第3章 第3节 作用域和作用域链的工作流程
目录
执行期上下文:上课的时候能用到的所有上课设备
内存创建期(预解析):在教务系统中申报
执行阶段:在上课时能用到的教室,投影,计算机等设备
销毁阶段:用完后收回这些设备使用权
作用域链:用纸记下,每一层可以访问到的设备,纸张以堆栈的方式存储。
在前面数据类型的区分后,下一个比较大的问题是变量和函数的作用范围和作用时间。
也就C++语言中所对应的作用域和存储类型,作用域和存储类型是程序设计中与时间、空间相关的两个重要概念。
来完成这个作用时间和空间范围的管理办法,Javascript使用作用域链的创建-修改-删除来实现。
由于Javascript在es5之前只有全局和函数作用域,所以研究变量的作用域时,必须以函数的作用范围为基础。要以研究函数作用域和作用域链为前提。
<!DOCTYPE HTML>
<html lang="zh-cn">
<head>
<meta charset="utf-8" />
<title>Javascript</title>
</head>
<body>
<script type="text/javascript">
function test(){
}
//test.[scope]//**隐含属性**
</script>
</body>
</html>
当函数执行时,会创建一个称之为执行期上下文的内部对象。(AO,GO)
一个执行期上下文定义了一个函数执行时的环境,函数每次执行时对应的上下文都是独一无二的。所以多次调用一个函数会导致创建多个执行上下文,当函数执行完毕,上下文销毁。
作用域与执行上下文
许多开发人员经常混淆作用域和执行上下文的概念,误认为它们是相同的概念,但事实并非如此。
我们知道 JavaScript 属于解释型语言,JavaScript 的执行分为:解释和执行两个阶段,这两个阶段所做的事并不一样:
解释阶段:
- 词法分析
- 语法分析
- 作用域规则确定
执行阶段:
- 创建执行上下文
- 执行函数代码
- 垃圾回收
JavaScript 解释阶段便会确定作用域规则,因此作用域在函数定义时就已经确定了,而不是在函数调用时确定,但是执行上下文是函数执行之前创建的。执行上下文最明显的就是 this 的指向是执行时确定的。而作用域访问的变量是编写代码的结构确定的。
作用域和执行上下文之间最大的区别是:
执行上下文在运行时确定,随时可能改变;作用域在定义时就确定,并且不会改变。
一个作用域下可能包含若干个上下文环境。有可能从来没有过上下文环境(函数从来就没有被调用过);有可能有过,现在函数被调用完毕后,上下文环境被销毁了;有可能同时存在一个或多个(闭包)。同一个作用域下,不同的调用会产生不同的执行上下文环境,继而产生不同的变量的值。
例:
<!DOCTYPE HTML>
<html lang="zh-cn">
<head>
<meta charset="utf-8" />
<title>Javascript</title>
</head>
<body>
<script type="text/javascript">
function a() {
function b() {
var b = 2;
}
var a = 1;
b();
}
var c = 3;
a();
</script>
</body>
</html>
“JavaScript中的一切都发生在执行上下文中。”
我希望每个人都记住这句话,因为这很重要。你可以假设执行上下文是一个大容器,当浏览器想要运行JavaScript代码时就调用这个容器。
在这个容器中,有两个组件:1.内存组件;2.代码组件。
内存组件也就是变量环境。在内存组件中,变量和函数以键值对的形式储存。
代码组件是容器中一次执行一行代码的地方。代码组件还有一个很形象的名字——执行线程。
JavaScript是一种同步执行的单线程语言。这是因为它一次只能以特定的顺序执行一个命令。
举个简单的例子:
var a = 2;
var b = 4;
var sum = a + b;
console.log(sum);
在这个简单的例子中,我们初始化了两个变量a
和b
,并分别存储2
和4
。
然后我们将a
和b
的值相加并存储在sum
变量中。
那么JavaScript将在浏览器中如何执行这段代码呢?请继续看:
浏览器创建了一个有两个组件的全局执行上下文,这两个组件分别是内存组件和代码组件。
浏览器将分两阶段执行这段JavaScript代码:
- 1> 内存创建阶段
- 2> 代码执行阶段
在内存创建阶段,JavaScript会扫描所有代码,为代码中的所有变量和函数分配内存。对于变量,JavaScript将在内存创建阶段存储undefined
,对于函数,则保留整个函数代码。
现在,在第二阶段,即代码执行阶段,开始逐行遍历整个代码。
当遇到var a = 2
时,2
会分配给内存中的a
。所以之前,a
的值是未定义的。
同理b
变量也如此,4
分配给b
。然后计算sum
的值并存储在内存中,即6
。最后一步,在控制台中打印sum
值,然后在完成代码时销毁全局执行上下文。
JavaScript中的函数与其他编程语言相比,工作方式有所不同。
举个简单的例子:
var n = 2;
function square(num) {
var ans = num * num;
return ans;
}
var square2 = square(n);
var square4 = square(4);
上面的代码中有一个函数,它接受number
类型的参数并返回数字的平方。
当我们运行代码时,JavaScript会在第一阶段中创建全局执行上下文并为所有变量和函数分配内存,如下所示。
对于函数,则整个函数存储在内存中。
激动人心的部分来了,当JavaScript运行函数时,会在全局执行上下文中创建一个执行上下文。
首先是代码var a = 2
,2
分配给内存中的n
