JavaScript打破作用域的牢笼

JavaScript打破作用域的牢笼

JavaScript作为一种松散型语言，有着很多令人瞠目结舌的特性（往往是一些令人捉摸不透的奇怪特性），本文我们将介绍如何使用JavaScript的一些特性来打破常规编程语言“作用域的牢笼”。

1.JavaScript声明提升

很多人应该知道，js有变量声明提升、函数声明提升的特性。不管你之前是否了解，看下面的代码运行的结果是否符合你的预期：

var a=123;
//可以运行
abc();
//报错：def is not a function
def();
function abc(){
    //undefined
    console.log(a);
    var a="hello";
    //hello
    console.log(a);
}
var def=function(){
    console.log("def");
}

实际上js在运行时会对代码进行两轮扫描。第一轮，初始化变量；第二轮，执行代码。第二轮执行代码很好理解，不过第一轮过程比较模糊。具体来说，第一轮会做下面三件事：

（1）声明并初始化函数参数

（2）声明局部变量，包括将匿名函数赋给一个局部变量，但并不初始化他们

（3）声明并初始化函数

明白了这些理论基础之后，上面那段代码在第一轮扫描之后实际上被js编译器“翻译”成了如下代码：

var a;
a=123;
function abc(){
    //局部变量，将会取代外部的a
    var a;
    //undefined
    console.log(a);
    var a="hello";
    //hello
    console.log(a);
}
var def;
//可以运行
abc();
//报错：def is not a function
def();
var def=function(){
    console.log("def");
}

现在再来看注释里展示的程序运行时输出，是不是觉得顺理成章了。这就是js声明提升在当中起到的作用。

知道了js声明提升的作用机制之后，我们来看下面这段代码：

var obj={};
function start(){
    //undefined
    //This is obj.a
    console.log(obj.a);
    //undefined
    //This is a
    console.log(a);
    //成功输出
    //成功输出
    console.log("页面执行完成");
}

start();
var a="This is a";
obj.a="This is obj.a";
start();

上述注释第一行表示第一次执行start()方法时的输出，第二行表示第二次执行start()方法的输出。可以看到，由于js声明提升的存在，两次执行start()方法都没有报错。下面来看对这个例子进行小小的修改：

var obj={};
function start(){
    //undefined
    //This is obj.a
    console.log(obj.a);
    //报错
    //This is a
    console.log(a);
    //因为上一行的报错导致后续代码不执行
    //成功输出
    console.log("页面执行完成");
}

start();
/*---------------另一个js文件----------------*/
var a="This is a";
obj.a="This is obj.a";
start();

此时，由于将a变量的声明推迟到另一个js文件中，导致第一次执行的时候console.log(a)代码报错，从而后续的js代码不再执行。不过第二次执行start()方法仍然正常执行。这就是为什么几乎所有地方都推荐大家使用“js命名空间”来部署不同的js文件。下面我们用一段代码来总结声明提升+命名空间如何巧妙的“打破作用于的牢笼”：

/*-----------------第一个js文件----------------*/
var App={};
App.first=(function(){
    function a(){
        App.second.b();
    }

    return {
        a:a
    };
})();

/*-----------------另一个js文件----------------*/
App.second=(function(){
    function b(){
        console.log("This is second.b");
    }

    return {
        b:b
    };
})();

//程序起点,输出This is second.b
App.first.a();

这段程序将不会有任何报错，我们可以在第一个js文件内访问任何App命名空间后续的属性，只要程序起点在所有必要的赋值工作之后执行，就不会有任何问题。这个例子成功的展示了如何通过合理的设计代码结构来充分利用js语言的动态特性。

看到这里读者可能会觉得这文章有点标题党，上面的技巧只是通过代码布局来做出的一种“假象”：看上去前面的代码在访问不存在的属性，实际上真正执行时的顺序都是合理正确的。那下面本文将介绍真正的“跨作用于访问”技巧。

2.js执行时代码

大家都知道js语言有一个“eval()”方法，他就是一个典型的“真正打破作用于牢笼”的方法。看下面这段代码：

(function(){
    var code="console.log(a)";
    //This is a bird
    test(code);

    function test(code){
        console.log=function(arg){
            console.info("This is a "+arg);
        };
        var a="bird";
        eval(code);
    }
})();

看了这段代码，相信很多人可能会不禁感叹js的奇葩：“这也能行？！”。是的。test()方法由于声明提升的机制，因此能够被提前调用，正常执行。test()方法接受一个code参数，在test()方法内部我们重写了console.log方法，修改了一下输出格式，并且在test内部定义了一个私有变量var a=”bird”。在test方法最后我们使用eval来动态执行code的代码，打印结果非常神奇：浏览器使用了我们重写的console.log方法打印出了test方法内部的私有变量a。这是完全的作用域隔离。

类似的方法在js中还有很多，例如：eval(),setTimeout(),setInterval()以及部分原生对象的构造方法。但是有两点要提醒：

（1）这种方式会大大降低程序的执行效率。大家都知道js本身是解释性语言，其本身性能已经比编译型语言慢了好多个级别。在这基础之上如果我们再使用eval这样的方法去“再编译”一段字符串代码，程序的性能将会慢很多。

（2）使用这种方式编程会剧增代码的复杂度，分分钟你就会看不懂自己写的代码。本文介绍这种方法是希望能让读者全面的了解js语法特性从而能更好的修正、排错。本文完全不推荐在生产级别的代码中使用第二种方式。

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