Javascript的作用域的学习笔记

前言：之前看过一句话说，如果不能把所学知识向一个人解析清楚，说明其实自己也没弄懂。

这三段代码只有小许差异，但结果缺截然不同，例1分别输出[undefined , local , global]，例2分别输出[global , local , local]，例3结果输出[undefined , local , global]，如果不能答对说明你对javascript的作用域特性还未理解透彻。

什么是作用域？

也许有人会问：变量a的作用域是什么？一会儿又问：函数a的作用域是什么？变量和函数的作用域分别是啥玩意？

我们先来看看“作用域”是什么意思，“作用域”拆开来就是“作用”和“域”

作用：访问、操作、调用……

域：区域、范围、空间……

作用域就是变量和函数的可访问范围，或者说变量或函数起作用的区域。

javascript函数的作用域：

函数内的区域，就是这个函数的作用域，变量和函数在这个区域都可以访问操作。最外层函数外的区域叫全局作用域，函数内的区域叫局部作用域。

javascript变量的作用域：

在源代码中变量所在的区域，就是这个变量的作用域，变量在这个区域内可以被访问操作。在全局作用域上定义的变量叫全局变量，在函数内定义的变量叫局部变量。

简单地理解，JS源代码被函数{ }划分成一块一块的区域，这些区域换个身份就是某函数或某变量的作用域，变量的作用域和函数的作用域在源代码中有可能指的是同一块区域。

作用域链

作用域链（Scope Chain）是javascript内部中一种变量、函数查找机制，它决定了变量和函数的作用范围，即作用域，理解作用域链的作用原理，上一篇文章的三个例子也就能理解了，从而知其然也知其所以然。

作用域链是ECMAScript-262说明文档中的概念，javascript引擎是按ECMAScript-262说明文档去实现的，了解javascript引擎的工作原理有利于我们理解javascript的特性，但绝大多数js程序员不会去了解非常底层的技术，所以阅读ECMAScript-262说明文档，我们可以有一个直观的方式去模拟javascript引擎的工作原理。

本文将通过1999年的ECMAScript-262-3th第三版来说明作用域链的形成原理，将会介绍执行环境，变量对象和活动对象，arguments对象，作用域链等几个概念。2009年发布了ECMAScript-262-5th第五版，不同的是取消了变量对象和活动对象等概念，引入了词法环境（Lexical Environments）、环境记录（EnviromentRecord）等新的概念，所以两个版本的概念不要混淆了。

执行环境（Execution Contexts）

执行环境(Execution Contexts)也被翻译为执行上下文，当解析器进入ECMAScript的可执行代码，解析器就进入一个执行环境，活动的执行环境组成一个逻辑上的栈，在这个逻辑栈顶部的执行环境是当前运行的执行环境。

注：ECMAScript中有三种可执行代码，Global、Function和Eval，全局环境即是Global可执行代码，函数即是Function可执行代码。逻辑栈是一种特殊的数据存储格式，特点是‘先进后出，后进先出’，添加数据会先压入逻辑栈顶部，删除数据必须先从顶部开始删除。

变量对象(Variable Object)、活动对象(Activation Object)和Arguments对象(Arguments Object)

每个执行环境都有一个与之关联的变量对象，当解析器进入执行环境时，就会创建一个变量对象，变量对象保存着在当前执行环境中声明的变量和函数的引用。

变量对象是一个抽象的概念，在不同的执行环境中，变量对象有不同的身份，在解析器进入任何执行环境之前，就已经创建了一个Global对象，当解析器进入全局执行环境时，Global对象就充当变量对象，当解析器进入一个函数时，就会创建一个活动对象充当变量对象。

解析器处理代码时的两个阶段

我们都知道javascript解析器是一段一段解析处理代码的，为毛？这就要涉及解析器处理代码时的两个阶段，解析代码和执行代码。

当解析器进入执行环境时，变量对象就会添加执行环境中声明的变量和函数作为它的属性，这就意味着变量和函数在声明之前已经可用，变量值为undefined，这就是变量和函数声明提升(Hoisting)的原因，与此同时作用域链和this确定，此过程为解析阶段，俗称预解析。接着解析器开始执行代码，为变量添加相应值的引用，得到执行结果，此过程为执行阶段。

举两个好吃的栗子：

上述全局环境中的代码解析执行后，会将Global对象作为变量对象，保存以下数据。

 
testFn(10);
当解析器进入函数执行环境时，则会创建一个活动对象作为变量对象，活动对象还会创建一个Arguments对象，arguments对象是一个参数集合，用来保存参数，这就是我们写函数时可以使用arguments[0]等来使用参数的原因。

作用域链(Scope Chain)

每个执行环境都有一个与之关联的作用域链，当解析器进入执行环境时被定义，作用域链是一个对象列表，用来检索各个变量对象中的变量和函数，这样可以保证执行环境有权访问哪些变量和函数，举个栗子。

 
testFn(10);
testFn2内未声明变量a，为什么testFn2能调用全局变量a？整个过程是怎么发生的呢？请看下图。

当解析器进入全局执行环境时，调用变量和函数时只在Global对象中查找。

当解析器进入testFn函数执行环境时，函数内部属性[[scope]]中首先填入Global对象，然后将testFn活动对象添加到Global对象之前，形成一个作用域链。

当解析器进入testFn2函数执行环境时，函数内部属性[[scope]]首先填入父级的作用域链，然后再将当前的testFn2活动对象添加到作用域链的前端，形成一个新的作用域链。

testFn2调用变量a时，首先在当前的testFn2活动对象中查找，如果没有找到就顺着作用域链向上，在testFn活动对象中查找变量a，如果没有找到再顺着作用域链向上查找，直到在最后Global对象中找到为止，否则报错。所以函数内部可以调用外部环境的变量，外部环境不能调用函数内部的变量，这就是作用域特性的原理。