ES5中執行環境和作用域的詳細介紹（程式碼範例）

這篇文章帶給大家的內容是關於ES5中執行環境和作用域的詳細介紹（程式碼範例），有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你有幫助。

前言：最近在細讀Javascript高級程式設計，對於我而言，中文版，書中很多地方一筆帶過，所以用自己所理解的，嘗試細緻解讀下。如有紕漏或錯誤，會非常感謝您的指出。文中絕大部分內容引用自《JavaScript高級程式設計第三版》

執行環境（execution context）

執行環境（execution context，為了簡單起見，有時也成為環境）是JavaScript中最為重要的概念。

執行環境，定義了變數或函數有權存取其他數據，並決定了它們各自的行為。

每個執行環境都有一個與之關聯的變數物件（variable object），環境中定義的所有變數和函數都保存在這個物件中。

雖然我們寫的程式碼無法存取這個對象，但解析器在處理資料時會在後台使用它。

全域執行環境時最外圍的一個執行環境。

根據ECMAScript實作所在的宿主環境不同，表示執行環境的物件也不一樣。

在網頁瀏覽器中，全域執行環境被認為是window對象，因此所有全域變數和函數都是作為window對象的屬性和方法而創建的。

（變數的生命週期），某個執行環境中的所有程式碼執行完畢後，該環境被銷毀，保存在其中的所有變數和函數定義也隨之銷毀）

全域執行環境直到應用程式退出－例如關閉網頁或瀏覽器時才會被銷毀。

每個函數都有自己的執行環境。當執行流進入函數時，函數的環境就會被推入一個環境堆疊中。在函數執行之後，堆疊將其環境彈出，把控制權傳回給先前的執行環境。 ECMAScript程式中的執行流程正是由這個方便的機制所控制。

作用域鏈（scope chain）

當程式碼在一個環境中執行時，會建立變數物件的一個作用域鏈（scope chain）。
作用域鏈的用途，是保證對執行環境，有權存取的所有變數和函數的有序存取。

作用域鏈的前端，總是目前執行的程式碼所在環境的變數物件。 （也可以理解為「就近原則」）。

如果這個環境是函數，則將其活動物件（activation object）作為變數物件。

函數執行環境中的活動物件在最開始時，只包含一個變量，即arguments物件（這個物件在全域環境中是不存在的）作為變數物件。

作用域鏈中的下一個變數物件來自包含（外部）環境，而再下一個變數物件則來自下一個包含環境，這樣，一直延續到全域執行環境。

全域執行環境的變數對象，總是作用域鏈中的最後一個對象。

標識符解析是沿著作用域鏈一級一級搜尋標識標識符的過程。
搜尋過程總是從作用域鏈的前端開始，然後逐級向後回溯，直到找到標識符為止（如果找不到標識符，通過會導致錯誤發生）。

var color = "blue";

function changeColor() {
    if(color === "blue") {
        color = "red";
    } else {
        color = "blue";
    }
}

changeColor();

console.log("Color is now " + color); // "color is now red"

在這個簡單的例子中，函數changeColor()的作用域鏈包含兩個物件：

它自己的變數物件（其中定義著arguments物件）和全域環境的變數物件。

可以在函數內部存取變數color，就是因為可以在這個作用域鏈中找到它。

此外，在局部作用中定義的變數可以在局部環境中與全域變數互換使用。

var color = "blue";

function changeColor() {
    var anotherColor = "red";

    function swapColors(){

        //这里可以访问color、anotherColor和tempColor
        var tempColor = anotherColor;
        anotherColor = color;
        color = tempColor;
    }

    //这里可以访问color和anotherColor，但不能访问tempColor
    swapColors();
}

//这里只能访问color
changeColor();

以上程式碼，涉及3個執行環境：

• 全域環境（在web瀏覽器中就是window）

• 函數changeColor()的局部環境

• 函數swapColors()的局部局部

全域環境中有一個變數color和一個函數changeColor ()。 changeColor()的局部環境中有一個名為anotherColor的變數和一個名為swapColors()的函數，但它也可以存取全域環境中的變數color。 swapColors()的局部環境中有一個變數tempColor，而變數只能在這個環境中存取。

無論全域環境或changeColor()的局部環境都無權存取tempColor。

然而，在swapColors()內部，則可以存取其他兩個環境中的變量，因為那兩個環境是它的父執行環境。

      
 window, color, changeColor()
            |
    anotherColor, swapColors()
                    |
                tempColor

