javascript作用域鏈(Scope Chain)用法實例解析_javascript技巧

本文實例分析了javascript作用域鏈(Scope Chain)用法。分享給大家參考，具體如下：

關於js的作用域鏈，早有耳聞，也曾看過幾篇介紹性的博文，但一直都理解的模棱兩可。近日又精心翻看了一下《悟透Javascript》這本書，覺得寫得太深刻，在「程式碼的時空」一節裡有一段介紹作用域鏈的地方寥寥數語，回味無窮（其實還是理解的模稜兩可^_^）。現在整理下自己的讀書筆記，順便藉鏡網路資源，寫下來。

一、從一個簡單的問題說起

下面的js程式碼在頁面中運行顯示什麼結果：

var arg = 1;
function fucTest(arg) {
  alert(arg);
  var arg = 2;
  //alert(arg);
}
fucTest(10);

您的答案是什麼？沒錯，就是彈出10。我的理解是這樣的，funTest函式有一個形參arg，funTest函式傳入實參10，alert方法把10彈出就是了，囧。
好，問題又來了：

var arg = 1;
function funcTest() {
  alert(arg);
  var arg = 2;
}
arg = 10;
funcTest();

答案是什麼？如果是5年前的我，一定不會再往下想了，還是10！這麼簡單的問題還用想什麼呀？我的理解是這樣的：funTest函數是一個無參數的函數，函數內部透過alert方法，呼叫外部（全域）的變數arg,在函數執行前，arg賦值為10，彈出arg值後改變arg值為2 ，所以彈出值為10。

真的是10嗎？是還是不是？

測試的結果：彈出「undefined」,瀑布汗.

二、理解作用域鏈，從javascript運作機制說起

1、js的運行順序

如果一個文檔流中包含多個script代碼段（用script標籤分隔的js代碼或引入的js文件），它們的運行順序是：

步驟1. 讀入第一個程式碼段（js執行引擎並非一行一行地執行程序，而是一段一段地分析執行的）
步驟2. 做語法分析，有錯則報語法錯誤（例如括號不符等），並跳到步驟5
步驟3. 對var變數和function定義做「預解析」（永遠不會報錯的，因為只解析正確的宣告）
步驟4. 執行程式碼段，有錯則報錯（如變數未定義）
步驟5. 如果還有下一個程式碼段，則讀入下一個程式碼段，重複步驟2
步驟6. 結束

上面的分析已經足夠清楚，步驟二、三和步驟四里的紅色字體可能是我們新手理解上的一個盲點，尤其是步驟三的“預解析”，如果不清楚什麼叫預解析，總覺得不踏實。而步驟四的「有錯則報錯」也是常碰到的。舉例來說：

function funcTest() {
  alert(arg);
  var arg = 2;
}
funcTest();

上面这段代码执行时，弹出“undefined”，也就是说arg没有定义，js的变量不是不用定义也可以吗？

2、语法分析和“预解析”

（1）、从解释型语言的编译过程说起

众所周知，javascript是解释型语言，它不同于c#和java等编译型语言。对于传统编译型语言来说，编译步骤分为：词法分析、语法分析、语义检查、代码优化和字节生成；但对于解释型语言来说，通过词法分析和语法分析得到语法树后，就可以开始解释执行了。

a、词法分析

简单地说，词法分析是将字符流(char stream)转换为记号流(token stream)。
但是这个转换过程并不是可以用一句话就可以概括的那么简单，我们可以试着用伪代码理解一段简单的程序：

代码var result=x-y;的转换大致可以表示如下：

NAME "result"
EQUALS
NAME "x"
MINUS
NAME "y"
SEMICOLON

b、语法分析

简单地说，语法分析就是为了构造合法的语法分析树，而语法分析树可以直观地表示出推导的过程。

那么什么是语法分析树？简单地说，就是程序推导过程的描述。但是到底什么是语法树，请参考专业文章，本篇略过。

c、其他

通过语法分析，构造出语法分析树后，接下来还可能需要进一步的语义检查。对于传统强类型语言来说，语义检查的主要部分是类型检查，比如函数的实参和形参类型是否匹配等等。
结论：通过上面的分析可以看出，对于javascript引擎来说，肯定有词法分析和语法分析，之后可能还有语义检查、代码优化等步骤，等这些编译步骤完成之后（任何语言都有编译过程，只是解释型语言没有编译成二进制代码），才会开始执行代码。