。第2行代码是一个函数,由于函数在内存执行阶段已经分配了内存,所以会直接跳转到第6行。
square2
变量将调用square
函数,javascript将创建一个新的执行上下文。
square
函数的这个新的执行上下文将在内存创建阶段为函数中存在的所有变量分配内存。
为函数内部的所有变量分配完内存后,再继续逐行执行代码。首先是取得num
的值,对于第一个变量就是2
,然后计算ans
。计算完ans
后,返回分配给square2
的值。
一旦函数返回值,就会在完成工作时销毁函数的执行上下文。
现在对第7行代码也就是square4
变量执行类似的过程,如下所示。
一旦所有代码执行完毕,全局执行上下文也将随之销毁,这就是JavaScript在后台执行代码的方式。
在JavaScript中调用函数时,JavaScript会创建执行上下文。当我们将函数嵌套在函数中时,执行上下文会变复杂。
JavaScript在调用栈的帮助下管理代码执行上下文的创建和删除。
栈(有时称为“下推栈”)是项目的有序集合,其中新项目的添加和现有项目的删除总是发生在同一端,例如,一摞书。
调用栈是一种在调用多个函数的脚本中跟踪位置的机制。
举个例子
function a() {
function insideA() {
return true;
}
insideA();
}
a();
我们创建了一个函数a
,它调用另一个返回true
的函数insideA
。好吧,有小伙伴说这代码很笨,什么都没做,的确如此,但这有助于我们理解JavaScript如何处理回调函数。
JavaScript创建了一个全局执行上下文。全局执行上下文将在代码执行阶段为函数a
分配内存并调用函数a
。
为函数a
创建了一个执行上下文,此执行上下文位于调用栈中的全局执行上下文之上。
函数a
将分配内存并调用函数insideA
。为函数insideA
创建一个执行上下文,而此执行上下文将放置在函数a
的调用栈之上。
现在,这个insideA
函数将返回true
并从调用栈删除。
由于函数a
执行上下文中没有代码,因此从调用栈删除。
最后,全局执行上下文也从调用栈中删除。
<!DOCTYPE HTML>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="utf-8" />
<title></title>
</head>
<body>
<script>
function test(a) {
console.log(a);
var a = 1;
console.log(a);
function a() {}
console.log(a);
var b = function() {}
console.log(b);
function d() {}
}
test(2);
</script>
</body>
</html>
AO(activation object 活跃对象)的创建过程:
- 1> 内存创建阶段(预编译):
四部曲:
1.创建AO对象
2.找形参和变量声明,将变量和形参作为AO属性名,值为undefined
3.将实参和形参统一
4.在函数体里面找函数声明,值赋予函数体
- 2> 代码执行阶段
<!DOCTYPE HTML>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="utf-8" />
<title></title>
</head>
<body>
<script>
function test(a, b) {
console.log(a);
c = 0;
var c;
a = 5;
b = 6;
function b() {};
function d() {};
console.log(b);
}
test(1);
//AO={
// a: undefined
// 1
// 5
// b: undefined
// function b() {}
// c: undefined
// 0
// d: function d() {}
// }
</script>
</body>
</html>
练习2
//GO global object 全局上下文
//1.找变量
//2.找函数声明
//3.执行
//GO = {
// a: undefined—>function a(){} —>1;
// }
//GO===window
<!DOCTYPE HTML>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="utf-8" />
<title></title>
</head>
<body>
<script>
var a = 1;
function a() {
console.log(2);
}
console.log(a);
//GO global object 全局上下文
//1.找变量
//2.找函数声明
//3.执行
//GO = {
// a: undefined—>function a(){} —>1;
// }
//GO===window
</script>
</body>
</html>
<!DOCTYPE HTML>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="utf-8" />
<title></title>
</head>
<body>
<script>
function test() {
console.log(b);
if (a) {
var b = 2;
}
c = 3;
console.log(c);
}
var a;
test();
a = 1;
console.log(a);
//GO={
// a: undefined
// test: function test() {}
// c: 3
// }
//
//AO={
// b: undefined
// }
</script>
</body>
</html>