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    ▪理解 JavaScript 作用域和作用域链      作用域是JavaScript最重要的概念之一,想要学好JavaScript就需要理解JavaScript作用域和作用域链的工作原理。今天这篇文章对JavaScript作用域和作用域链作简单的介绍,希望能帮助大家更好的学习Ja.........
    ▪深入理解JavaScript闭包      最近在网上查阅了不少Javascript闭包(closure)相关的资料,写的大多是非常的学术和专业。对于初学者来说别说理解闭包了,就连文字叙述都很难看懂。撰写此文的目的就是用最通俗的文字揭开Ja.........
    ▪JavaScript面向对象编程(JavaScript语言精髓与编程实践)      <<JavaScript语言精髓与编程实践>>非常基础又深入介绍了javascript, 推荐去看看我这里主要讨论javascript对向对象编程;一.对原型支持定义方法:// 方法1//在构造器中写this实例引用//使用构造.........

[1]理解 JavaScript 作用域和作用域链
    来源:    发布时间: 2013-11-06

作用域是JavaScript最重要的概念之一,想要学好JavaScript就需要理解JavaScript作用域和作用域链的工作原理。今天这篇文章对JavaScript作用域和作用域链作简单的介绍,希望能帮助大家更好的学习JavaScript。

JavaScript作用域

任何程序设计语言都有作用域的概念,简单的说,作用域就是变量与函数的可访问范围,即作用域控制着变量与函数的可见性和生命周期。在JavaScript中,变量的作用域有全局作用域和局部作用域两种。

  1. 全局作用域(Global Scope)

  在代码中任何地方都能访问到的对象拥有全局作用域,一般来说以下几种情形拥有全局作用域:

  (1)最外层函数和在最外层函数外面定义的变量拥有全局作用域,例如:

var authorName="山边小溪";
function doSomething(){
var blogName="梦想天空";
function innerSay(){
alert(blogName);
}
innerSay();

}

alert(authorName); //山边小溪
alert(blogName); //脚本错误
doSomething(); //梦想天空
innerSay() //脚本错误

(2)所有末定义直接赋值的变量自动声明为拥有全局作用域,例如:

function doSomething(){
var authorName="山边小溪";
blogName="梦想天空";
alert(authorName);
}

doSomething(); //山边小溪
alert(blogName); //梦想天空
alert(authorName); //脚本错误

变量blogName拥有全局作用域,而authorName在函数外部无法访问到。

  (3)所有window对象的属性拥有全局作用域

  一般情况下,window对象的内置属性都拥有全局作用域,例如window.name、window.location、window.top等等。

  1. 局部作用域(Local Scope)  

  和全局作用域相反,局部作用域一般只在固定的代码片段内可访问到,最常见的例如函数内部,所有在一些地方也会看到有人把这种作用域称为函数作用域,例如下列代码中的blogName和函数innerSay都只拥有局部作用域。

function doSomething(){
var blogName="梦想天空";
function innerSay(){
alert(blogName);
}
innerSay();
}

alert(blogName); //脚本错误
innerSay(); //脚本错误
作用域链(Scope Chain)

在JavaScript中,函数也是对象,实际上,JavaScript里一切都是对象。函数对象和其它对象一样,拥有可以通过代码访问的属性和一系列仅供JavaScript引擎访问的内部属性。其中一个内部属性是[[Scope]],由ECMA-262标准第三版定义,该内部属性包含了函数被创建的作用域中对象的集合,这个集合被称为函数的作用域链,它决定了哪些数据能被函数访问。

  当一个函数创建后,它的作用域链会被创建此函数的作用域中可访问的数据对象填充。例如定义下面这样一个函数:

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

在函数add创建时,它的作用域链中会填入一个全局对象,该全局对象包含了所有全局变量,如下图所示(注意:图片只例举了全部变量中的一部分):

函数add的作用域将会在执行时用到。例如执行如下代码:

var total = add(5,10);

  执行此函数时会创建一个称为“运行期上下文(execution context)”的内部对象,运行期上下文定义了函数执行时的环境。每个运行期上下文都有自己的作用域链,用于标识符解析,当运行期上下文被创建时,而它的作用域链初始化为当前运行函数的[[Scope]]所包含的对象。

  这些值按照它们出现在函数中的顺序被复制到运行期上下文的作用域链中。它们共同组成了一个新的对象,叫“活动对象(activation object)”,该对象包含了函数的所有局部变量、命名参数、参数集合以及this,然后此对象会被推入作用域链的前端,当运行期上下文被销毁,活动对象也随之销毁。新的作用域链如下图所示:

在函数执行过程中,没遇到一个变量,都会经历一次标识符解析过程以决定从哪里获取和存储数据。该过程从作用域链头部,也就是从活动对象开始搜索,查找同名的标识符,如果找到了就使用这个标识符对应的变量,如果没找到继续搜索作用域链中的下一个对象,如果搜索完所有对象都未找到,则认为该标识符未定义。函数执行过程中,每个标识符都要经历这样的搜索过程。

