作用域是JavaScript最重要的概念之一,想要學(xué)好JavaScript就需要理解JavaScript作用域和作用域鏈的工作原理。今天這篇文章對(duì)JavaScript作用域和作用域鏈作簡(jiǎn)單的介紹,希望能幫助大家更好的學(xué)習(xí)JavaScript。
JavaScript作用域
任何程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言都有作用域的概念,簡(jiǎn)單的說(shuō),作用域就是變量與函數(shù)的可訪問(wèn)范圍,即作用域控制著變量與函數(shù)的可見(jiàn)性和生命周期。在JavaScript中,變量的作用域有全局作用域和局部作用域兩種。
1. 全局作用域(Global Scope)
在代碼中任何地方都能訪問(wèn)到的對(duì)象擁有全局作用域,一般來(lái)說(shuō)一下幾種情形擁有全局作用域:
(1)最外層函數(shù)和在最外層函數(shù)外面定義的變量擁有全局作用域,例如:
(3)所有window對(duì)象的屬性擁有全局作用域
一般情況下,window對(duì)象的內(nèi)置屬性都都擁有全局作用域,例如window.name、window.location、window.top等等。
2. 局部作用域(Local Scope)
和全局作用域相反,局部作用域一般只在固定的代碼片段內(nèi)可訪問(wèn)到,最常見(jiàn)的例如函數(shù)內(nèi)部,所有在一些地方也會(huì)看到有人把這種作用域成為函數(shù)作用域,例如下列代碼中的blogName和函數(shù)innerSay都只擁有局部作用域。
在JavaScript中,函數(shù)也是對(duì)象,實(shí)際上,JavaScript里一切都是對(duì)象。函數(shù)對(duì)象和其它對(duì)象一樣,擁有可以通過(guò)代碼訪問(wèn)的屬性和一系列僅供JavaScript引擎訪問(wèn)的內(nèi)部屬性。其中一個(gè)內(nèi)部屬性是[[Scope]],由ECMA-262標(biāo)準(zhǔn)第三版定義,該內(nèi)部屬性包含了函數(shù)被創(chuàng)建的作用域中對(duì)象的集合,這個(gè)集合被稱為函數(shù)的作用域鏈,它決定了哪些數(shù)據(jù)能被函數(shù)訪問(wèn)。
當(dāng)一個(gè)函數(shù)創(chuàng)建后,它的作用域鏈會(huì)被創(chuàng)建此函數(shù)的作用域中可訪問(wèn)的數(shù)據(jù)對(duì)象填充。例如定義下面這樣一個(gè)函數(shù):
函數(shù)add的作用域?qū)?huì)在執(zhí)行時(shí)用到。例如執(zhí)行如下代碼:
這些值按照它們出現(xiàn)在函數(shù)中的順序被復(fù)制到運(yùn)行期上下文的作用域鏈中。它們共同組成了一個(gè)新的對(duì)象,叫“活動(dòng)對(duì)象(activation object)”,該對(duì)象包含了函數(shù)的所有局部變量、命名參數(shù)、參數(shù)集合以及this,然后此對(duì)象會(huì)被推入作用域鏈的前端,當(dāng)運(yùn)行期上下文被銷毀,活動(dòng)對(duì)象也隨之銷毀。新的作用域鏈如下圖所示:
在函數(shù)執(zhí)行過(guò)程中,沒(méi)遇到一個(gè)變量,都會(huì)經(jīng)歷一次標(biāo)識(shí)符解析過(guò)程以決定從哪里獲取和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。該過(guò)程從作用域鏈頭部,也就是從活動(dòng)對(duì)象開(kāi)始搜索,查找同名的標(biāo)識(shí)符,如果找到了就使用這個(gè)標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的變量,如果沒(méi)找到繼續(xù)搜索作用域鏈中的下一個(gè)對(duì)象,如果搜索完所有對(duì)象都未找到,則認(rèn)為該標(biāo)識(shí)符未定義。函數(shù)執(zhí)行過(guò)程中,每個(gè)標(biāo)識(shí)符都要經(jīng)歷這樣的搜索過(guò)程。
