02-作用域鏈與閉包

作用域鏈

作用域(scope)作用域是程序源代碼中定義變量的區(qū)域苏揣,規(guī)定了當前執(zhí)行代碼對變量和函數(shù)可訪問的范圍捐腿。
ES6之前只有全局作用域和函數(shù)作用域胚股,沒有塊級作用域。
JavaScript采用靜態(tài)作用域捞奕。

    var value = 1;
    function foo() {
        console.log(value);
    }
    function bar() {
        var value = 2;
        foo();
    }
    bar(); // 1
    // 當采用靜態(tài)作用域時,在調(diào)用foo時拄轻,先從foo函數(shù)內(nèi)部查找是否有局部變量value
    // 如果沒有颅围,就在foo被定義的位置(不是調(diào)用時位置),查找上一層的代碼(全局作用域)

查找變量時恨搓,先從當前上下文的變量對象中查找院促,如果沒找到就到父級(詞法層面的父級)執(zhí)行上下文的變量對象中查找,一直到全局上下文的變量對象斧抱,也就是是全局對象常拓,這樣由多個執(zhí)行上下文的變量對象構(gòu)成的鏈表就是作用域鏈(scope chain)。
變量查找也包括原型鏈查找辉浦。

函數(shù)創(chuàng)建
函數(shù)的作用域在函數(shù)創(chuàng)建時已確定弄抬,函數(shù)在創(chuàng)建時有一個內(nèi)部屬性[[scope]],保存了所有父級變量對象在其中宪郊,可以把[[scope]理解為所有父級變量對象的層級鏈(注意:[[scope]]并不代表完整的作用域鏈掂恕!)。
在函數(shù)作用域中所定義的變量和內(nèi)部函數(shù)在函數(shù)外邊是不能直接訪問到的废膘,而且并不會污染全局變量對象竹海。
函數(shù)激活
函數(shù)被調(diào)用時,進入函數(shù)上下文丐黄,創(chuàng)建VO/AO斋配,將活動對象添加到作用域的前端。
此時執(zhí)行上下文的作用域鏈可以表示為:
Scope = [AO].concat([[Scope]]);

    var x = 10;
    function foo () {
        console.log(x);
    }
    function fun () {
        var x = 20;
        var bar = foo;
        bar();
    }
    fun(); // 是10灌闺,而不是20
    // 進入全局環(huán)境艰争,創(chuàng)建變量對象,執(zhí)行代碼
    globalContext.VO = {
        foo: <foo reference>,
        fun: <fun reference>,
        x: 10
    };
    // 函數(shù)foo()創(chuàng)建時桂对,[[scope]]保存父級作用域鏈
    foo.[[scope]] = [globalContext.VO]
    // 函數(shù)fun()創(chuàng)建時甩卓,[[scope]]保存父級作用域鏈
    fun.[[scope]] = [globalContext.VO]
    // 函數(shù)fun()調(diào)用時,funContext壓入執(zhí)行上下文棧
    ECStack = [
        funContext,
        globalContext
    ];
    // 創(chuàng)建funContext蕉斜,1.復制fun函數(shù)[[scope]]屬性逾柿,初始化作用域鏈
    funContext = {
        Scope: fun.[[scope]],
    };
    // 創(chuàng)建funContext,2.創(chuàng)建活動變量宅此,arguments机错,函數(shù)聲明,變量聲明
    funContext = {
        AO: {
            arguments: {length: 0},
            x: undefined,
            bar: undefined
        }
    };
    // 創(chuàng)建funContext父腕,3.將活動對象壓入fun作用域頂端
    funContext = {
        AO: {
            arguments: {length: 0},
            x: undefined,
            bar: undefined
        },
        Scope: [AO, fun.[[Scope]]]
    };
    // funContext創(chuàng)建完成弱匪,執(zhí)行代碼修改AO屬性值
    funContext = {
        AO: {
            arguments: {length: 0},
            x: 20,
            bar: <foo reference>
        },
        Scope: [AO, globalContext.VO]
    };
    // 調(diào)用bar(),引用地址指向foo()璧亮,fooContext壓入執(zhí)行上下文棧
    ECStack = [
        fooContext,
        funContext,
        globalContext
    ];
    // 創(chuàng)建fooContext:
    // 1.復制fun函數(shù)[[scope]]屬性萧诫,初始化作用域鏈
    // 2.創(chuàng)建活動對象斥难,arguments,函數(shù)聲明帘饶,變量聲明
    // 3.將活動對象壓入foo作用域頂端
    fooContext = {
        AO: {
            arguments: {length: 0},
        },
        Scope: [AO, foo.[[Scope]]]
    };
    // fooContext初始化完成哑诊,執(zhí)行代碼修改AO屬性值
    fooContext = {
        AO: {
            arguments: {length: 0},
        },
        Scope: [AO, globalContext.VO]
    };
    // 在foo函數(shù)中執(zhí)行console.log(x)語句,查找變量x;
    fooContext.AO;   // not found
    fooContext.Scope -> globalContext.VO -> x = 10 // found

