javascript 作用域鏈
問題的提出
首先看一個例子:
- var name = 'laruence' ;
- function echo () {
- alert ( name);
- var name = 'eve' ;
- alert ( name);
- alert ( age);
- }
- echo ();
執行結果是什麼呢?
上面的問題, 我相信會有很多人會認為是:
- laruence
- eve
- [指令碼出錯]
因為會以為在echo中, 第一次alert的時候, 會取到全域性變數name的值, 而第二次值被區域性變數name覆蓋, 所以第二次alert是’eve’. 而age屬性沒有定義, 所以指令碼會出錯.
但其實, 執行結果應該是:
- undefined
- eve
- [指令碼出錯]
為什麼呢?
JavaScript的作用域鏈
首先讓讓我們來看看Javasript(簡稱JS, 不完全代表JScript)的作用域的原理: JS權威指南中有一句很精闢的描述: ”JavaScript中的函式執行在它們被定義的作用域裡,而不是它們被執行的作用域裡.”
為了接下來的知識, 你能順利理解, 我再提醒一下, 在JS中:”一切皆是物件, 函式也是”.
在JS中,作用域的概念和其他語言差不多, 在每次呼叫一個函式的時候 ,就會進入一個函式內的作用域,當從函式返回以後,就返回呼叫前的作用域.
JS的語法風格和C/C++類似, 但作用域的實現卻和C/C++不同,並非用“堆疊”方式,而是使用列表,具體過程如下(ECMA262中所述):
任何執行上下文時刻的作用域, 都是由作用域鏈(scope chain, 後面介紹)來實現.
在一個函式被定義的時候, 會將它定義時刻的scope chain連結到這個函式物件的[[scope]]屬性.
在一個函式物件被呼叫的時候,會建立一個活動物件(也就是一個物件), 然後對於每一個函式的形參,都命名為該活動物件的命名屬性,
然後將這個活動物件做為此時的作用域鏈(scope chain)最前端, 並將這個函式物件的[[scope]]加入到scope chain中.
看個例子:
- var func = function ( lps, rps) {
- var name = 'laruence' ;
- ........
- }
- func ();
在執行func的定義語句的時候, 會建立一個這個函式物件的[[scope]]屬性(內部屬性,只有JS引擎可以訪問, 但FireFox的幾個引擎(SpiderMonkey和Rhino)提供了私有屬性__parent__來訪問它), 並將這個[[scope]]屬性, 連結到定義它的作用域鏈上(後面會詳細介紹), 此時因為func定義在全域性環境, 所以此時的[[scope]]只是指向全域性活動物件window active object.
在呼叫func的時候, 會建立一個活動物件(假設為aObj, 由JS引擎預編譯時刻建立, 後面會介紹),並建立arguments屬性, 然後會給這個物件新增倆個命名屬性aObj.lps, aObj.rps; 對於每一個在這個函式中申明的區域性變數和函式定義, 都作為該活動物件的同名命名屬性.
然後將呼叫引數賦值給形引數,對於缺少的呼叫引數,賦值為undefined。
然後將這個活動物件做為scope chain的最前端, 並將func的[[scope]]屬性所指向的,定義func時候的頂級活動物件, 加入到scope china.
有了上面的作用域鏈, 在發生識別符號解析的時候, 就會逆向查詢當前scope chain列表的每一個活動物件的屬性,如果找到同名的就返回。找不到,那就是這個識別符號沒有被定義。
注意到, 因為函式物件的[[scope]]屬性是在定義一個函式的時候決定的, 而非呼叫的時候, 所以如下面的例子:
- var name = 'laruence' ;
- function echo () {
- alert ( name);
- }
- function env () {
- var name = 'eve' ;
- echo ();
- }
- env ();
執行結果是:
- laruence
結合上面的知識, 我們來看看下面這個例子:
- 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' );
當呼叫app的時候, scope chain是由: {window活動物件(全域性)}->{app的活動物件} 組成.
