执行第7行,赋值c=8; 然后运算并输出;

 

代码优化

  由于在作用域链上查找变量是需要消耗性能的,我们应该尽快的找到变量,所以在函数多层嵌套的时候,我们应尽可能的使用函数内部的局部变量;

  我们在函数内部使用全局变量可以说是一种跨作用域操作,如果某个跨作用域的值在函数的内部被多次使用,那么我们就把它存储到局部变量里,这样可以提高性能。