（2）、执行过程

a、javascript的作用域机制

通过编译，javascript代码已经翻译成了语法树，然后会立刻按照语法树执行。

进一步的执行过程，需要理解javascript的作用域机制：词法作用域（lexcical scope）。通俗地讲，就是javascript变量的作用域是在定义时决定而不是执行时决定，也就是说词法作用域取决于源码，编译器通过静态分析就能确定，因此词法作用域也叫做静态作用域（static scope）。但需要注意，with和eval的语义无法仅通过静态技术实现，所以只能说javascript的作用域机制非常接近词法作用域（lexical scope）.

javascript引擎在执行每个函数实例时，都会创建一个执行环境（execution context）。执行环境中包含一个调用对象（call object）, 调用对象是一个scriptObject结构（scriptObject是与函数相关的一套静态系统，与函数实例的生命周期保持一致），用来保存内部变量表varDecls、内嵌函数表funDecls、父级引用列表upvalue等语法分析结构（注意varDecls和funDecls等信息是在语法分析阶段就已经得到，并保存在语法树中。函数实例执行时，会将这些信息从语法树复制到scriptObject上）。

b、javascript作用域机制的实现方法

词法作用域（lexical scope）是javascript的作用域机制，还需要理解它的实现方法，就是作用域链（scope chain）。作用域链是一个name lookup机制，首先在当前执行环境的scriptObject中寻找，没找到，则顺着upvalue到父scriptObject中寻找，一直lookup到全局调用对象（global object）。

现在回过头来分析第二个问题：

var arg = 1;
function funcTest() {
  alert(arg);
  var arg = 2;
}
arg = 10;
funcTest();

在执行funcTest函数时，也即进入了funcTest对应的作用域，js引擎在执行时，当遇到对变量名或者函数名的使用时，会首先在当前作用域（也即funcTest对应的作用域）查找变量或者函数（显然，arg变量在funcTest对应的作用域里被定义为var arg=2 所以alert方法的参数采用的是当前作用域的arg，但是因为arg被定义在alert方法后，所以arg变量默认值为undefined）。当然，如果没有找到就到上层作用域查找，依此类推（作用域范围可以持续到javascript运行环境的根：window对象）。

最后，让你看的更清楚，上面的代码其实可以等价于：

var arg = 1;
function funcTest() {
  var arg; //默认值undefined
  alert(arg);
  arg = 2;
}
arg = 10;
funcTest();

c、閉包（closure）

當一個函數實例執行時，會建立或關聯到一個閉包。 （關於閉包，打算另寫一篇學習筆記）

scriptObject用來靜態保存與函數相關的變數表，而閉包則在執行期間動態保存這些變數表及其運行值；

閉包的生命週期有可能比函數實例長。函數實例在活動引用為空後會自動銷毀；

閉包則要等要資料引用為空後，由javascript引擎回收（有些情況下不會自動回收，就導致了記憶體洩漏）。

ps：關於「執行過程」這一段比較拗口，名詞很多，不過別被它們嚇住，一旦理解了執行環境（execution context）、調用對象（call object）、詞法作用域（lexical scope）、作用域鏈（scope chain）、閉包（closure）等這些概念，javascript的許多現像都能迎刃而解。

三、結語

透過第二段的分析，對照第一段筆者曾經做出的判斷(你是不是也覺得筆者曾經的分析和結論很幼稚（哪怕有時結果碰巧也對！）？！不是一般的膚淺啊，^_^)，你會發現原來javascript還有這麼多“玄機”，而要真正理解精通又談何容易？先「悟透」再說吧。

希望本文所述對大家JavaScript程式設計有所幫助。