內部環境可以透過作用域鏈存取所有的外部環境，但外部環境無法存取內部環境中的任何變數和函數。

這些環境之間的聯繫是線性、有順序的。

每个环境都可以向上搜索作用域链，以查询变量和函数名。但是，任何环境都不能通过向下搜索作用域链而进入另一个执行环境。

函数参数也被当做变量来对待，因此其访问规则与执行环境中的其他变量相同。

没有块级作用域（ES5中没有）

JavaScript没有块级作用域经常会导致理解上的困惑。
在其他类C的语言中，由花括号封闭的代码块都有自己的作用域（如果用ECMAScript的话来讲，就是它们自己的执行环境），因而支持根据条件来定义变量。

if(true) {
    var color = "blue";
}

console.log(color); //"blue"

这里是在有一个if语句中定义了变量color。
如果是在C、C++或Java中，color会在if语句执行完毕后被销毁。
但在JavaScript中，if语句中的变量声明会将变量添加当前的执行环境（在这里是全局环境window）中。

在使用for语句时尤其要牢记这一差异。

for(var i = 0; i < 10; i++) {
    console.log(i); // 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
}

/*
//等价于
var i;

for(i = 0; i < 10; i++) {
    console.log(i);
}

*/

console.log(i); //10

对于有块级作用域的语言来说，for语句初始化变量的表达式所定义的变量，只会存在于循坏的环境之中。而对于JavaScript来说，由for语句创建的变量i即使在for循环结束之后，也依旧会存在于循坏外部的执行环境中。

声明变量

使用var声明的变量会自动被添加到最接近的环境中，在函数内部，最接近的环境就是函数的局部环境。

如果初始化变量时没有使用var声明，该变量会自动被添加到全局作用域。

function add(num1, num2) {
    var sum = num1 + num2;
    return sum;
}

var result = add(10,20); //30
console.log(sum); //sum is not defined

以上代码中的函数add()定义了一个名为sum的局部变量，该变量包含加法操作的结果。
虽然结果值从函数中返回了，但变量sum在函数外部是访问不到的。
如果省略这个例子中的var关键字，那么当add()执行完毕后，sum也将可以访问到。

function add(num1, num2) {
    sum = num1 + num2;
    return sum;
}

var result = add(10,20); // 30
console.log(sum); 30

在这个例子中的变量sum在被初始化赋值时没有使用var关键字。
于是，当调用完add()之后，添加到全局环境中的变量sum将继续存在。
即使函数已经执行完毕，后面的代码依旧可以访问它。

在编写JavaScript代码的过程中，不声明而直接初始化变量时一个常见的错误，这样会导致一些不可预估的意外。养成良好的习惯，在初始化变量之前，一定要先声明，这样就可以避免类似问题。在严格模式下，初始化未经声明的变量会导致错误。

2.查询标识符

当在某个环境中为了读取或写入而引用一个标识符时，必须通过搜索来确定该标识符实际代表什么。搜索过程从作用域链的前端开始，向上逐级查询与给定名字匹配的标识符。

如果在局部环境中找到了该标识符，搜索过程停止，变量就绪。

如果在局部环境中没有找到该变量，则继续沿作用域向上搜索。

搜索过程将一直追溯到全局环境的变量对象。

如果在全局环境中也没有找到这个标识符，则意味着该变量尚未声明。

var color = "blue";

function getColor() {
    return color;
}

console.log(getColor()); // "blue"

/*
window = {
    color,
    getColor = function() {
        return color;
    }
}
*/

调用本例中的函数getColor()时会引用变量color。

为了确定变量color的值，将开始一个两步的搜索过程。

• 首先，在getColor()的局部环境中搜索变量对象，查找其中是否包含一个名为color的标识符。

• 然后，没有找到，对不？那就到外面的环境中找，在全局作用域中找到名为color的标识符。

搜索到了定义这个变量的变量对象，搜索过程宣告结束。

在这个搜索过程中，如果存在一个局部的变量的定义，则搜索会自动停止（找到了，我就不找了），不再进入另一个变量对象。换句话说，如果局部环境中存在着同名标识符，就不会使用位于父环境中的标识符。

var color = "blue";

function getColor() {
    var color = "red";
    return color;
}

console.log(getColor()); //"red"

修改后的代码在getColor()函数中声明了一个名为color的局部变量。
调用函数时，该变量就会被声明。而当函数中的第二行代码执行时，意味着必须找到并返回变量color的值。
搜索过程，首先从局部环境中开始，而且在这里发现了一个名为color的变量，其值为“red”。
变量已经在函数的局部环境中找到了，所以搜索停止，return语句就使用这个局部变量，并为函数返回“red”。

如果不使用window.color都无法访问全局color变量。

变量查询也不是没有代价的。很明显，访问局部变量要比访问全局变量更快，因为不用向上搜索作用域链。JavaScript引擎在优化标识符查询方面做得不错，因此这个差别在将来恐怕可以忽略不记。

但是，我们还是要养成良好的编程习惯。虽说，这个差别可以忽略不记。

以上是ES5中執行環境和作用域的詳細介紹（程式碼範例）的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！