javascript 作用域链与执行环境

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；

<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>

 

　　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。