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理解 Javascript 中變量的作用域

Rocture / 1881人閱讀

摘要:在中,沒有塊級作用域一說在或者等語言中,等語句塊內可以包含自己的局部變量,這些變量的作用域是這些語句的語句塊,而在中,不存在塊級作用域的說法。作用域鏈如果要深入理解中變量的作用域,那就必須拿出作用域鏈這個終極武器。

Javascript 這門語言與其他的大部分語言相比,有很多特殊性,這是很多人喜歡它或者討厭它的原因。其中變量的作用域問題,對很多初學者來說就是一個又一個「坑」。

變量的作用域在編程技能中算是一個基本概念,而在 Javascript 中,這一基本概念往往挑戰者初學者的常識。

基本的變量作用域

先上例子:

javascriptvar scope = "global";
function checkScope(){
    var scope = "local";
    console.log(scope); // local
}
checkScope();
console.log(scope); // global

上面的例子中,聲明了全局變量 scope 和函數體內的局部變量 scope。在函數體內部,局部變量的優先級比通明的全局變量要高,如果一個局部變量的名字與一個全局變量相同,那么,在聲明局部變量的函數體范圍內,局部變量將覆蓋同名的全局變量。

下面再看一個例子:

javascriptscope = "global";
function checkScope(){
    scope = "local"; 
    console.log(scope); // local
    myScope = "local";
    console.log(myScope); // local
}
checkScope();
console.log(scope); // local
console.log(myScope); // local

對于初學者來說,可能會有兩個疑問:為什么在函數體外,scope 的值也變成了 local ?為什么在函數體外可以訪問 myScope 變量?

這兩個問題都源于一個特性。在全局作用域中聲明變量可以省略 var 關鍵字,但是如果在函數體內聲明變量時不使用 var 關鍵字,就會發生上面的現象。首先,函數體內的第一行語句,把全局變量中的 scope 變量的值改變了。而在聲明 myScope 變量時,由于沒有使用 var 關鍵字,Javascript 就會在全局范圍內聲明這個變量。因此,在聲明局部變量時使用 var 關鍵字是個很好的習慣。

在 Javascript 中,沒有「塊級作用域」一說

在 C 或者 Java 等語言中,iffor 等語句塊內可以包含自己的局部變量,這些變量的作用域是這些語句的語句塊,而在 Javascript 中,不存在「塊級作用域」的說法。

看下面的例子:

javascriptfunction checkScope(obj){
    var i = 0;
    if (typeof obj == "object") {
        var j = 0;
        for (var k = 0; k < 10; k++) {
            console.log(k);
        }
        console.log(k);
    }
    console.log(j);
}
checkScope(new Object());

在上面的例子中,每一條控制臺輸出語句都能輸出正確的值,這是因為,由于 Javascript 中不存在塊級作用域,因此,函數中聲明的所有變量,無論是在哪里聲明的,在整個函數中它們都是有定義的

如果要更加強調上文中 函數中聲明的所有變量,無論是在哪里聲明的,在整個函數中它們都是有定義的 這句話,那么還可以在后面跟一句話:函數中聲明的所有變量,無論是在哪里聲明的,在整個函數中它們都是有定義的,即使是在聲明之前。對于這句話,有個經典的困擾初學者的「坑」。

javascriptvar a = 2;
function test(){
    console.log(a);
    var a = 10;
}
test();

上面的例子中,控制臺輸出變量 a 的值為 undefined,既不是全局變量 a 的值 2,也不是局部變量 a 的值 10。首先,局部變量在整個函數體內都是有定義的,因此,局部變量 a 會在函數體內覆蓋全局變量 a,而在函數體內,var 語句之前,它是不會被初始化的。如果要讀取一個未被初始化的變量,將會得到一個默認值 undefined

所以,上面示例中的代碼與下面的代碼時等價的:

javascriptvar a = 2;
function test(){
    var a;
    console.log(a);
    a = 10;
}
test();

可見,把所有的函數聲明集合起來放在函數的開頭是個良好的習慣

變量的真相

可能很多人已經注意到,在 Javascript 當中,一個變量與一個對象的一個屬性,有很多相似的地方,實際上,它們并沒有什么本質區別。在 Javascript 中,任何變量都是某個特定對象的屬性

全局變量都是全局對象的屬性。在 Javascript 解釋器開始運行且沒有執行 Javascript 代碼之前,會有一個「全局對象」被創建,然后 Javascript 解釋器會給它與定義一些屬性,這些屬性就是我們在 Javascript 代碼中可以直接使用的內置的變量和方法。之后,每當我們定義一個全局變量,實際上是給全局對象定義了一個屬性。

在客戶端的 Javascript 當中,這個全局變量就是 Window 對象,它有一個指向自己的屬性 window ,這就是我們常用的全局變量。

對于函數的局部變量,則是在函數開始執行時,會有一個對應的「調用對象」被創建,函數的局部變量都作為它的屬性而存儲。這樣可以防止局部變量覆蓋全局變量。

作用域鏈

如果要深入理解 Javascript 中變量的作用域,那就必須拿出「作用域鏈」這個終極武器。

首先要理解的一個名詞就是「執行環境」,每當 Javascript 執行時,都會有一個對應的執行環境被創建,這個執行環境中很重要的一部分就是函數的調用對象(前面說過,調用對象是用來存儲相應函數的局部變量的對象),每一個 Javascript 方法都是在自己獨有的執行環境中運行的。簡而言之,函數的執行環境包含了調用對象,調用對象的屬性就是函數的局部變量,每個函數就是在這樣的執行環境中執行,而在函數之外的代碼,也在一個執行環境中,這個執行環境包含了全局變量。

在 Javascript 的執行環境中,還有一個與之對應的「作用域鏈」,它是一個由對象組成的列表或鏈。

當 Javascript 代碼需要查詢一個變量 x 的時候,會有一個被稱為「變量名解析」的過程。它會首先檢查作用域鏈的第一個對象,如果這個對象包含名為 x 的屬性,那么就采用這個屬性的值,否則,會繼續檢查第二個對象,依此類推。當檢查到最后一個對象的時候仍然沒有相應的屬性,則這個變量會被認定為是「未定義」的。

在全局的 Javascript 執行環境中,作用域鏈中只包含一個對象,就是全局對象。而在函數的執行環境中,則同時包含函數的調用對象。由于 Javascript 的函數是可以嵌套的,因此每個函數執行環境的作用域鏈可能包含不同數目個對象,一個非嵌套的函數的執行環境中,作用域鏈包含了這個函數的調用對象和全局對象,而在嵌套的函數的執行環境中,作用域鏈包含了嵌套的每一層函數的調用對象以及全局變量。

我們可以用一個圖來直觀地解釋作用域鏈和變量名解析的過程:

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