在chrome開發(fā)者工具中觀察函數(shù)調(diào)用棧家妆、作用域鏈與閉包

在前端開發(fā)中,有一個(gè)非常重要的技能冕茅,叫做斷點(diǎn)調(diào)試伤极。

在chrome的開發(fā)者工具中蛹找,通過斷點(diǎn)調(diào)試,我們能夠非常方便的一步一步的觀察JavaScript的執(zhí)行過程哨坪,直觀感知函數(shù)調(diào)用棧庸疾,作用域鏈,變量對(duì)象当编,閉包届慈,this等關(guān)鍵信息的變化。因此忿偷,斷點(diǎn)調(diào)試對(duì)于快速定位代碼錯(cuò)誤金顿,快速了解代碼的執(zhí)行過程有著非常重要的作用,這也是我們前端開發(fā)者必不可少的一個(gè)高級(jí)技能牵舱。

當(dāng)然如果你對(duì)JavaScript的這些基礎(chǔ)概念(執(zhí)行上下文串绩,變量對(duì)象,閉包芜壁,this等)了解還不夠的話礁凡,想要透徹掌握斷點(diǎn)調(diào)試可能會(huì)有一些困難。但是好在在前面幾篇文章慧妄,我都對(duì)這些概念進(jìn)行了詳細(xì)的概述顷牌,因此要掌握這個(gè)技能,對(duì)大家來(lái)說(shuō)塞淹,應(yīng)該是比較輕松的窟蓝。

這篇文章的主要目的在于借助對(duì)于斷點(diǎn)調(diào)試的學(xué)習(xí),來(lái)進(jìn)一步加深對(duì)閉包的理解饱普。

一运挫、基礎(chǔ)概念回顧

函數(shù)在被調(diào)用執(zhí)行時(shí),會(huì)創(chuàng)建一個(gè)當(dāng)前函數(shù)的執(zhí)行上下文套耕。在該執(zhí)行上下文的創(chuàng)建階段谁帕,變量對(duì)象、作用域鏈冯袍、閉包匈挖、this指向會(huì)分別被確定。而一個(gè)JavaScript程序中一般來(lái)說(shuō)會(huì)有多個(gè)函數(shù)康愤,JavaScript引擎使用函數(shù)調(diào)用棧來(lái)管理這些函數(shù)的調(diào)用順序儡循。函數(shù)調(diào)用棧的調(diào)用順序與棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一致。

二征冷、認(rèn)識(shí)斷點(diǎn)調(diào)試工具

在盡量新版本的chrome瀏覽器中(不確定你用的老版本與我的一致)择膝,調(diào)出chrome瀏覽器的開發(fā)者工具。

瀏覽器右上角豎著的三點(diǎn) -> 更多工具 -> 開發(fā)者工具 -> Sources

界面如圖检激。

在我的demo中调榄,我把代碼放在app.js中踊赠,在index.html中引入。我們暫時(shí)只需要關(guān)注截圖中紅色箭頭的地方每庆。在最右側(cè)上方筐带,有一排圖標(biāo)。我們可以通過使用他們來(lái)控制函數(shù)的執(zhí)行順序缤灵。從左到右他們依次是:

  • resume/pause script execution
    恢復(fù)/暫停腳本執(zhí)行
  • step over next function call

跨過伦籍,實(shí)際表現(xiàn)是不遇到函數(shù)時(shí),執(zhí)行下一步腮出。遇到函數(shù)時(shí)帖鸦,不進(jìn)入函數(shù)直接執(zhí)行下一步。

  • step into next function call

跨入胚嘲,實(shí)際表現(xiàn)是不遇到函數(shù)時(shí)作儿,執(zhí)行下一步。遇到到函數(shù)時(shí)馋劈,進(jìn)入函數(shù)執(zhí)行上下文攻锰。

  • step out of current function

跳出當(dāng)前函數(shù)

  • deactivate breakpoints

停用斷點(diǎn)

  • don‘t pause on exceptions

不暫停異常捕獲

其中跨過,跨入妓雾,跳出是我使用最多的三個(gè)操作娶吞。

上圖右側(cè)第二個(gè)紅色箭頭指向的是函數(shù)調(diào)用棧(call Stack),這里會(huì)顯示代碼執(zhí)行過程中械姻,調(diào)用棧的變化妒蛇。

右側(cè)第三個(gè)紅色箭頭指向的是作用域鏈(Scope),這里會(huì)顯示當(dāng)前函數(shù)的作用域鏈楷拳。其中Local表示當(dāng)前的局部變量對(duì)象绣夺,Closure表示當(dāng)前作用域鏈中的閉包。借助此處的作用域鏈展示欢揖,我們可以很直觀的判斷出一個(gè)例子中陶耍,到底誰(shuí)是閉包,對(duì)于閉包的深入了解具有非常重要的幫助作用浸颓。

