javascript 作用域链

    技术2022-05-20  41

    28 May 09 Javascript作用域原理

    作者: laruence(http://www.laruence.com )本文地址: http://www.laruence.com/2009/05/28/863.html 转载请注明出处

    问题的提出

    首先看一个例子:

    var name = 'laruence' ; function echo () {      alert ( name);      var name = 'eve' ;      alert ( name);      alert ( age); } echo ();

    运行结果是什么呢?

    上面的问题, 我相信会有很多人会认为是:

    laruenceeve[脚本出错]

    因为会以为在echo中, 第一次alert的时候, 会取到全局变量name的值, 而第二次值被局部变量name覆盖, 所以第二次alert是’eve’. 而age属性没有定义, 所以脚本会出错.

    但其实, 运行结果应该是:

    undefinedeve[脚本出错]

    为什么呢?

    JavaScript的作用域链

    首先让让我们来看看Javasript(简称JS, 不完全代表JScript)的作用域的原理: JS权威指南中有一句很精辟的描述: ”JavaScript中的函数运行在它们被定义的作用域里,而不是它们被执行的作用域里.” 

    为了接下来的知识, 你能顺利理解, 我再提醒一下, 在JS中:”一切皆是对象, 函数也是”.

    在JS中,作用域的概念和其他语言差不多, 在每次调用一个函数的时候 ,就会进入一个函数内的作用域,当从函数返回以后,就返回调用前的作用域.

    JS的语法风格和C/C++类似, 但作用域的实现却和C/C++不同,并非用“堆栈”方式,而是使用列表,具体过程如下(ECMA262中所述): 任何执行上下文时刻的作用域, 都是由作用域链(scope chain, 后面介绍)来实现. 在一个函数被定义的时候, 会将它定义时刻的scope chain链接到这个函数对象的[[scope]]属性. 在一个函数对象被调用的时候,会创建一个活动对象(也就是一个对象), 然后对于每一个函数的形参,都命名为该活动对象的命名属性, 然后将这个活动对象做为此时的作用域链(scope chain)最前端, 并将这个函数对象的[[scope]]加入到scope chain中.

    看个例子:

         var func = function ( lps, rps) {           var name = 'laruence' ;           ........      }      func ();

    在执行func的定义语句的时候, 会创建一个这个函数对象的[[scope]]属性(内部属性,只有JS引擎可以访问, 但FireFox的几个引擎(SpiderMonkey和Rhino)提供了私有属性__parent__来访问它), 并将这个[[scope]]属性, 链接到定义它的作用域链上(后面会详细介绍), 此时因为func定义在全局环境, 所以此时的[[scope]]只是指向全局活动对象window active object.

    在调用func的时候, 会创建一个活动对象(假设为aObj, 由JS引擎预编译时刻创建, 后面会介绍),并创建arguments属性, 然后会给这个对象添加俩个命名属性aObj.lps, aObj.rps; 对于每一个在这个函数中申明的局部变量和函数定义, 都作为该活动对象的同名命名属性.

    然后将调用参数赋值给形参数,对于缺少的调用参数,赋值为undefined。

    然后将这个活动对象做为scope chain的最前端, 并将func的[[scope]]属性所指向的,定义func时候的顶级活动对象, 加入到scope china.

    有了上面的作用域链, 在发生标识符解析的时候, 就会逆向查询当前scope chain列表的每一个活动对象的属性,如果找到同名的就返回。找不到,那就是这个标识符没有被定义。

    注意到, 因为函数对象的[[scope]]属性是在定义一个函数的时候决定的, 而非调用的时候, 所以如下面的例子:

         var name = 'laruence' ;      function echo () {           alert ( name);      }      function env () {           var name = 'eve' ;           echo ();      }      env ();

    运行结果是:

    laruence

    结合上面的知识, 我们来看看下面这个例子:

    function factory () {      var name = 'laruence' ;      var intro = function () {           alert ( 'I am ' + name);      }      return intro; } function app ( para) {      var name = para;      var func = factory ();      func (); } app ( 'eve' );

    当调用app的时候, scope chain是由: {window活动对象(全局)}->{app的活动对象} 组成.

