重溫JS基礎--變量、作用域和內存問題

huaixiaoz 發布于2019-08-22 11:12 / 3044人閱讀

摘要：作用域鏈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。如上，包含的作用域鏈包含它自己的變量對象和全局環境的變量對象，為什么能在函數內訪問，這就是通過作用域鏈找的。

前言
JavaScript的變量類型是弱類型的，在特定的時間內保存一個特定的值，變量的值和數據類型可以在腳本的生命周期內隨意改變。

1. 基本類型和引用類型的值

JavaScript包含兩種不同類型的值：基本類型和引用類型。基本類型指的是簡單的數據段，而引用類型指的是那些由多個值構成的對象。
基本數據類型Number，String，Boolean，Null，Undefined這五種基本類型數據是按值訪問的，因為可以操作在變量中實際的值。

引用類型是保存到內存中的對象，不允許直接訪問內存中的位置，也就是說不能直接操作對象的內存空間。在操作對象的時候，實際上操作的是對象的引用。所以，引用類型是按引用訪問的。（但是在為對象添加屬性的時候，實際上操作的是實際的對象）

動態添加屬性
定義基本類型和引用類型值得方式是類似的，都是創建一個變量然后為該變量賦值。但是當值存入變量后，不同類型的值執行的操作則有些區別。先看下對引用類型的值得操作：

var person = new Object()
person.name = "nicholas"
alert(person.name) //"nicholas"

如上，創建一個對象并保存到變量person中，然后為該對象添加一個name屬性且賦值為“nicholas”，最后可以訪問這個新屬性。

假如我們給基本類型的值添加屬性，如下：

var person = "good job"
person.name = "Nike"
alert(person.name) //"undefined"

雖然我們看到沒有出現任何報錯，但是這是不符合規范的。

復制變量值
上面說的是給基本類型和引用類型分別添加屬性的區別。接下來，我們從一個變量向另外一個變量復制基本類型值和引用類型值看看有什么區別。

先看基本類型的，從一個變量向另外一個變量復制：

var a = "China NO.1"
var b = a
alert(b) //"China NO.1"

如上，輸出b的時候的值和a是一模一樣的，但是兩者是完全獨立的。這是因為從a復制到b的時候，會在變量對象上創建一個新值，然后把這個值賦值給b。

在看引用類型，當從一個變量向另一個變量復制引用類型值得時候，同樣會將存在變量a中的值復制一份放到b中，但是不同的是，這個值得副本是一個指針，這個指針指向存在堆內存中的一個對象。當結束復制后，這兩個變量實際上引用的是一個對象。

var a = new Object()
var b = a
a.name = "nike"
alert(b.name) //"nike"

如上，因為a和b都是引用同一個堆內存中的地址，所以當給a添加一個name屬性后，b也可以訪問到這個屬性。

傳遞參數
JavaScript中所有函數的參數都是按值傳遞的。也就是說把函數外部的值復制給函數內部的參數，就和把值從一個變量復制到另一個變量一樣。

向參數傳遞基本類型值得時候，被傳遞的值會被復制給一個局部變量。在向參數傳遞引用類型值得時候，會將這個值在內存中的引用地址復制給這個局部變量，因此這個局部變量的變化會反映在函數的外部，

先看一個基本類型值傳遞給函數參數的例子：

function add(num){
    num += 10
    return num
}

var count = 20
var result = add(count)
alert(count) //20
alert(result) //30

接下來用引用類型的值舉個例子：

function setName(obj){
    obj.name = "nike"
}
var person = new Object()
setName(person)
alert(person.name) //"nike"

上面的例子中，首先創建一個對象保存到person中，然后將person傳到setName中，person的值會被復制給obj。所以obj現在和person引用的是同一個對象（即這個變量是按值傳遞的），obj也會按引用訪問同一個對象。在來看一個例子：

function setName(obj){
    obj.name = "nike"
    obj = new Object()
    obj.name = "green"
}
var person = new Object()
setName(person)
alert(person.name)//"nike"

這個例子和上面的區別就是為obj又重新定義了一個對象，然后為這個新對象定義了一個不同值得name屬性。如果person是按引用傳遞的，nameperson就會被修改為指向name屬性值為’green‘的新對象。但是并沒有這樣，實際上當函數在內部重寫obj的時候，這個比那里引用的就是一個局部對象了。而這個局部對象會在函數執行完畢后銷毀。

檢測類型
typeof操作符是一個確定變量是String,Number,Boolean,Null,Undefined的最佳工具。

var s = "abc" 
var b = true
var n = 22
var nu = null
var u = "undefined"
typeof s //string
typeof b //boolean
typeof n //number
typeof nu //object
typeof u //undefined

還有一個instanceof操作符，通過它我們可以判斷是什么類型的對象：

//格式
變量 instanceof constructor

如果constructor在該對象的原型鏈上，那么就會返回true。

2.執行環境和作用域

執行環境定義了變量或者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相關的變量對象，變量對象中保存該執行環境中的所有變量和函數。在代碼層面，我們是無法訪問到這個變量對象，但是JS引擎在處理的時候會用到它。

全局執行環境是最外層的一個執行環境，在瀏覽器中，全局執行環境被認為是window對象，因為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。

注意：某個執行環境中所有代碼執行完畢后，該執行環境會被銷毀，保存在其中的所有變量和函數定義也會被銷毀。全局環境是在應用退出后才被銷毀。

每個函數都會有自己的執行環境，當執行流進入一個函數時，該執行環境被推入到一個環境棧中，在執行完畢后會彈出，將控制權返回給之前的執行環境，JavaScript中的執行流正是由這個機制控制。

當代碼在一個執行環境中運行時，會創建變量對象的一個作用域鏈。作用域鏈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。（注意這里說的有權訪問）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。如果這個執行環境是一個函數，則將其活動對象作為變量對象。活動對象在最開始的時候只包含一個arguments對象。作用域鏈的下一個變量對象是來自包含（外部）的執行環境。再下一個變量對象則來自于下一個包含環境，以此類推，最外層的變量對象來自于全局執行環境。

標識符的解析過程也就是沿著作用域鏈一級一級的搜索，直到找到標識符為止，否則就會發生錯誤。

var color = "blue"

function changeColor() {
    if(color == "blue"){
        color = "red"
    }else {
        color = "blue"
    }
}

changeColor()

如上，changeColor包含的作用域鏈包含它自己的變量對象和全局環境的變量對象，為什么能在函數內訪問color，這就是通過作用域鏈找的。

3. JavaScript中的垃圾收集

在JavaScript中，執行環境會負責管理代碼執行過程中使用的內存。當不再使用的變量，就會釋放其占用的內存，垃圾收集器會按照固定的時間間隔去執行這個操作。

JavaScript中函數的局部變量只有在函數執行的過程中存在，在執行的過程中會為局部變量在棧或者堆內存中分配響應的空間，以便存儲它們的值，然后在函數中使用這些變量，直至函數執行結束。

關于垃圾回收的方法有標記清除，引用計數這兩個方法，對于其原理有興趣的同學可以去研究研究~

總結：今天主要講了基本數據類型和引用數據類型的區別；關于函數參數是值傳遞的證明；函數的執行環境，變量對象以及作用域鏈的形成。

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