三、斷點(diǎn)設(shè)置

在顯示代碼行數(shù)的地方點(diǎn)擊旺拉,即可設(shè)置一個(gè)斷點(diǎn)产上。斷點(diǎn)設(shè)置有以下幾個(gè)特點(diǎn):

  • 在單獨(dú)的變量聲明(如果沒有賦值),函數(shù)聲明的那一行蛾狗,無(wú)法設(shè)置斷點(diǎn)晋涣。
  • 設(shè)置斷點(diǎn)后刷新頁(yè)面,JavaScript代碼會(huì)執(zhí)行到斷點(diǎn)位置處暫停執(zhí)行沉桌,然后我們就可以使用上邊介紹過的幾個(gè)操作開始調(diào)試了谢鹊。
  • 當(dāng)你設(shè)置多個(gè)斷點(diǎn)時(shí)算吩,chrome工具會(huì)自動(dòng)判斷從最早執(zhí)行的那個(gè)斷點(diǎn)開始執(zhí)行,因此我一般都是設(shè)置一個(gè)斷點(diǎn)就行了佃扼。
四偎巢、實(shí)例

接下來(lái),我們借助一些實(shí)例兼耀,來(lái)使用斷點(diǎn)調(diào)試工具压昼,看一看,我們的demo函數(shù)瘤运,在執(zhí)行過程中的具體表現(xiàn)窍霞。

// demo01

var fn;
function foo() {
    var a = 2;
    function baz() {
        console.log( a );
    }
    fn = baz;
}
function bar() {
    fn();
}

foo();
bar(); // 2

在向下閱讀之前,我們可以停下來(lái)思考一下拯坟,這個(gè)例子中但金,誰(shuí)是閉包?

這是來(lái)自《你不知道的js》中的一個(gè)例子郁季。由于在使用斷點(diǎn)調(diào)試過程中冷溃,發(fā)現(xiàn)chrome瀏覽器理解的閉包與該例子中所理解的閉包不太一致,因此專門挑出來(lái)巩踏,供大家參考秃诵。我個(gè)人更加傾向于chrome中的理解。

  • 第一步:設(shè)置斷點(diǎn)塞琼,然后刷新頁(yè)面菠净。
  • 第二步:點(diǎn)擊上圖紅色箭頭指向的按鈕(step into),該按鈕的作用會(huì)根據(jù)代碼執(zhí)行順序彪杉,一步一步向下執(zhí)行毅往。在點(diǎn)擊的過程中,我們要注意觀察下方call stack 與 scope的變化派近,以及函數(shù)執(zhí)行位置的變化攀唯。

一步一步執(zhí)行,當(dāng)函數(shù)執(zhí)行到上例子中


我們可以看到渴丸,在chrome工具的理解中侯嘀,由于在foo內(nèi)部聲明的baz函數(shù)在調(diào)用時(shí)訪問了它的變量a,因此foo成為了閉包谱轨。這好像和我們學(xué)習(xí)到的知識(shí)不太一樣戒幔。我們來(lái)看看在《你不知道的js》這本書中的例子中的理解。

書中的注釋可以明顯的看出土童,作者認(rèn)為fn為閉包诗茎。即baz,這和chrome工具中明顯是不一樣的献汗。

而在備受大家推崇的《JavaScript高級(jí)編程》一書中敢订,是這樣定義閉包王污。

這里chrome中理解的閉包,與我所閱讀的這幾本書中的理解的閉包不一樣楚午。其實(shí)在之前對(duì)于閉包分析的文章中昭齐,我已經(jīng)有對(duì)這種情況做了一個(gè)解讀。閉包詳解

閉包是一個(gè)特殊對(duì)象醒叁,它由執(zhí)行上下文(代號(hào)A)與在該執(zhí)行上下文中創(chuàng)建的函數(shù)(代號(hào)B)共同組成司浪。

當(dāng)B執(zhí)行時(shí),如果訪問了A中變量對(duì)象中的值把沼,那么閉包就會(huì)產(chǎn)生啊易。

那么在大多數(shù)理解中,包括許多著名的書籍饮睬,文章里都以函數(shù)B的名字代指這里生成的閉包租谈。而在chrome中,則以執(zhí)行上下文A的函數(shù)名代指閉包捆愁。

我們修改一下demo01中的例子割去,來(lái)看看一個(gè)非常有意思的變化。

// demo02
var fn;
var m = 20;
function foo() {
    var a = 2;
    function baz(a) {
        console.log(a);
    }
    fn = baz;
}
function bar() {
    fn(m);
}

foo();
bar(); // 20

這個(gè)例子在demo01的基礎(chǔ)上昼丑,我在baz函數(shù)中傳入一個(gè)參數(shù)呻逆,并打印出來(lái)。在調(diào)用時(shí)菩帝,我將全局的變量m傳入咖城。輸出結(jié)果變?yōu)?0。在使用斷點(diǎn)調(diào)試看看作用域鏈呼奢。