作用域鏈和代碼優(yōu)化
從作用域鏈的結(jié)構(gòu)可以看出,在運(yùn)行期上下文的作用域鏈中,標(biāo)識(shí)符所在的位置越深,讀寫速度就會(huì)越慢。如上圖所示,因?yàn)槿肿兞靠偸谴嬖谟谶\(yùn)行期上下文作用域鏈的最末端,因此在標(biāo)識(shí)符解析的時(shí)候,查找全局變量是最慢的。所以,在編寫代碼的時(shí)候應(yīng)盡量少使用全局變量,盡可能使用局部變量。一個(gè)好的經(jīng)驗(yàn)法則是:如果一個(gè)跨作用域的對(duì)象被引用了一次以上,則先把它存儲(chǔ)到局部變量里再使用。例如下面的代碼:
document.getElementById("btnChange").onclick=function(){
document.getElementById("targetCanvas").style.backgroundColor="red";
};
}
var doc=document;
doc.getElementById("btnChange").onclick=function(){
doc.getElementById("targetCanvas").style.backgroundColor="red";
};
}
改變作用域鏈
函數(shù)每次執(zhí)行時(shí)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行期上下文都是獨(dú)一無(wú)二的,所以多次調(diào)用同一個(gè)函數(shù)就會(huì)導(dǎo)致創(chuàng)建多個(gè)運(yùn)行期上下文,當(dāng)函數(shù)執(zhí)行完畢,執(zhí)行上下文會(huì)被銷毀。每一個(gè)運(yùn)行期上下文都和一個(gè)作用域鏈關(guān)聯(lián)。一般情況下,在運(yùn)行期上下文運(yùn)行的過(guò)程中,其作用域鏈只會(huì)被 with 語(yǔ)句和 catch 語(yǔ)句影響。
with語(yǔ)句是對(duì)象的快捷應(yīng)用方式,用來(lái)避免書寫重復(fù)代碼。例如:
with(document){
var bd=body,
links=getElementsByTagName("a"),
i=0,
len=links.length;
while(i < len){
update(links[i++]);
}
getElementById("btnInit").onclick=function(){
doSomething();
};
}
}
當(dāng)代碼運(yùn)行到with語(yǔ)句時(shí),運(yùn)行期上下文的作用域鏈臨時(shí)被改變了。一個(gè)新的可變對(duì)象被創(chuàng)建,它包含了參數(shù)指定的對(duì)象的所有屬性。這個(gè)對(duì)象將被推入作用域鏈的頭部,這意味著函數(shù)的所有局部變量現(xiàn)在處于第二個(gè)作用域鏈對(duì)象中,因此訪問(wèn)代價(jià)更高了。如下圖所示:
因此在程序中應(yīng)避免使用with語(yǔ)句,在這個(gè)例子中,只要簡(jiǎn)單的把document存儲(chǔ)在一個(gè)局部變量中就可以提升性能。
另外一個(gè)會(huì)改變作用域鏈的是try-catch語(yǔ)句中的catch語(yǔ)句。當(dāng)try代碼塊中發(fā)生錯(cuò)誤時(shí),執(zhí)行過(guò)程會(huì)跳轉(zhuǎn)到catch語(yǔ)句,然后把異常對(duì)象推入一個(gè)可變對(duì)象并置于作用域的頭部。在catch代碼塊內(nèi)部,函數(shù)的所有局部變量將會(huì)被放在第二個(gè)作用域鏈對(duì)象中。示例代碼:
doSomething();
}catch(ex){
alert(ex.message); //作用域鏈在此處改變
}
doSomething();
}catch(ex){
handleError(ex); //委托給處理器方法
}
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