深入理解JavaScript作用域

引言

JavaScript是门全栈性的语言,尤其是在2016年,经常听到JavaScript要一统天下的梗,甚至有流言说16年会个Vue.js就能找到工作,和当年iOS会个TableView就能找工作一样.(tableView就相当于Android的ListView,不过现在基本都用RecyclerView了)

2016年前端的热门技术基本都和JavaScript有关,比如移动端跨平台的Facebook出品的React Native和阿里的Weex,热修复技术JSPath,以及后端的Node.js(本宝宝非常喜欢的一门技术栈).昨晚去gibhub看了下,Vue的star数量已经超过了jQuery,虽然star数量并不能证明些什么,但是至少我们已经看到,前端思想已经从之前的document操作到了数据驱动开发的转变(有兴趣的话我可以之后结合Android、iOS、Vue,用一个小demo演示一下这个思想转变),有些公司甚至开始尝试用饿了么出品的Element来替代EasyUI(做过后端的同学应该都知道EasyUI真的是AV画质....)

JS技术层出不穷,之前就有一篇很火的文章,2016年学JS是一种什么样的体验,瞬间吓尿了不少人.大家都把注意力放到了框架和新技术上,原生的JS反而遭到了冷落,所以想通过几个基础性的JS问题,和大家一起交流(更希望大家带我飞,但是别把我丢到马航上飞...)

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JavaScript中的作用域

下面一个简单的问题:

<script>
    var str1 = "hello";
    var str2 = "world";

    function t1() {
        console.log(str1);
        console.log(str2);

        var str2 = "toby";
        console.log(str2);
    }

    //这里会输出什么?
    t1();

</script>

这是一个很简单的JS作用域问题,但是你越是强调简单这两个字,就越容易使人放松警惕,所以导致有些同学不假思索的回答输出

● hello

● world

● toby

但是结果是输出

● hello

● undefined

● toby

那么这就奇怪了,为什么会有undefined呢,不是应该是world吗?首先我们要明白,变量的寻找会遵循就近原则,所以js会先在函数中找,找不到才会向外找,而函数内有str2,但是运行到console.log(str2)时str2未定义,所以就出现了undefined

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词法分析

知其然还必须其所以然,那么我们再来看几个例子

例子1

<script>
    function t(userName) {
        console.log(userName);//这里输出什么?

        function userName() {
            console.log('tom');
        }
    }
    t('toby');
</script>

输出的结果是什么,这个例子好像和上面不一样,有种回到高中数学,题型一变就懵逼的感觉,这个时候可能有些同学会觉得是toby,但是实际输出是

function userName() {
    console.log('tom');
}

为什么是function呢?其实这种作用域的问题,都是可以通过"套公式"来得出,这个公式,就是JS中的词法分析,JS中函数执行前,必须要做的一项工作就是词法分析,那么究竟要什么什么呢?分析参数,分析变量声明,分析函数声明,那么我们就拿这道题来套一下公式

执行t('toby')的时候,会开始两个阶段,一个是分析阶段,分析完就到执行阶段

分析阶段:

● 函数运行的瞬间,会生成一个Active Object对象(以下简称AO对象),一个函数作用域内能找到的所有变量,都在AO上,此时用代码表示为: t.AO = {}

● 分析参数: 接收参数,以参数名为属性,参数值为属性值,因为没有参数,因此分析结果用代码表示为: t.AO = {userName : toby}

● 分析var声明: t函数内没有var声明,略过

● 分析函数声明: 这个函数声明有个特点,AO上如果有与函数名同名的属性,则会被此函数覆盖,因为函数在JS领域,也是变量的一种类型,因此用代码表示为: t.AO = { userName : function userName() {console.log('tom');}}

执行阶段:

执行t('toby')的时候,当执行到console.log(userName)时,就调用t.AO.userName,所以,最后的输出结果是function userName() {console.log('tom');}

例子2

<script>
    function t(userName) {
        console.log(userName);//这里输出什么?

        var userName = function () {
            console.log('tom');
        }
    }
    t('toby');
</script>

那这里的输出又是什么呢?这个好像又和上面的例子不一样,又再次陷入懵逼状态?别怕麻烦,坚定的按照公式再走一次流程(上面的的例子写得比较详细,下面的分析就简单写)

分析之前,首先要弄明白两个概念,一个叫函数声明,一个叫函数表达式

//这个叫函数声明
function userName() {
    console.log('tom');
}

//这个叫函数表达式
var userName = function () {
    console.log('tom');
}

分析阶段:

● 创建AO对象,t.AO = {}

● 分析参数: t.AO = {userName : toby}

● 分析var声明: 在AO上,形成一个属性,以var的变量名为属性名,值为undefined,(因为是先分析,后执行,这只是词法分析阶段,并不是执行阶段,分析阶段值都是undefined,如果执行阶段有赋值操作,那值会按照正常赋值改变),也就是说代码应该表示为:t.AO = {userName : undefined},但是还有另外一个原则,那就是如果AO有已经有同名属性,则不影响(也就是什么事都不做),由于分析参数时,AO上已经有userName这个属性了,所以按照这个原则,此时什么事都不做,也就是说,此时按照分析参数时的结果t.AO = {userName : toby}

● 分析函数声明: 此时没有函数声明,略过

执行阶段:

调用t.AO.userName,所以,最后的输出结果是toby

例子3

<script>
    t();
    t2();

    function t() {
        console.log('toby');//这里会输出什么?
    }

    var t2 = function () {
        console.log('hello toby');//这里会输出什么?
    };
</script>

那么我们再来看一个例子,这下彻底回到高中时代,做了两个例子好像感觉掌握了,结果考试你给来看这个?

答案是,t()输出为toby,t2()则会报错.这又是为什么?

● t()可以调用是因为在词法分析的过程,就已经完成了t函数的分析,所以可以调用

● t2()不能调用是因为在词法分析的阶段,分析到有一个t2声明,在AO上只是形成了一个属性,但是值为undefined

例子4

<script>
    function t(userName) {
        console.log(userName);//这里输出什么?
        function userName() {
            console.log(userName);//这里输出什么?
        }
        userName();
    }
    t('toby');
</script>

函数里面套函数,这次竟然又和前面不一样了...这次我不说答案了,直接先套公式走一波

t('toby')的分析和执行阶段

分析阶段:

● 创建AO对象,t.AO = {}

● 分析参数: t.AO = {userName : toby}

● 分析var声明: 有同名属性,不做任何事,还是t.AO = {userName : toby}

● 分析函数声明: 有同名属性,覆盖: t.AO = {userName : function userName() {console.log(userName);}}

执行阶段: t.AO.userName 输出为function userName() {console.log(userName);}}

userName()的分析和执行阶段

这里也要搞清楚两个概念

//执行userName()分析的是
function () {
  console.log(userName);
};

//而不是
var userName = function () {
    console.log(userName);
};

分析阶段:

● 创建AO对象,userName.AO = {}

● 分析参数: 无,略过

● 分析var声明: 无,略过

● 分析函数声明: 无,略过

执行阶段: 因为此时userName.AO = {}是个空对象,无法执行userName.AO.userName,所以会向上一层找,所以输出t.AO.userName的结果,也就是function userName() {console.log(userName);}}

例子5

<script>
    function t(userName) {
        console.log(userName);//这里输出什么?
        var userName = function () {
            console.log(userName);//这里输出什么?
        }
        userName();
    }
    t('toby');
</script>

好吧,我保证这个是最后一道...这个输出结果是什么呢?我们只要坚定公式没问题,就一定能得出结果,那么再套公式走一波

t('toby')的分析和执行阶段

分析阶段:

● 创建AO对象,t.AO = {}

● 分析参数: t.AO = {userName : toby}

● 分析var声明: 有同名属性,不做任何事,还是t.AO = {userName : toby}

● 分析函数声明: 无,略过

执行阶段: 执行console.log(userName);时调用t.AO.userName 输出为toby,执行完后,代码继续往下执行,那么就到了进行var的赋值操作(var的分析和执行的区别看例子2中我有解释),此时t.AO = {userName : function userName() {console.log(userName);}}},代码继续往下执行,接着就执行到了userName()

userName()的分析和执行阶段

分析阶段:

● 创建AO对象,userName.AO = {}

● 分析参数: 无,略过

● 分析var声明: 无,略过

● 分析函数声明: 无,略过

执行阶段: 按照例子4我们知道userName.AO是个空对象,所以会往上调用t.AO.userName,所以输出为:function userName() {console.log(userName);}}}

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总结

JavaScript作用域会先在自己的AO上找,找不到就到父函数的AO上找,再找不到再找上一层的AO,直到找到window.这样就形成一条链,这条AO链就是JavaScript中的作用域链.JavaScript中有两条很重要的链,一条是作用域链,一条是原型链,