rayhomie's blog

# js函数作用域与闭包相关问题

在了解词法作用域之前，我们先对作用域做一个简单的介绍 作用域： 从字面上可以理解就是，作用到的区域，例如，一个人生病吃药，这个药只会作用到人的局部器官或部位。

在程序语言中作用域的意义是： 程序设计概念，通常来说，一段程序代码中所用到的名字并不总是有效/可用的，而限定这个名字的可用性的代码范围就是这个名字的作用域。

词法作用域： 词法作用域也就是在词法阶段定义的作用域。 换句话说，词法作用域就是你在写代码的时候就已经决定了变量的作用域。

# js中其实只有词法作用域，并没有动态作用域，this的执行机制让作用域表现的像动态作用域，this的绑定是在代码执行的时候确定的。
# 作用域

作用域是指程序源代码中定义变量的区域。

作用域规定了如何查找变量，也就是确定当前执行代码对变量的访问权限。

JavaScript 采用词法作用域(lexical scoping)，也就是静态作用域。

# 静态作用域与动态作用域

因为 JavaScript 采用的是词法作用域，函数的作用域在函数定义的时候就决定了。

而与词法作用域相对的是动态作用域，函数的作用域是在函数调用的时候才决定的。

我们来看下面这道题：

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

看到上面这道题，我们把问题抽离出来，就是词法作用域的问题。

function A() {
    console.log(C)
}
function B() {
    var C = "hhh"   
    A()//无法读取C因为A()作用域是自己内部以及向上找（此时向上找不到多的作用域了）
}
B()//报错

上面的代码是不能执行的，因为A()方法的作用域是词法环境规定的，也就是说只能用A()方法中的变量和A()方法向上找作用域window下的变量。（A和B方法同级）

下面的代码则是可以找到c变量，此时的词法环境作用域是：先找a()方法中的变量，如果没有，则找b()方法中的变量，如果还是没有，则找window中的变量。

function b() {
    var c = "hhh"
    function a() {
        console.log(c)
    }
    a()//可以读取到c，因为a()的作用域是自己内部以及b的作用域
}
b()//"hhh"

# 看一道思考题，这是我在冴羽的博客上看到的

最后，让我们看一个《JavaScript权威指南》中的例子：

var scope = "global scope";
function checkscope(){
  var scope = "local scope";
  function f(){
    return scope;
  }
  return f();
}
checkscope();
var scope = "global scope";
function checkscope(){
  var scope = "local scope";
  function f(){
    return scope;
  }
  return f;
}
checkscope()();

猜猜两段代码各自的执行结果是多少？

这里直接告诉大家结果，两段代码都会打印：local scope。

原因也很简单，因为JavaScript采用的是词法作用域，函数的作用域基于函数创建的位置。

而引用《JavaScript权威指南》的回答就是：

JavaScript 函数的执行用到了作用域链，这个作用域链是在函数定义的时候创建的。嵌套的函数 f() 定义在这个作用域链里，其中的变量 scope 一定是局部变量，不管何时何地执行函数 f()，这种绑定在执行 f() 时依然有效。

# 两段代码执行的结果一样，但是两段代码究竟有哪些不同呢？

答案就是执行上下文栈的变化不一样。

让我们模拟第一段代码：

ECStack.push(<checkscope> functionContext);
ECStack.push(<f> functionContext);
ECStack.pop();
ECStack.pop();

让我们模拟第二段代码：

ECStack.push(<checkscope> functionContext);
ECStack.pop();
ECStack.push(<f> functionContext);
ECStack.pop();

# 作用域(Scope)

# 1. 什么是作用域

作用域是在运行时代码中的某些特定部分中变量，函数和对象的可访问性。换句话说，作用域决定了代码区块中变量和其他资源的可见性。可能这两句话并不好理解，我们先来看个例子：

function outFun2() {
    var inVariable = "内层变量2";
}
outFun2();//要先执行这个函数，否则根本不知道里面是啥
console.log(inVariable); // Uncaught ReferenceError: inVariable is not defined

从上面的例子可以体会到作用域的概念，变量 inVariable 在全局作用域没有声明，所以在全局作用域下取值会报错。我们可以这样理解：作用域就是一个独立的地盘，让变量不会外泄、暴露出去。也就是说作用域最大的用处就是隔离变量，不同作用域下同名变量不会有冲突。

ES6 之前 JavaScript 没有块级作用域,只有全局作用域和函数作用域。ES6 的到来，为我们提供了‘块级作用域’,可通过新增命令 let 和 const 来体现。

