作用域链
作用域链(Scope Chain)是 JavaScript 中非常重要的一个概念,它是用来解决变量访问权限和可见性的机制。在 JavaScript 中,每个函数都会创建一个新的执行上下文,每个执行上下文都有自己的作用域链。作用域链是由当前执行上下文的变量对象和上层执行上下文的作用域链组成的。
当 JavaScript 引擎在执行代码时需要访问一个变量时,它会首先在当前执行上下文的变量对象中查找该变量,如果变量不存在,则会在上层执行上下文的变量对象中继续查找,直到找到该变量为止。这个查找的过程就是作用域链的搜索过程。
作用域链的顶部是当前执行上下文的变量对象,底部是全局执行上下文的变量对象。作用域链的创建过程是在执行上下文创建阶段完成的,它是静态的,也就是说,一旦创建完成后就不会再发生变化。
作用域链的创建过程包括以下几个步骤:
创建当前执行上下文的变量对象。
将该变量对象添加到作用域链的顶部。
将上层执行上下文的作用域链复制到当前执行上下文的作用域链中,并将当前执行上下文的变量对象添加到作用域链的顶部。
作用域链的创建过程保证了变量访问的正确性和可见性,也保证了函数作用域的正确性。在 JavaScript 中,每个函数都有自己的作用域链,函数内部的变量可以访问函数外部的变量,但是函数外部的变量不能访问函数内部的变量。这种机制可以避免变量污染和命名冲突等问题,提高代码的可维护性和可扩展性。
总的来说,作用域链是 JavaScript 中非常重要的一个概念,它是解决变量访问权限和可见性的机制。了解作用域链的创建过程和搜索过程可以帮助我们更好地理解 JavaScript 中的变量、函数和作用域等概念,并且可以帮助我们更好地理解代码的执行过程。
前言
在《JavaScript深入之执行上下文栈》中讲到,当JavaScript代码执行一段可执行代码(executable code)时,会创建对应的执行上下文(execution context)。
对于每个执行上下文,都有三个重要属性:
- 变量对象(Variable object,VO)
- 作用域链(Scope chain)
- this
今天重点讲讲作用域链。
作用域链
在《JavaScript深入之变量对象》中讲到,当查找变量的时候,会先从当前上下文的变量对象中查找,如果没有找到,就会从父级(词法层面上的父级)执行上下文的变量对象中查找,一直找到全局上下文的变量对象,也就是全局对象。这样由多个执行上下文的变量对象构成的链表就叫做作用域链。
下面,让我们以一个函数的创建和激活两个时期来讲解作用域链是如何创建和变化的。
函数创建
在《JavaScript深入之词法作用域和动态作用域》中讲到,函数的作用域在函数定义的时候就决定了。
这是因为函数有一个内部属性 [[scope]],当函数创建的时候,就会保存所有父变量对象到其中,你可以理解 [[scope]] 就是所有父变量对象的层级链,但是注意:[[scope]] 并不代表完整的作用域链!
举个例子:
function foo() {
function bar() {
...
}
}
函数创建时,各自的[[scope]]为:
foo.[[scope]] = [
globalContext.VO
];
bar.[[scope]] = [
fooContext.AO,
globalContext.VO
];
函数激活
当函数激活时,进入函数上下文,创建 VO/AO 后,就会将活动对象添加到作用链的前端。
这时候执行上下文的作用域链,我们命名为 Scope:
Scope = [AO].concat([[Scope]]);
至此,作用域链创建完毕。
捋一捋
以下面的例子为例,结合着之前讲的变量对象和执行上下文栈,我们来总结一下函数执行上下文中作用域链和变量对象的创建过程:
var scope = "global scope";
function checkscope(){
var scope2 = 'local scope';
return scope2;
}
checkscope();
执行过程如下:
1.checkscope 函数被创建,保存作用域链到 内部属性[[scope]]
checkscope.[[scope]] = [
globalContext.VO
];
2.执行 checkscope 函数,创建 checkscope 函数执行上下文,checkscope 函数执行上下文被压入执行上下文栈
ECStack = [
checkscopeContext,
globalContext
];
3.checkscope 函数并不立刻执行,开始做准备工作,第一步:复制函数[[scope]]属性创建作用域链
checkscopeContext = {
Scope: checkscope.[[scope]],
}
4.第二步:用 arguments 创建活动对象,随后初始化活动对象,加入形参、函数声明、变量声明
checkscopeContext = {
AO: {
arguments: {
length: 0
},
scope2: undefined
},
Scope: checkscope.[[scope]],
}
5.第三步:将活动对象压入 checkscope 作用域链顶端
checkscopeContext = {
AO: {
arguments: {
length: 0
},
scope2: undefined
},
Scope: [AO, [[Scope]]]
}
6.准备工作做完,开始执行函数,随着函数的执行,修改 AO 的属性值
checkscopeContext = {
AO: {
arguments: {
length: 0
},
scope2: 'local scope'
},
Scope: [AO, [[Scope]]]
}
7.查找到 scope2 的值,返回后函数执行完毕,函数上下文从执行上下文栈中弹出
ECStack = [
globalContext
];
补充:函数作用域在函数定义完就确定了,所以
foo.[[scope]]
、bar.[[scope]]
已经提前都定义好了,已经保存作用域链到内部的[[scope]]属性上了。 当函数被执行时,会先创建函数执行上下文,并压入ECS 之后,开始处理上下文,首先讲上面的作用域链先保存到上下文的Scope属性上 然后,创建AO,把一些变量、函数声明等变量初始化到AO上,并将AO压入到作用域链的顶端 这些都处理完,就可以执行函数了,边执行变修改AO,直到执行完函数,把函数的执行上下文从ECS弹出。