閉包

閉包(Closures)是指有權(quán)訪問另一個函數(shù)作用域中的變量的函數(shù)及刻。
創(chuàng)建閉包的常見形式就是在一個函數(shù)內(nèi)部創(chuàng)建另一個函數(shù)搭儒,內(nèi)部函數(shù)在執(zhí)行的時候,訪問了外部函數(shù)的變量對象提茁。此時,外部函數(shù)就是閉包馁菜。

    var name = "Tom";
    function getName(){
        var name = "Leo";
        function fn(){
            console.log(name);
        }
        return fn;
    }
    var foo = getName(); //執(zhí)行g(shù)etName函數(shù),講返回結(jié)果fn函數(shù)的引用賦值給foo
    foo(); // Leo
// 1.執(zhí)行g(shù)etName函數(shù)茴扁,創(chuàng)建getName函數(shù)執(zhí)行上下文,getName執(zhí)行上下文進棧
// 2.getName執(zhí)行上下文初始化汪疮,創(chuàng)建變量對象峭火、作用域鏈、this等
// 3.getName函數(shù)執(zhí)行完畢智嚷,返回fn函數(shù)引用卖丸,getName執(zhí)行上下文出棧
// 4.執(zhí)行fn函數(shù),創(chuàng)建fn函數(shù)執(zhí)行上下文盏道,fn執(zhí)行上下文進棧
// 5.fn執(zhí)行上下文初始化稍浆,創(chuàng)建變量對象、作用域鏈猜嘱、this等
// 6.執(zhí)行fn中代碼衅枫,查找變量name,fnContext.AO中沒有朗伶,在作用域鏈中查找
// 7.fnContext = {
        Scope:  [AO, getNameContext.AO, globalContext.VO],
    }
// 8.在getNameContext.AO中找到變量name弦撩,不再向上查找,輸出name="Leo"论皆。
// 雖然fn在執(zhí)行時益楼,getNameContext已出棧(銷毀),但getNameContext.AO還在內(nèi)存中
// 這是因為fn的作用域鏈會引用這個活動對象点晴,直到fn被銷毀感凤,getNameContext.AO才會被銷毀
// 這種執(zhí)行上下文已銷毀,但它的子執(zhí)行上下文依舊可以引用該上下文的變量的機制就形成了閉包觉鼻。

通過閉包可以保存整個變量對象俊扭,但是只能取得變量的最后一個值。

    var data = [];
    for (var i = 0; i < 3; i++) {
      data[i] = function () {
        console.log(i);
      };
    }
    data[0](); // 3
    data[1](); // 3
    data[2](); // 3
// 當執(zhí)行data[0]函數(shù)的時候坠陈,全局變量i為3
// 此時萨惑,data[0]函數(shù)的作用域鏈為:
    data[0]Context = {
        Scope: [AO, globalContext.VO]
    }
//  data[0]Context的AO沒有i的值捐康,所以會從globalContext.VO中查找,此時i=3
//  data[0],data[2]同理
//  期望依次輸出0,1,2
// 使用一個立即執(zhí)行函數(shù)庸蔼,參數(shù)num接收傳入的變量i
    var data = [];
    for (var i = 0; i < 3; i++) {
      data[i] = (function (num) {
            return function(){
                console.log(num);
            }
      })(i);
    }
    data[0](); // 0
    data[1](); // 1
    data[2](); // 2
// 在執(zhí)行data[0]函數(shù)時解总,data[0]函數(shù)的作用域鏈為:
    data[0]Context = {
        Scope: [AO, 匿名函數(shù)Context.AO,globalContext.VO]
    }
// 匿名函數(shù)Context.AO = {
        arguments: {
            0: 0,
            length: 1
        },
        num:0 // 將變量i的當前值賦值給參數(shù)num
    }
// data[0]Context的AO沒有num值姐仅,沿著作用域鏈從匿名函數(shù)Context.AO中查找花枫,找到num=0

只有內(nèi)部函數(shù)訪問了上層作用域鏈中的變量對象時,才會形成閉包掏膏,且與作用域鏈的訪問順序有關(guān)劳翰。

    function fn1() {
        var a = 1;
        return function fn2() {
            var b = 2;
            return function fn3() {
                // console.log(a);//1 閉包是fn1
                // console.log(b);//2 閉包是fn2
                console.log(a,b);//1 2  閉包是fn1 fn2
            }
        }
    }
    var fn2 = fn1();
    var fn3 = fn2();
    fn3();

參考資料:
《JavaScript高級程序設(shè)計》
《JavaScript 標準參考教程》
湯姆大叔-深入理解JavaScript系列

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