    在刚进入app函数体时, app的活动对象有一个arguments属性, 俩个值为undefined的属性: name和func. 和一个值为’eve’的属性para;

    此时的scope chain如下:

    [[ scope chain]] = [ {      para : 'eve' ,      name : undefined ,      func : undefined ,      arguments : [] } , {      window call object} ]

    当调用进入factory的函数体的时候, 此时的factory的scope chain为:

    [[ scope chain]] = [ {      name : undefined ,      intor : undefined } , {      window call object} ]

    注意到, 此时的作用域链中, 并不包含app的活动对象.

    在定义intro函数的时候, intro函数的[[scope]]为:

    [[ scope chain]] = [ {      name : 'laruence' ,      intor : undefined } , {      window call object} ]

    从factory函数返回以后,在app体内调用intor的时候, 发生了标识符解析, 而此时的sope chain是:

    [[ scope chain]] = [ {      intro call object} , {      name : 'laruence' ,      intor : undefined } , {      window call object} ]

    因为scope chain中,并不包含factory活动对象. 所以, name标识符解析的结果应该是factory活动对象中的name属性, 也就是’laruence’.

    所以运行结果是:

    I am laruence

    现在, 大家对”JavaScript中的函数运行在它们被定义的作用域里,而不是它们被执行的作用域里.”这句话, 应该有了个全面的认识了吧?

    Javascript的预编译

    我们都知道,JS是一种脚本语言, JS的执行过程, 是一种翻译执行的过程. 那么JS的执行中, 有没有类似编译的过程呢?

    首先, 我们来看一个例子:

         < script>      alert ( typeof eve); //function           function eve () {                alert ( 'I am Laruence' );           } ;      </ script>

    诶? 在alert的时候, eve不是应该还是未定义的么? 怎么eve的类型还是function呢?

    恩, 对, 在JS中, 是有预编译的过程的, JS在执行每一段JS代码之前, 都会首先处理var关键字和function定义式(函数定义式和函数表达式). 如上文所说, 在调用函数执行之前, 会首先创建一个活动对象, 然后搜寻这个函数中的局部变量定义,和函数定义, 将变量名和函数名都做为这个活动对象的同名属性, 对于局部变量定义,变量的值会在真正执行的时候才计算, 此时只是简单的赋为undefined.

    而对于函数的定义,是一个要注意的地方:

    < script>      alert ( typeof eve); //结果:function      alert ( typeof walle); //结果:undefined      function eve () { //函数定义式           alert ( 'I am Laruence' );      } ;      var walle = function () { //函数表达式      }      alert ( typeof walle); //结果:function </ script>

    这就是函数定义式和函数表达式的不同, 对于函数定义式, 会将函数定义提前. 而函数表达式, 会在执行过程中才计算.

    说到这里, 顺便说一个问题 :

         var name = 'laruence' ;      age = 26 ;

    我们都知道不使用var关键字定义的变量, 相当于是全局变量, 联系到我们刚才的知识:

    在对age做标识符解析的时候, 因为是写操作, 所以当找到到全局的window活动对象的时候都没有找到这个标识符的时候, 会在window活动对象的基础上, 返回一个值为undefined的age属性.

    也就是说, age会被定义在顶级作用域中.

    现在, 也许你注意到了我刚才说的: JS在执行每一段JS代码 .. 对, 让我们看看下面的例子:

    < script>      alert ( typeof eve); //结果:undefined </ script> < script>      function eve () {           alert ( 'I am Laruence' );      } </ script>

    明白了么? 也就是JS的预编译是以段为处理单元的…

    揭开谜底

    现在让我们回到我们的第一个问题:

    当echo函数被调用的时候, echo的活动对象已经被预编译过程创建, 此时echo的活动对象为:

    [ callObj] = { name : undefined }

    当第一次alert的时候, 发生了标识符解析, 在echo的活动对象中找到了name属性, 所以这个name属性, 完全的遮挡了全局活动对象中的name属性.

    现在你明白了吧?

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