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徹底理解Javascript中的作用域鏈

zhunjiee / 594人閱讀

摘要：全局和上下文中的作用域鏈這里不一定很有趣，但必須要提示一下。全局上下文的作用域鏈僅包含全局對象。代碼的上下文與當前的調用上下文擁有同樣的作用域鏈。代碼執行時對作用域鏈的影響在中，在代碼執行階段有兩個聲明能修改作用域鏈。

1 定義

我們已經知道一個執行上下文中的數據(參數，變量，函數)作為屬性存儲在變量對象中。

也知道變量對象是在每次進入上下文是創建并填入初始值，值的更新出現在代碼執行階段。

作用域鏈就是這些變量對象的鏈表。

讓我們看一下和作用域相關的上下文結構
VO是當前上下文的變量對象，重點是Scope屬性，Scope = VO+[[scope]]。其中[[scope]]為所有父上下文變量對象的鏈表。

activeExecutionContext = {
    VO: {...}, // or AO
    this: thisValue,
    Scope: [ // Scope chain
      // 所有變量對象的列表
      // for identifiers lookup
    ]
};

函數的生命周期分為創建和激活。

2 函數創建階段 
var x = 10;
  
function foo() {
  var y = 20;
  alert(x + y);
}
  
foo(); // 30

此前，我們僅僅談到有關當前上下文的變量對象。這里，我們看到變量“y”在函數“foo”中定義（意味著它在foo上下文的AO中），但是變量“x”并未在“foo”上下文中定義，相應地，它也不會添加到“foo”的AO中。乍一看，變量“x”相對于函數“foo”根本就不存在；但正如我們在下面看到的——也僅僅是“一瞥”，我們發現，“foo”上下文的活動對象中僅包含一個屬性－－“y”。

fooContext.AO = {
y: undefined // undefined – 進入上下文的時候是20 – at activation
};

函數“foo”如何訪問到變量“x”？理論上函數應該能訪問一個更高一層上下文的變量對象。實際上它正是這樣，這種機制是通過函數內部的[[scope]]屬性來實現的。

[[scope]]是所有父變量對象的層級鏈，處于當前函數上下文之上，在函數創建時存于其中。

注意這重要的一點－－[[scope]]在函數創建時被存儲－－靜態（不變的），永遠永遠，直至函數銷毀。即：函數可以永不調用，但[[scope]]屬性已經寫入，并存儲在函數對象中。

3 函數激活階段

正如在定義中說到的，進入上下文創建AO/VO之后，上下文的Scope屬性（變量查找的一個作用域鏈）作如下定義：

Scope = AO|VO + [[Scope]]

上面代碼的意思是：活動對象是作用域數組的第一個對象，即添加到作用域的前端。
Scope = [AO].concat([[Scope]]);

這個特點對于標示符解析的處理來說很重要。

標示符解析是一個處理過程，用來確定一個變量（或函數聲明）屬于哪個變量對象。
標識符解析過程包含與變量名對應屬性的查找，即作用域中變量對象的連續查找，從最深的上下文開始，繞過作用域鏈直到最上層。

這樣一來，在向上查找中，一個上下文中的局部變量較之于父作用域的變量擁有較高的優先級。萬一兩個變量有相同的名稱但來自不同的作用域，那么第一個被發現的是在最深作用域中。

4 閉包

在ECMAScript中，閉包與函數的[[scope]]直接相關，正如我們提到的那樣，[[scope]]在函數創建時被存儲，與函數共存亡。實際上，閉包是函數代碼和其[[scope]]的結合。

因為閉包函數在創建的時候就創建了父級的變量對象鏈表，也就是父級作用域鏈， 然后閉包函數再訪問父級作用域鏈中的變量，導致父級函數執行完畢后仍然不能釋放執行上下文的情況。

5 通過構造函數創建的函數的[[scope]]

在上面的例子中，我們看到，在函數創建時獲得函數的[[scope]]屬性，通過該屬性訪問到所有父上下文的變量。但是，這個規則有一個重要的例外，它涉及到通過函數構造函數創建的函數。

var x = 10;
  
function foo() {
  
 var y = 20;
  
 function barFD() { // 函數聲明
alert(x);
alert(y);
}
  
 var barFE = function () { // 函數表達式
alert(x);
alert(y);
};
  
 var barFn = Function("alert(x); alert(y);");
  
barFD(); // 10, 20
barFE(); // 10, 20
barFn(); // 10, "y" is not defined
  
}
  
foo();

我們看到，通過函數構造函數（Function constructor）創建的函數“bar”，是不能訪問變量“y”的。但這并不意味著函數“barFn”沒有[[scope]]屬性（否則它不能訪問到變量“x”）。問題在于通過函構造函數創建的函數的[[scope]]屬性總是唯一的全局對象。考慮到這一點，如通過這種函數創建除全局之外的最上層的上下文閉包是不可能的。

6 全局和eval上下文中的作用域鏈

這里不一定很有趣，但必須要提示一下。全局上下文的作用域鏈僅包含全局對象。代碼eval的上下文與當前的調用上下文（calling context）擁有同樣的作用域鏈。

globalContext.Scope = [
Global
];
  
evalContext.Scope === callingContext.Scope;
7 代碼執行時對作用域鏈的影響

在ECMAScript 中，在代碼執行階段有兩個聲明能修改作用域鏈。這就是with聲明和catch語句。它們添加到作用域鏈的最前端，對象須在這些聲明中出現的標識符中查找。如果發生其中的一個，作用域鏈簡要的作如下修改：

Scope = withObject|catchObject + AO|VO + [[Scope]]

eval代碼運行的字符串利用當前調用的上下文，并且能夠修改當前上下文中的變量對象，也就是說eval內和eval外的代碼一樣，只是不能變量提升，執行起來是一樣的。
with代碼塊和catch代碼塊都改變了作用域鏈，但是在他們代碼塊中聲明的變量，也存在了函數作用域中，只是with的對象和catch對象外部不能訪問而已。

eval("var x=3");
console.log(x); //3      
with (obj1) {
    var innner ="inner";
    console.log(a); //1
    console.log(b); //2
}
console.log(innner); // inner 仍能訪問
console.log(a) //訪問不到
try {
    throw new Error("error")
}
catch (e) {
    var cat = 2;
}
console.log(cat); //2 仍能訪問

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