是不是結(jié)果有點(diǎn)意外宜雀,閉包沒了,作用域鏈中沒有包含foo了握础。我靠辐董,跟我們理解的好像又有點(diǎn)不一樣。所以通過這個(gè)對(duì)比禀综,我們可以確定閉包的形成需要兩個(gè)條件简烘。

  • 在函數(shù)內(nèi)部創(chuàng)建新的函數(shù);
  • 新的函數(shù)在執(zhí)行時(shí)定枷,訪問了函數(shù)的變量對(duì)象孤澎;

還有更有意思的。

我們繼續(xù)來(lái)看看一個(gè)例子依鸥。

// demo03

function foo() {
    var a = 2;

    return function bar() {
        var b = 9;

        return function fn() {
            console.log(a);
        }
    }
}

var bar = foo();
var fn = bar();
fn();

在這個(gè)例子中亥至,fn只訪問了foo中的a變量悼沈,因此它的閉包只有foo贱迟。

修改一下demo03姐扮,我們?cè)趂n中也訪問bar中b變量試試看。

// demo04

function foo() {
    var a = 2;

    return function bar() {
        var b = 9;

        return function fn() {
            console.log(a, b);
        }
    }
}

var bar = foo();
var fn = bar();
fn();

這個(gè)時(shí)候衣吠,閉包變成了兩個(gè)茶敏。分別是bar,foo缚俏。

我們知道惊搏,閉包在模塊中的應(yīng)用非常重要。因此忧换,我們來(lái)一個(gè)模塊的例子恬惯,也用斷點(diǎn)工具來(lái)觀察一下。

// demo05
(function() {

    var a = 10;
    var b = 20;

    var test = {
        m: 20,
        add: function(x) {
            return a + x;
        },
        sum: function() {
            return a + b + this.m;
        },
        mark: function(k, j) {
            return k + j;
        }
    }

    window.test = test;

})();

test.add(100);
test.sum();
test.mark();

var _mark = test.mark;
_mark();

注意:這里的this指向顯示為Object或者Window亚茬,大寫開頭酪耳,他們表示的是實(shí)例的構(gòu)造函數(shù),實(shí)際上this是指向的具體實(shí)例

test.mark能形成閉包刹缝,跟下面的補(bǔ)充例子(demo07)情況是一樣的碗暗。

我們還可以結(jié)合點(diǎn)斷調(diào)試的方式,來(lái)理解那些困擾我們很久的this指向梢夯。隨時(shí)觀察this的指向言疗,在實(shí)際開發(fā)調(diào)試中非常有用。

// demo06

var a = 10;
var obj = {
    a: 20
}

function fn () {
    console.log(this.a);
}

fn.call(obj); // 20

最后繼續(xù)補(bǔ)充一個(gè)例子颂砸。

// demo07
function foo() {
    var a = 10;

    function fn1() {
        return a;
    }

    function fn2() {
        return 10;
    }

    fn2();
}

foo();

這個(gè)例子噪奄,和其他例子不太一樣。雖然fn2并沒有訪問到foo的變量沾凄,但是foo執(zhí)行時(shí)仍然變成了閉包梗醇。而當(dāng)我將fn1的聲明去掉時(shí),閉包便不會(huì)出現(xiàn)了撒蟀。

那么結(jié)合這個(gè)特殊的例子叙谨,我們可以這樣這樣定義閉包。

閉包是指這樣的作用域(foo)保屯,它包含有一個(gè)函數(shù)(fn1)手负,這個(gè)函數(shù)(fn1)可以調(diào)用被這個(gè)作用域所封閉的變量(a)、函數(shù)姑尺、或者閉包等內(nèi)容竟终。通常我們通過閉包所對(duì)應(yīng)的函數(shù)來(lái)獲得對(duì)閉包的訪問。

更多的例子切蟋,大家可以自行嘗試统捶,總之,學(xué)會(huì)了使用斷點(diǎn)調(diào)試之后,我們就能夠很輕松的了解一段代碼的執(zhí)行過程了喘鸟。這對(duì)快速定位錯(cuò)誤匆绣,快速了解他人的代碼都有非常巨大的幫助。大家一定要?jiǎng)邮謱?shí)踐什黑,把它給學(xué)會(huì)崎淳。

最后,根據(jù)以上的摸索情況愕把,再次總結(jié)一下閉包:

  • 閉包是在函數(shù)被調(diào)用執(zhí)行的時(shí)候才被確認(rèn)創(chuàng)建的拣凹。
  • 閉包的形成,與作用域鏈的訪問順序有直接關(guān)系恨豁。
  • 只有內(nèi)部函數(shù)訪問了上層作用域鏈中的變量對(duì)象時(shí)嚣镜,才會(huì)形成閉包,因此橘蜜,我們可以利用閉包來(lái)訪問函數(shù)內(nèi)部的變量祈惶。
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