在剛進入app函式體時, app的活動物件有一個arguments屬性, 倆個值為undefined的屬性: name和func. 和一個值為’eve’的屬性para;
此時的scope chain如下:
- [[ scope chain]] = [
- {
- para : 'eve' ,
- name : undefined ,
- func : undefined ,
- arguments : []
- } , {
- window call object
- }
- ]
當呼叫進入factory的函式體的時候, 此時的factory的scope chain為:
- [[ scope chain]] = [
- {
- name : undefined ,
- intor : undefined
- } , {
- window call object
- }
- ]
注意到, 此時的作用域鏈中, 並不包含app的活動物件.
在定義intro函式的時候, intro函式的[[scope]]為:
- [[ scope chain]] = [
- {
- name : 'laruence' ,
- intor : undefined
- } , {
- window call object
- }
- ]
從factory函式返回以後,在app體內呼叫intor的時候, 發生了識別符號解析, 而此時的sope chain是:
- [[ scope chain]] = [
- {
- intro call object
- } , {
- name : 'laruence' ,
- intor : undefined
- } , {
- window call object
- }
- ]
因為scope chain中,並不包含factory活動物件. 所以, name識別符號解析的結果應該是factory活動物件中的name屬性, 也就是’laruence’.
所以執行結果是:
- I am laruence
現在, 大家對”JavaScript中的函式執行在它們被定義的作用域裡,而不是它們被執行的作用域裡.”這句話, 應該有了個全面的認識了吧?
Javascript的預編譯
我們都知道,JS是一種指令碼語言, JS的執行過程, 是一種翻譯執行的過程.
那麼JS的執行中, 有沒有類似編譯的過程呢?
首先, 我們來看一個例子:
- < script>
- alert ( typeof eve); //function
- function eve () {
- alert ( 'I am Laruence' );
- } ;
- </ script>
誒? 在alert的時候, eve不是應該還是未定義的麼? 怎麼eve的型別還是function呢?
恩, 對, 在JS中, 是有預編譯的過程的, JS在執行每一段JS程式碼之前, 都會首先處理var關鍵字和function定義式(函式定義式和函式表示式).
如上文所說, 在呼叫函式執行之前, 會首先建立一個活動物件, 然後搜尋這個函式中的區域性變數定義,和函式定義, 將變數名和函式名都做為這個活動物件的同名屬性, 對於區域性變數定義,變數的值會在真正執行的時候才計算, 此時只是簡單的賦為undefined.
而對於函式的定義,是一個要注意的地方:
- < script>
- alert ( typeof eve); //結果:function
- alert ( typeof walle); //結果:undefined
- function eve () { //函式定義式
- alert ( 'I am Laruence' );
- } ;
- var walle = function () { //函式表示式
- }
- alert ( typeof walle); //結果:function
- </ script>
這就是函式定義式和函式表示式的不同, 對於函式定義式, 會將函式定義提前. 而函式表示式, 會在執行過程中才計算.
說到這裡, 順便說一個問題 :
- var name = 'laruence' ;
- age = 26 ;
我們都知道不使用var關鍵字定義的變數, 相當於是全域性變數, 聯絡到我們剛才的知識:
在對age做識別符號解析的時候, 因為是寫操作, 所以當找到到全域性的window活動物件的時候都沒有找到這個識別符號的時候, 會在window活動物件的基礎上, 返回一個值為undefined的age屬性.
也就是說, age會被定義在頂級作用域中.
現在, 也許你注意到了我剛才說的: JS在執行每一段JS程式碼
..
對, 讓我們看看下面的例子:
- < script>
- alert ( typeof eve); //結果:undefined
- </ script>
- < script>
- function eve () {
- alert ( 'I am Laruence' );
- }
- </ script>
明白了麼? 也就是JS的預編譯是以段為處理單元的…
揭開謎底
現在讓我們回到我們的第一個問題:
當echo函式被呼叫的時候, echo的活動物件已經被預編譯過程建立, 此時echo的活動物件為:
- [ callObj] = {
- name : undefined
- }
當第一次alert的時候, 發生了識別符號解析, 在echo的活動物件中找到了name屬性, 所以這個name屬性, 完全的遮擋了全域性活動物件中的name屬性.
現在你明白了吧?