# 2. 全局作用域和函数作用域

在代码中任何地方都能访问到的对象拥有全局作用域，一般来说以下几种情形拥有全局作用域：

  • 最外层函数 和在最外层函数外面定义的变量拥有全局作用域
var outVariable = "我是最外层变量"; //最外层变量
function outFun() { //最外层函数
    var inVariable = "内层变量";
    function innerFun() { //内层函数
        console.log(inVariable);
    }
    innerFun();
}
console.log(outVariable); //我是最外层变量
outFun(); //内层变量
console.log(inVariable); //inVariable is not defined
innerFun(); //innerFun is not defined
  • 所有末定义直接赋值的变量自动声明为拥有全局作用域
function outFun2() {
    variable = "未定义直接赋值的变量";
    var inVariable2 = "内层变量2";
}
outFun2();//要先执行这个函数，否则根本不知道里面是啥
console.log(variable); //未定义直接赋值的变量
console.log(inVariable2); //inVariable2 is not defined
  • 所有window对象的属性拥有全局作用域

一般情况下，window 对象的内置属性都拥有全局作用域，例如 window.name、window.location、window.top等等。

全局作用域有个弊端：如果我们写了很多行 JS 代码，变量定义都没有用函数包括，那么它们就全部都在全局作用域中。这样就会 污染全局命名空间, 容易引起命名冲突。

// 张三写的代码中
var data = {a: 100}

// 李四写的代码中
var data = {x: true}

这就是为何 jQuery、Zepto 等库的源码，所有的代码都会放在(function(){....})()中。因为放在里面的所有变量，都不会被外泄和暴露，不会污染到外面，不会对其他的库或者 JS 脚本造成影响。这是函数作用域的一个体现。

函数作用域,是指声明在函数内部的变量，和全局作用域相反，局部作用域一般只在固定的代码片段内可访问到，最常见的例如函数内部。

function doSomething(){
    var blogName="浪里行舟";
    function innerSay(){
        alert(blogName);
    }
    innerSay();
}
alert(blogName); //脚本错误
innerSay(); //脚本错误

作用域是分层的，内层作用域可以访问外层作用域的变量，反之则不行。我们看个例子，用泡泡来比喻作用域可能好理解一点：

在这里插入图片描述

最后输出的结果为 2, 4, 12

  • 泡泡 1 是全局作用域，有标识符 foo；
  • 泡泡 2 是作用域 foo，有标识符 a,bar,b；
  • 泡泡 3 是作用域 bar，仅有标识符 c。

值得注意的是：块语句（大括号“｛｝”中间的语句），如 if 和 switch 条件语句或 for 和 while 循环语句，不像函数，它们不会创建一个新的作用域。在块语句中定义的变量将保留在它们已经存在的作用域中。

if (true) {
    // 'if' 条件语句块不会创建一个新的作用域
    var name = 'Hammad'; // name 依然在全局作用域中
}
console.log(name); // logs 'Hammad'

JS 的初学者经常需要花点时间才能习惯变量提升，而如果不理解这种特有行为，就可能导致 bug 。正因为如此， ES6 引入了块级作用域，让变量的生命周期更加可控。

# 3. 块级作用域

块级作用域可通过新增命令 let 和 const 声明，所声明的变量在指定块的作用域外无法被访问。块级作用域在如下情况被创建：

  1. 在一个函数内部
  2. 在一个代码块（由一对花括号包裹）内部

let 声明的语法与 var 的语法一致。你基本上可以用 let 来代替 var 进行变量声明，但会将变量的作用域限制在当前代码块中。块级作用域有以下几个特点：

  • 声明变量不会提升到代码块顶部

let/const 声明并不会被提升到当前代码块的顶部，因此你需要手动将 let/const 声明放置到顶部，以便让变量在整个代码块内部可用。

function getValue(condition) {
if (condition) {
let value = "blue";
return value;
} else {
// value 在此处不可用
return null;
}
// value 在此处不可用
}
  • 禁止重复声明

如果一个标识符已经在代码块内部被定义，那么在此代码块内使用同一个标识符进行 let 声明就会导致抛出错误。例如：

var count = 30;
let count = 40; // Uncaught SyntaxError: Identifier 'count' has already been declared

在本例中， count 变量被声明了两次：一次使用 var ，另一次使用 let 。因为 let 不能在同一作用域内重复声明一个已有标识符，此处的 let 声明就会抛出错误。但如果在嵌套的作用域内使用 let 声明一个同名的新变量，则不会抛出错误。

var count = 30;
// 不会抛出错误
if (condition) {
let count = 40;
// 其他代码
}
  • 循环中的绑定块作用域的妙用

开发者可能最希望实现 for 循环的块级作用域了，因为可以把声明的计数器变量限制在循环内，例如，以下代码在 JS 经常见到：

<button>测试1</button>
<button>测试2</button>
<button>测试3</button>
<script type="text/javascript">
   var btns = document.getElementsByTagName('button')
    for (var i = 0; i < btns.length; i++) {
      btns[i].onclick = function () {
        console.log('第' + (i + 1) + '个')
      }
    }
</script>

我们要实现这样的一个需求: 点击某个按钮, 提示"点击的是第 n 个按钮",此处我们先不考虑事件代理,万万没想到，点击任意一个按钮，后台都是弹出“第四个”,这是因为 i 是全局变量,执行到点击事件时，此时 i 的值为 3。那该如何修改，最简单的是用 let 声明 i

 for (let i = 0; i < btns.length; i++) {
    btns[i].onclick = function () {
      console.log('第' + (i + 1) + '个')
    }
  }