作用域链和代码优化

从作用域链的结构可以看出,在运行期上下文的作用域链中,标识符所在的位置越深,读写速度就会越慢。如上图所示,因为全局变量总是存在于运行期上下文作用域链的最末端,因此在标识符解析的时候,查找全局变量是最慢的。所以,在编写代码的时候应尽量少使用全局变量,尽可能使用局部变量。一个好的经验法则是:如果一个跨作用域的对象被引用了一次以上,则先把它存储到局部变量里再使用。例如下面的代码:

function changeColor() {
document.getElementById("btnChange").onclick = function () {
document.getElementById("targetCanvas").style.backgroundColor = "red";
};
}

这个函数引用了两次全局变量document,查找该变量必须遍历整个作用域链,直到最后在全局对象中才能找到。这段代码可以重写如下:

function changeColor(){
var doc=document;
doc.getElementById("btnChange").onclick=function(){
doc.getElementById("targetCanvas").style.backgroundColor="red";
};
}

这段代码比较简单,重写后不会显示出巨大的性能提升,但是如果程序中有大量的全局变量被从反复访问,那么重写后的代码性能会有显著改善。

改变作用域链

 函数每次执行时对应的运行期上下文都是独一无二的,所以多次调用同一个函数就会导致创建多个运行期上下文,当函数执行完毕,执行上下文会被销毁。每一个运行期上下文都和一个作用域链关联。一般情况下,在运行期上下文运行的过程中,其作用域链只会被 with 语句和 catch 语句影响。

  with语句是对象的快捷应用方式,用来避免书写重复代码。例如:

function
    
[2]深入理解JavaScript闭包
    来源:    发布时间: 2013-11-06

最近在网上查阅了不少Javascript闭包(closure)相关的资料,写的大多是非常的学术和专业。对于初学者来说别说理解闭包了,就连文字叙述都很难看懂。撰写此文的目的就是用最通俗的文字揭开Javascript闭包的真实面目。

什么是闭包?

“官方”的解释是:闭包是一个拥有许多变量和绑定了这些变量的环境的表达式(通常是一个函数),因而这些变量也是该表达式的一部分。相信很少有人能直接看懂这句话,因为他描述的太学术。其实这句话通俗的来说就是:JavaScript中所有的function都是一个闭包。不过一般来说,嵌套的function所产生的闭包更为强大,也是大部分时候我们所谓的“闭包”。看下面这段代码:

function a() {
var i = 0;
function b() {
alert(++i);
}
return b;
}
var c = a();
c();

这段代码有两个特点:

  • 函数b嵌套在函数a内部
  • 函数a返回函数b

引用关系如图:

这样在执行完var c=a()后,变量c实际上是指向了函数b,b中用到了变量i,再执行c()后就会弹出一个窗口显示i的值(第一次为1)。这段代码其实就创建了一个闭包,为什么?因为函数a外的变量c引用了函数a内的函数b,就是说:

当函数a的内部函数b被函数a外的一个变量引用的时候,就创建了一个我们通常所谓的“闭包”。

让我们说的更透彻一些。所谓“闭包”,就是在构造函数体内定义另外的函数作为目标对象的方法函数,而这个对象的方法函数反过来引用外层外层函数体中的临时变量。这使得只要目标 对象在生存期内始终能保持其方法,就能间接保持原构造函数体当时用到的临时变量值。尽管最开始的构造函数调用已经结束,临时变量的名称也都消失了,但在目 标对象的方法内却始终能引用到该变量的值,而且该值只能通这种方法来访问。即使再次调用相同的构造函数,但只会生成新对象和方法,新的临时变量只是对应新的值,和上次那次调用的是各自独立的。

为了更深刻的理解闭包,下面让我们继续探索闭包的作用和效果。

闭包有什么作用和效果?

简而言之,闭包的作用就是在a执行完并返回后,闭包使得Javascript的垃圾回收机制GC不会收回a所占用的资源,因为a的内部函数b的执行需要依赖a中的变量。这是对闭包作用的非常直白的描述,不专业也不严谨,但大概意思就是这样,理解闭包需要循序渐进的过程。

在上面的例子中,由于闭包的存在使得函数a返回后,a中的i始终存在,这样每次执行c(),i都是自加1后alert出i的值。

那么我们来想象另一种情况,如果a返回的不是函数b,情况就完全不同了。因为a执行完后,b没有被返回给a的外界,只是被a所引用,而此时a也只会被b引用,因此函数a和b互相引用但又不被外界打扰(被外界引用),函数a和b就会被GC回收。(关于Javascript的垃圾回收机制将在后面详细介绍)

闭包的微观世界

如果要更加深入的了解闭包以及函数a和嵌套函数b的关系,我们需要引入另外几个概念:函数的执行环境(excution context)、活动对象(call object)、作用域(scope)、作用域链(scope chain)。以函数a从定义到执行的过程为例阐述这几个概念。

当定义函数a的时候,js解释器会将函数a的作用域链(scope chain)设置为定义a时a所在的“环境”,如果a是一个全局函数,则scope chain中只有window对象。

