JavaScript 执行环境及作用域
执行环境是JavaScrpt 最重要的概念之一,执行环境定义了变量或函数有权访问的其它数据,决定了它们各自的行为。每个执行环境都有一个与之关联的变量对象,或者说一个执行环境就是一个对象。环境中定义的所有变量和函数都保存在这个对象中。虽然我们编写的代码无法访问这个对象,但解析器在处理数据时会在后台使用它。
全局执行环境是最外围的一个执行环境。在Web浏览器中,全局执行环境被认为是window 对象,因此所有全局变量和函数都是作为window对象的属性和方法创建的。某个执行环境中的所有代码执行完毕后,该环境被销毁,保存在其中的所有变量和函数定义也随之销毁,全局执行环境直到应用程序退出才被销毁,关闭网页或浏览器。
每个函数都有自己的执行环境。当执行流进入一个函数时,函数的环境就会被推入一个环境栈中。而在函数执行后,栈将环境弹出,把控制权返回给之前的执行环境。
当代码在一个环境中执行时,会创建变量对象的一个作用域链。作用域链的用途,是保证对执行环境有权访问的所有变量和函数的有序访问。作用域链的前端,始终都是当前执行的代码所在环境的变量对象。如果这个环境是函数,则将其活动对象作为变量对象,活动对象最开始只包含一个变量,即arguments对象。作用域链中的下一个变量对象来自包含环境,再下一个变量对象则来自下一个包含环境。这样一直延续到全局执行环境;全局执行环境的变量对象始终都是作用域链中的最后一个对象。
标识符解析是沿着作用域链一级一级地搜索标识符的过程。搜索过程始终从作用域链的前端开始,然后逐级地向后回溯,直到找到标识符为止,如果找不到标识符,通常会导致错误发生。
请看下面代码:
var color = “blue”
function changeColor(){
if (color == "blue"){
color = "red";
}else {
color = "blue";
}
}
changeColor();
alert ( "Color is now " + color);
这个简单的例子中,函数changeColor() 的作用域链包含两个对象:它自己的变量对象(其中有arguments对象),和全局环境的变量对象。可以在函数内部访问color, 就是因为可以在这个作用域链中找到它。
此外,在局部作用域中定义的变量可以在局部环境中与全局变量互换使用,如下面这个例子:
var color = “blue”
function changeColor(){
var anotherColor = "red";
function swapColors(){
var tempColor = anotherColor;
anotherColor = color;
color = tempColor;
// 这里可以访问 color ,anotherColor ,tempColor
}
// 这里可以访问 color ,anotherColor ,但不能访问 tempColor
swapColors();
}
// 这里只能访问 color
changeColor();
以上代码共涉及3个执行环境:全局环境,changeColor()的局部环境和swapColors()的局部环境,全局环境中有一个变量color和一个函数changeColor(). changeColor()的局部环境中有一个名为anotherColor的变量和一个名为swapColors()的函数,但它也可以访问全局环境中的变量color. swapColors()的局部变量中有一个变量tempColor,该变量只能在这个环境中访问到。无论全局环境还是changeColor()的局部环境都无权访问tempColor. 然而,在swapColors()内部则可以访问其它两个环境中的所有变量,因为那两个环境是它的父执行环境。下图形象地展示了前面这个例子的作用域链。
图中矩形表示特定的执行环境,其中,内部环境可以通过作用域链访问所有的外部环境,但外部环境不能访问内部环境中的任何变量和函数。这些环境之间的联系是线性,有次序的。每个环境都可以向上搜索作用域链,以查询变量和函数名;但任何环境都不能通过向下搜素所用域链而进入另一个执行环境。对于这个例子中的swapColors()而言,其作用域链中包含3个对象;swapColors()的变量对象,changeColor()的变量对象和全局变量对象。swapColors()的局部环境开始时会先在自己的变量对象中搜索变量和函数名,如果搜索不到则再搜索上一级作用域链。changeColor()的作用域链中只包含两个对象:它自己的变量对象和全局变量对象。这也就是说,它不能访问swapColors()的环境。