JavaScript高级程序设计（4）变量、作用域和内存问题
本章内容：理解基本类型和引用类型的值；理解执行环境；理解垃圾收集。
基本类型和引用类型的值
ECMAScript变量可能包含两种不同数据类型的值：基本类型值和引用类型值。
基本类型值：简单数据段；Undefined、Null、Boolean、Number和String；可以操作保存在变量中实际的值。
引用类型值：多个值构成的对象；Function、Array、Object.....；保存在内存中的对象，JS不允许直接访问，只是在操作对象的引用。
动态的属性：
定义基本类型值和引用类型值的方式：创建一个变量并为该变量赋值。当这个值存到变量中以后，对不同类型值可以执行的操作大相径庭。
引用类型的值：可以添加、删除和改变属性和方法。
基本类型：不能添加属性。但是这样做不会导致错误。
复制变量值：
传递参数：
ECMAScript中所有的函数的参数都是按值传递的。把函数外部的值复制给函数内部的参数，就和把值从一个变量赋值到另一个变量一样。
访问变量有按值和按引用两种方式，而参数只能按值传递。
参数传递基本类型的值时，被传递的值会被复制给一个局部变量（命名参数，ECMAScript概念，arguments对象中的一个元素）。
参数传递引用类型的值时，会把这个值在内存中的地址复制给一个局部变量，因此这个局部变量的变化会反映在函数的外部。
可以把ECMAScript函数的参数想象成局部变量。
检测类型：
检测基本类型：typeof操作符‘；
检测引用类型：instanceof操作符
语法：result = variable instanceof constructor
检测一个引用类型值和object构造函数时，那么instanceof操作符就会返回true。
检测基本类型的值，那么instanceof操作符就会返回false，因为基本类型不是对象。
执行环境及作用域
执行环境：JavaScript中最为重要的一个概念。执行环境定义了变量或函数有权访问的其他数据，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，环境中定义的所有变量和函数都保存在这个对象中。
全局执行环境：他是最外围的一个执行环境，被认为是window对象。
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。而在函数执行之后，栈将其环境弹出，把控制权返回给之前的执行环境。
作用域：当代码在一个环境执行时，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。作用域链的前段，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。活动对象在最开始时只包含一个变量，即arguments对象（这个对象在全局环境中是不存在的）。作用域链中的下一个变量对象来自包含（外部）环境，而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（window对象）。
举个例子：
var color = "blue"; function changeColor() { if(color === "blue") { color = "red"; } else { color = "blue"; } } changeColor(); alert("Color is now " + color);
这个例子中，函数changeColor()的作用域链包含两个对象：它自己的变量对象和全局环境的变量对象。可以在函数内部访问变量color，就是因为可以在这个作用域链中找到它。
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交互使用，例子所示：
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和tempColor } swapColors(); //这里可以访问color和anotherColor。但不能访问tempColor } changeColor(); //这里只能访问color
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。这个例子的作用域链
图中的矩形表示特定的执行环境。我们可以看到变量tempColor只能在swapColor()环境中访问到，而在changeColor()的局部环境还是全局环境中都无法访问到它。因此我们可以得到一个结论：内部的环境可以通过作用域链访问所有的外部环境，但外部的环境无法访问内部的环境中的任何变量和函数。每个环境都可以向上搜索作用域链，以查询变量和函数名；但是任何环境都不能通过向下搜索作用域而进入另一个执行环境。
延长作用域链
虽然执行环境的类型总共只有两种——全局和局部（函数），但还是有其他办法来延长作用域链。当执行流进入下列任何一个语言时，作用域就会得到加长：
try-catch语句的catch块； 创建一个新的变量对象，其中包含的是被抛出的错误对象的声明；
with语句；会将指定的对象添加到作用域链中。
没有块级作用域
JavaScript没有块级作用域，举个例子：
if(true) { var color = "blue"; } alert(color);
一个if语句中定义了变量color。如果实在C、C++或Java中，color会在if语句执行完毕后被销毁。但是在JavaScript中，if语句中的变量声明会将变量添加到当前的执行环境（这里是全局环境）中。在使用for语句时尤其要牢记这一差异。再举个例子：
for(var i = 0; i< 10; i++) { } alert(i);
对于JavaScript来说，由for语句创建的变量 i 即使在for循环执行结束后，也依旧会存在于循环外部的执行环境中。
1.声明变量
使用var声明的变量就是函数的局部变量。在函数外部访问不到。
未使用var声明的变量就是函数的全局变量，可以在函数外部访问到。
但是建议初始化变量之前，一定要先声明。
2.查询标识符
当在某个环境中为了读取或写入而引用一个标识符时，必须通过搜索来确定该标识符实际代表什么。
搜索过程从作用链域的前段开始，如果在局部环境找到了该标识符，搜索过程停止，变量就绪。如果没有找到一直到全局环境，那么意味着该变量尚未声明。
垃圾收集
JavaScript是一门具有自动垃圾收集机制的编程语言，开发人员不必关心内存分配和回收问题。
- 离开作用域的值将被自动标记为可以回收，因此将在垃圾收集期间被删除。
- “标记清除” 是目前主流的垃圾收集算法，这种算法的思想是给当前不使用的值加上标记，然后再回收其内存。
- 另一种垃圾收集算法是 “引用计数”，这种算法的思想是跟踪记录所有值被引用的次数。JavaScript引擎目前都不再使用这种算法；但在IE中访问非原生JS对象时，这种算法仍然可能会导致问题。
- 当代码中存在循环引用现象时，“引用计数” 算法就会导致问题。
- 解除变量的引用不仅有助于消除循环引用现象，而且对垃圾收集也有好处。为了确保有效地回收内存，应该及时解除不再使用的全局对象、全局对象属性以及循环引用变量的引用。
小结：
JS变量可以用来保存两种类型的值：基本类型值和引用类型值。具有以下特点：
- 基本类型值在内存中占据固定大小的空间，因此被保存在栈内存中；
- 从一个变量向另一个变量复制基本类型的值，会创建这个值的一个副本；
- 引用类型的值是对象，保存在堆内存中；
- 包含引用类型值的变量实际上包含的并不是对象本身，而是一个指向该对象的指针；
- 从一个变量向另一个变量复制引用类型的值，复制的其实是指针，因此两个变量最终都指向同一个对象；
- 确定一个值是基本类型可以使用typeof操作符，确定一个值是引用类型可以使用instanceof操作符；
所有变量（包括基本类型和引用类型）都存在于一个执行环境（也称为作用域）当中，这个执行环境决定了变量的生命周期，以及那一部分代码可以访问其中的变量。总结几点：
- 执行环境有全局执行环境（也称为全局环境）和函数执行环境之分；
- 每次进入一个新执行环境，都会创建一个用于搜素变量和函数的作用链域；
- 函数的局部环境不仅有权访问函数作用域中的变量，而且有权访问其包含（父）环境，乃至全局环境；
- 全局环境只能访问在全局环境中定义的变量和函数，而不能直接访问局部环境中的任何数据；
- 变量的执行环境有助于确定应该何时释放内存。