当执行函数a的时候,a会进入相应的执行环境(excution context)。

在创建执行环境的过程中,首先会为a添加一个scope属性,即a的作用域,其值就为第1步中的scope chain。即a.scope=a的作用域链。

然后执行环境会创建一个活动对象(call object)。活动对象也是一个拥有属性的对象,但它不具有原型而且不能通过JavaScript代码直接访问。创建完活动对象后,把活动对象添加到a的作用域链的最顶端。此时a的作用域链包含了两个对象:a的活动对象和window对象。

下一步是在活动对象上添加一个arguments属性,它保存着调用函数a时所传递的参数。

最后把所有函数a的形参和内部的函数b的引用也添加到a的活动对象上。在这一步中,完成了函数b的的定义,因此如同第3步,函数b的作用域链被设置为b所被定义的环境,即a的作用域。

到此,整个函数a从定义到执行的步骤就完成了。此时a返回函数b的引用给c,又函数b的作用域链包含了对函数a的活动对象的引用,也就是说b可以访问到a中定义的所有变量和函数。函数b被c引用,函数b又依赖函数a,因此函数a在返回后不会被GC回收。

当函数b执行的时候亦会像以上步骤一样。因此,执行时b的作用域链包含了3个对象:b的活动对象、a的活动对象和window对象,如下图所示:

如图所示,当在函数b中访问一个变量的时候,搜索顺序是:

先搜索自身的活动对象,如果存在则返回,如果不存在将继续搜索函数a的活动对象,依次查找,直到找到为止。

如果函数b存在prototype原型对象,则在查找完自身的活动对象后先查找自身的原型对象,再继续查找。这就是Javascript中的变量查找机制。

如果整个作用域链上都无法找到,则返回undefined。

小结,本段中提到了两个重要的词语:函数的定义与执行。文中提到函数的作用域是在定义函数时候就已经确定,而不是在执行的时候确定(参看步骤1和3)。用一段代码来说明这个问题:

function f(x) {
var g = function () { return x; }
return g;
}
var h = f(1);
alert(h());

这段代码中变量h指向了f中的那个匿名函数(由g返回)。

  • 假设函数h的作用域是在执行alert(h())确定的,那么此时h的作用域链是:h的活动对象->alert的活动对象->window对象。
  • 假设函数h的作用域实在定义时确定的,就是说h指向的那个匿名函数在定义的时候就已经确定了作用域。那么在执行的时候,h的作用域链为:h的活动对象->f的活动对象->window对象。

如果第一种假设成立,那输出值就是undefined;如果第二种假设成立,输出值则为1。

运行结果证明了第2个假设是正确的,说明函数的作用域确实是在定义这个函数的时候就已经确定了。

闭包的应用场景

保护函数内的变量安全。以最开始的例子为例,函数a中i只有函数b才能访问,而无法通过其他途径访问到,因此保护了i的安全性。

在内存中维持一个变量。依然如前例,由于闭包,函数a中i的一直存在于内存中,因此每次执行c(),都会给i自加1。

通过保护变量的安全实现JS私有属性和私有方法(不能被外部访问)推荐阅读:http://javascript.crockford.com/private.html 私有属性和方法在Constructor外是无法被访问的。

function Constructor(...) {
var that = this;
var membername = value;
function
    
[3]JavaScript面向对象编程(JavaScript语言精髓与编程实践)
    来源:    发布时间: 2013-11-06

<<JavaScript语言精髓与编程实践>>非常基础又深入介绍了javascript, 推荐去看看

我这里主要讨论javascript对向对象编程;

一.对原型支持定义方法:

// 方法1
//在构造器中写this实例引用
//使用构造器创建对象实例”
function MyObject_1() {
this.<propertyName1> = …;
this.<propertyName2> = …;
}

// 方法2
//在构造器中直接返回对象实例
//使用构造器创建对象实例”)
function MyObject_2() {
var data = this;
return {
// (使用直接量声明或new()构造一个实例)…
}
}

// 方法3
//修改原型
// 原型修改”)
function MyObject_3() { }
MyObject3.prototype.<propertyName> = …;

// 方法4
//重写原型
//原型继承”)
function MyObject_4() { }
MyObject4.prototype = { // 使用直接量声明一个实例… }

// 方法5
//继承原型
// 原型继承”)
function MyObject_5() { }
// 使用new()构造一个实例
MyObject5.prototype = new Constructor_for_ParentClass();

这5种方法中 前两种方法根本没有利用JavaScript的“原型继承”特性 它们基本上是“类继承对象系统”的翻版。方法3和方法4虽然操作了原型 但利用的是“对象成员可以被修改”这种动态语言特性 因此 对于类继承树的构建来讲 事实上也没有“继承”特性。 从“修改对象成员”这个特性上来讲 方法5继承原型可以看做方法4的一种扩展方式 但也只有它才是JavaScript的原型继承性质的准确应用。这样看来 “构建原型继承关系”的唯一方

这5种方法补充说明:

function Base() { }

function Children() { }

Children.prototype = new Base();

var obj = new Children();
console.log(obj instanceof Children); //true
console.log(obj instanceof Base); //true
console.log(obj instanceof Object); //true
//只有支持原型定义, instanceof才可以真正起作用

 

 

 

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