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徹底了解JavaScript作用域

什麼是作用域?

  幾乎所有程式設計語言就是在變量中存儲值,并且能讀取和修改此值。事實上,在變量中存儲值和取出值的能力,給程式賦予了狀态。

如果沒有這樣的概念,一個程式雖然可以執行一些任務,但是它們将會受到極大的限制而且不會非常有趣。

但是這些變量該存儲在哪,又給如何讀取?為了完成這個目标,需要制定一些規則,這個規則就是:作用域。

常見的作用域主要分為幾個類型:全局作用域、函數作用域、塊狀作用域、動态作用域。

對象 類型
global window 全局作用域
function 函數作用域(局部作用域)
{} 塊狀作用域
this 動态作用域

如果一個 變量 或者其他表達式不在 “目前的作用域”,那麼JavaScript機制會繼續沿着作用域鍊上查找直到全局作用域(global或浏覽器中的window)如果找不到将不可被使用。 作用域也可以根據代碼層次分層,以便子作用域可以通路父作用域,通常是指沿着鍊式的作用域鍊查找,而不能從父作用域引用子作用域中的變量和引用

  變量在函數或者代碼塊

{}

外定義,即為全局作用域。不過,在函數或者代碼塊

{}

内未定義的變量也是擁有全局作用域的(不推薦)。

var carName = " Volvo"; // 此處可調用 
carName 變量
function myFunction() { // 函數内可調用 carName 變量 }      

  上述代碼中變量 

carName

 就是在函數外定義的,它是擁有全局作用域的。這個變量可以在任意地方被讀取或者修改,當然如果變量在函數内沒有聲明(沒有使用 var 關鍵字),該變量依然為全局變量。

  此處可調用 carName 變量 function myFunction() { carName = "Volvo"; // 此處可調用 carName 變量 }

  在函數内部或代碼塊中沒有定義的變量實際上是作為 window/global 的屬性存在,而不是全局變量。換句話說沒有使用 var 定義的變量雖然擁有全局作用域,但是它是可以被 delete 的,而全局變量不可以。

函數作用域

  在函數内部定義的變量,就是局部作用域。函數作用域内,對外是封閉的,從外層的作用域無法直接通路函數内部的作用域!

function bar() {
  var testValue = 'inner';
}

console.log(testValue);        // 報錯:ReferenceError: testValue is not defined      

  如果想讀取函數内的變量,必須借助 return 或者閉包。

function bar(value) {
  var testValue = 'inner';

  return testValue + value;
}

console.log(bar('fun'));        // "innerfun"       

  這是借助 return 的方式,下面是閉包的方式:

function bar(value) {
  var testValue = 'inner';

  var rusult = testValue + value;

  function innser() {
     return rusult;
  };

  return innser();
}

console.log(bar('fun'));        // "innerfun"      

  通俗的講,return 是函數對外交流的出口,而 return 可以傳回的是函數,根據作用域的規則,函數内部的子函數是可以擷取函數作用域内的變量的。

說到這其實大家會想到嵌套函數的作用域問題,如果 inner 函數再嵌套函數呢?這就涉及到另一個概念:作用域鍊。

  仔細觀察上圖,其實不難了解作用域鍊是什麼,因為你可以按照原型鍊那樣去了解。任何一個作用域鍊都是一個堆棧,首先先把全局作用域壓入棧底,再按照函數的嵌套關系一次壓入堆棧。在執行的時候就按照這個作用域鍊尋找變量。

  在其他程式設計語言中,塊狀作用域是很熟悉的概念,但是在JavaScript中不被支援,就像上述知識一樣,除了全局作用域就是函數作用域,一直沒有自己的塊狀作用域。在 ES6 中已經改變了這個現象,塊狀作用域得到普及。關于什麼是塊,隻要認識 

{}

 就可以了。

if(true){
  let a = 1
  console.log(a)
}      

  在這個代碼中,

 if 後 {}

 就是“塊”,這個裡面的變量就是擁有這個塊狀作用域,按照規則,

{}

 之外是無法通路這個變量的。

  在 JavaScript 中很多同學對 this 的指向時而清楚時而模糊,其實結合作用域會對 this 有一個清晰的了解。不妨先來看下這段代碼:

window.a = 3
function test () {
  console.log(this.a)
}

test.bind({ a: 2 })() // 2
test() // 3      

  在這裡 bind 已經把作用域的範圍進行了修改指向了 

{ a: 2 }

,而 this 指向的是目前作用域對象,是不是可以清楚的了解了呢?

  接下來我們再思考另一個問題:作用域是在代碼編寫的時候就已經決定了呢,還是在代碼執行的過程中才決定的?

var carName = " Volvo";

// 此處可調用 carName 變量
function myFunction() {
    // 函數内可調用 carName 變量
}      

  在看看這段代碼,寫代碼的時候就知道 carName 就是全局作用域,函數内部的用 var 定義的變量就是函數作用域。這個也就是專業術語:詞法作用域。

通俗的講變量的作用域是在定義時決定而不是執行時決定,也就是說詞法作用域取決于源碼,通過靜态分析就能确定,是以詞法作用域也叫做靜态作用域。

相反,隻能在執行階段才能決定變量的作用域,那就是動态作用域。

看看下面的代碼是遵循了動态作用域還是靜态作用域呢?

function foo() {
    console.log(a); // 2  (不是 3!)
}

function bar() {
    var a = 3;
    foo();
}

var a = 2;

bar();
      

  為什麼會這樣?

  如果按照動态作用域分析:當 foo() 不能為 a 解析出一個變量引用時,它不會沿着嵌套的作用域鍊向上走一層,而是沿着調用棧向上走,以找到 foo() 是 從何處 被調用的。因為 foo() 是從 bar() 中被調用的,它就會在 bar() 的作用域中檢查變量,并且在這裡找到持有值 3 的 a。

如果按照靜态作用域分析:foo執行的時候沒有找到 a 這個變量,它會按照代碼書寫的順序往上找,也就是 foo 定義的外層,就找到了 var a=2 ,而不是 foo 調用的 bar 内找。

是以結果就是 2。

從這個示例可以看出 JavaScript 預設采用詞法(靜态)作用域,如果要開啟動态作用域請借助 bind、with、eval 等。