# 作用域链

# 1.什么是自由变量

首先认识一下什么叫做 自由变量 。如下代码中，console.log(a)要得到 a 变量，但是在当前的作用域中没有定义 a（可对比一下 b）。当前作用域没有定义的变量，这成为 自由变量 。自由变量的值如何得到 —— 向父级作用域寻找（注意：这种说法并不严谨，下文会重点解释）。

var a = 100
function fn() {
    var b = 200
    console.log(a) // 这里的a在这里就是一个自由变量
    console.log(b)
}
fn()

# 2. 什么是作用域链

如果父级也没呢？再一层一层向上寻找，直到找到全局作用域还是没找到，就宣布放弃。这种一层一层的关系，就是 作用域链 。

var a = 100
function F1() {
    var b = 200
    function F2() {
        var c = 300
        console.log(a) // 自由变量，顺作用域链向父作用域找
        console.log(b) // 自由变量，顺作用域链向父作用域找
        console.log(c) // 本作用域的变量
    }
    F2()
}
F1()

# 3. 关于自由变量的取值

关于自由变量的值，上文提到要到父作用域中取，其实有时候这种解释会产生歧义。

var x = 10
function fn() {
  console.log(x)
}
function show(f) {
  var x = 20
  (function() {
    f() //10，而不是20
  })()
}
show(fn)

在 fn 函数中，取自由变量 x 的值时，要到哪个作用域中取？——要到创建 fn 函数的那个作用域中取，无论 fn 函数将在哪里调用。

所以，不要在用以上说法了。相比而言，用这句话描述会更加贴切:要到创建这个函数的那个域”。 作用域中取值,这里强调的是“创建”，而不是“调用”，切记切记——其实这就是所谓的"静态作用域"

var a = 10
function fn() {
  var b = 20
  function bar() {
    console.log(a + b) //30
  }
  return bar
}
var x = fn(),
  b = 200
x() //bar()

fn()返回的是 bar 函数，赋值给 x。执行 x()，即执行 bar 函数代码。取 b 的值时，直接在 fn 作用域取出。取 a 的值时，试图在 fn 作用域取，但是取不到，只能转向创建 fn 的那个作用域中去查找，结果找到了,所以最后的结果是 30

# 作用域与执行上下文

许多开发人员经常混淆作用域和执行上下文的概念，误认为它们是相同的概念，但事实并非如此。

我们知道 JavaScript 属于解释型语言，JavaScript 的执行分为：解释和执行两个阶段,这两个阶段所做的事并不一样：

# 解释阶段：

  • 词法分析
  • 语法分析
  • 作用域规则确定

# 执行阶段：

  • 创建执行上下文
  • 执行函数代码
  • 垃圾回收

JavaScript 解释阶段便会确定作用域规则，因此作用域在函数定义时就已经确定了，而不是在函数调用时确定，但是执行上下文是函数执行之前创建的。执行上下文最明显的就是 this 的指向是执行时确定的。而作用域访问的变量是编写代码的结构确定的。

作用域和执行上下文之间最大的区别是： 执行上下文在运行时确定，随时可能改变；作用域在定义时就确定，并且不会改变。

一个作用域下可能包含若干个上下文环境。有可能从来没有过上下文环境（函数从来就没有被调用过）；有可能有过，现在函数被调用完毕后，上下文环境被销毁了；有可能同时存在一个或多个（闭包）。同一个作用域下，不同的调用会产生不同的执行上下文环境，继而产生不同的变量的值。

# js引擎的工作过程

js引擎的工作过程，对这个问题有了新的认识。简单来说，js引擎的工作分两个阶段，一个是语法检查阶段，一个是运行阶段。而运行阶段又分预解析和执行两个阶段。

在预解析阶段，先创建执行上下文，执行上下文包括变量对象、作用域链和this值。

变量对象VO：var声明的变量、function声明的函数，及当前函数的形参

作用域链：当前变量对象+所有父级作用域 [[scope]]

this值：在进入执行上下文后不再改变

PS：作用域链其实就是一个变量对象的链，函数的变量对象称之为active object，简称AO。函数创建后就有静态的[[scope]]属性，直到函数销毁）

创建执行上下文后，会对变量对象的属性进行填充。所谓属性，就是var、function声明的标志符及函数形参名，至于属性对应的值：变量值为undefined，函数值为函数定义，形参值为实参，没有传入实参则为undefined。

预解析阶段结束后，进入执行代码阶段，此时执行上下文有个Scope属性(区别于函数的[[scope]]属性)。

Scope = 当前AO.concat([[scope]])

js解析器逐行读取并执行代码，变量对象中的属性值可能因赋值语句而改变。当我们查询外部作用域的变量时，其实就是沿着作用域链，依次在这些变量对象里遍历标志符，直到最后的全局变量对象。

# 为什么会有闭包？
# JS中的作用域链是在什么时候建立的？
Last Updated: 8/5/2020, 10:35:30 PM