執行環境及作用域

zhoutk 發布于2019-08-21 10:20 / 304人閱讀

摘要：每個環境都可以向上搜索作用域鏈以查詢變量和函數名但任何環境都不能通過向下搜索作用域鏈而進入另一個執行環境。

執行環境(execution context,為簡單起見,有時也稱為“環境”)是 JavaScript 中最為重要的一個概念。執行環境定義了變量或函數有權訪問的其他數據,決定了它們各自的行為。每個執行環境都有一個與之關聯的變量對象(variable object),環境中定義的所有變量和函數都保存在這個對象中。雖然我們編寫的代碼無法訪問這個對象,但解析器在處理數據時會在后臺使用它。

全局執行環境是最外圍的一個執行環境。根據 ECMAScript 實現所在的宿主環境不同,表示執行環,因境的對象也不一樣。在 Web 瀏覽器中,全局執行環境被認為是 window 對象(第 7 章將詳細討論)
此所有全局變量和函數都是作為 window 對象的屬性和方法創建的。某個執行環境中的所有代碼執行完畢后,該環境被銷毀,保存在其中的所有變量和函數定義也隨之銷毀(全局執行環境直到應用程序退
出——例如關閉網頁或瀏覽器——時才會被銷毀)。

每個函數都有自己的執行環境。當執行流進入一個函數時,函數的環境就會被推入一個環境棧中。而在函數執行之后,棧將其環境彈出,把控制權返回給之前的執行環境。ECMAScript 程序中的執行流正是由這個方便的機制控制著。

當代碼在一個環境中執行時,會創建變量對象的一個作用域鏈(scope chain)。作用域鏈的用途,是保證對執行環境有權訪問的所有變量和函數的有序訪問。作用域鏈的前端,始終都是當前執行的代碼所在環境的變量對象。如果這個環境是函數,則將其活動對象(activation object)作為變量對象。活動對象在最開始時只包含一個變量,即 arguments 對象(這個對象在全局環境中是不存在的)。作用域鏈中的下一個變量對象來自包含(外部)環境,而再下一個變量對象則來自下一個包含環境。這樣,一直延續到全局執行環境;全局執行環境的變量對象始終都是作用域鏈中的最后一個對象。

標識符解析是沿著作用域鏈一級一級地搜索標識符的過程。搜索過程始終從作用域鏈的前端開始,
然后逐級地向后回溯,直至找到標識符為止(如果找不到標識符,通常會導致錯誤發生)。

在局部作用域中定義的變量可以在局部環境中與全局變量互換使用,如下面這個例子所示:

var color = "blue";
function changeColor(){
    var anotherColor = "red";
    function swapColors(){
        var tempColor = anotherColor;
        anotherColor = color;
        color = tempColor;
        // 這里可以訪問 color、anotherColor 和 tempColor
    }
    // 這里可以訪問 color 和 anotherColor,但不能訪問 tempColor
    swapColors();
}
// 這里只能訪問 color
changeColor();

以上代碼共涉及 3 個執行環境:全局環境、 changeColor() 的局部環境和 swapColors() 的局部
環境。全局環境中有一個變量 color 和一個函數 changeColor() 。 changeColor() 的局部環境中有一個名為 anotherColor 的變量和一個名為 swapColors() 的函數,但它也可以訪問全局環境中的變量 color 。 swapColors() 的局部環境中有一個變量 tempColor ,該變量只能在這個環境中訪問到。無論全局環境還是 changeColor() 的局部環境都無權訪問 tempColor 。然而,在 swapColors() 內部則可以訪問其他兩個環境中的所有變量,因為那兩個環境是它的父執行環境。圖 4-3 形象地展示了前面這個例子的作用域鏈。

圖中的矩形表示特定的執行環境。其中,內部環境可以通過作用域鏈訪問所有的外部環境,但
外部環境不能訪問內部環境中的任何變量和函數。這些環境之間的聯系是線性、有次序的。每個環境都
可以向上搜索作用域鏈,以查詢變量和函數名;但任何環境都不能通過向下搜索作用域鏈而進入另一個
執行環境。對于這個例子中的 swapColors() 而言,其作用域鏈中包含 3 個對象: swapColors() 的變量對象、 changeColor() 的變量對象和全局變量對象。 swapColors() 的局部環境開始時會先在自己的變量對象中搜索變量和函數名,如果搜索不到則再搜索上一級作用域鏈。 changeColor() 的作用域鏈中只包含兩個對象:它自己的變量對象和全局變量對象。這也就是說,它不能訪問swapColors() 的環境。

函數參數也被當作變量來對待,因此其訪問規則與執行環境中的其他變量相同。

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