【读书笔记】JavaScript 变量、作用域和内存问题

JavaScript 变量松散类型的本质，决定了它只是在特定时间用于保存特定值的一个名字而已。由于不存在定义某个变量必须要保存何种数据类型值的规则，变量的值及其数据类型可以在脚本的生命周期内改变。

4.1 基本类型和引用类型的值

ECMAScript 变量可能包含两种不同数据类型的值：基本类型值和引用类型值。基本类型值指的是 简单的数据段，(Undefined 、 Null 、 Boolean 、 Number 和String),而引用类型值指那些可能由多个值构成的对象。

• 4.1.1 动态的属性

对于引用类型的值，我们可以为其添加属性和方法，也可以改变和删除其属性和方法。

var person = new Object();
person.name = "Nicholas";
alert(person.name); //"Nicholas"

• 4.1.2 复制变量值

  • 从一个变量向另一个变量复制基本类型的值，会在变量对象上创建一个新值，然后把该值复制 到为新变量分配的位置上。

  var num1 = 5;
  var num2 = num1;
  

  • 当从一个变量向另一个变量复制引用类型的值时，同样也会将存储在变量对象中的值复制一份放到 为新变量分配的空间中。不同的是，这个值的副本实际上是一个指针，而这个指针指向存储在堆中的一 个对象。

  var obj1 = new Object();
  var obj2 = obj1;
  obj1.name = "Nicholas";
  alert(obj2.name); //"Nicholas"
  

• 4.1.3 传递参数

ECMAScript 中所有函数的参数都是按值传递的。也就是说，把函数外部的值复制给函数内部的参数，就和把值从一个变量复制到另一个变量一样。基本类型值的传递如同基本类型变量的复制一样，而 引用类型值的传递，则如同引用类型变量的复制一样。

• 4.1.4 检测类型
  • typeof 操作符是确定一个变量是字符串、数值、布尔值，还是 undefined 的最佳工具
  • instanceof 操作符可以确定一个引用类型值和 Object 构造函数

4.2 执行环境及作用域

执行环境：定义了变量或函数有权访问的其他数据，决定了它们各自的行为。每个执行环境都有一个 与之关联的变量对象。
当代码在一个环境中执行时，会创建变量对象的一个作用域链。作用域链的用途，是 保证对执行环境有权访问的所有变量和函数的有序访问。
如果这个环境是函数，则将其活动对象（activation object）作为变量对象。

var color = "blue";
function changeColor(){
    if (color === "blue"){
    color = "red";
    } else {
    color = "blue";
    }
}
changeColor();
alert("Color is now " + color);
//在这个简单的例子中，函数 changeColor() 的作用域链包含两个对象：它自己的变量对象（其中
定义着 arguments 对象）和全局环境的变量对象。可以在函数内部访问变量 color ，就是因为可以在
这个作用域链中找到它。

• 4.2.1 延长作用域链

  • try-catch 语句的 catch 块；

  • with 语句。

• 4.2.2 没有块级作用域
  • 1. 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；在 with 语句中，最接近的环境是函数环境。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环境。

  • 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名，则继续沿作用 域链向上搜索。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。

4.3 垃圾收集

JavaScript 具有自动垃圾收集机制，也就是说，执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存。

• 4.3.1 标记清除 JavaScript 中最常用的垃圾收集方式是标记清除。当变量进入环境（例如，在函 数中声明一个变量）时，就将这个变量标记为“进入环境”。从逻辑上讲，永远不能释放进入环境的变量所占用的内存，因为只要执行流进入相应的环境，就可能会用到它们。而当变量离开环境时，则将其 标记为“离开环境”。
• 4.3.2 引用计数 引用计数的含义是跟踪记录每个值被引用的次数。当声明了一个变量并将一个引用类型值赋给该变量时，则这个值的引用次数就是 1。 如果同一个值又被赋给另一个变量，则该值的引用次数加 1。相反，如果包含对这个值引用的变量又取 得了另外一个值，则这个值的引用次数减 1。当这个值的引用次数变成 0 时，则说明没有办法再访问这 个值了，因而就可以将其占用的内存空间回收回来。
• 4.3.3 性能问题
• 4.3.4 管理内存

4.4 小结

JavaScript 变量可以用来保存两种类型的值：基本类型值和引用类型值。基本类型的值源自以下 5 种基本数据类型： Undefined 、 Null 、 Boolean 、 Number 和 String 。基本类型值和引用类型值具 有以下特点：

基本类型值在内存中占据固定大小的空间，因此被保存在栈内存中；

从一个变量向另一个变量复制基本类型的值，会创建这个值的一个副本；

引用类型的值是对象，保存在堆内存中；

包含引用类型值的变量实际上包含的并不是对象本身，而是一个指向该对象的指针；

从一个变量向另一个变量复制引用类型的值，复制的其实是指针，因此两个变量最终都指向同 一个对象；

确定一个值是哪种基本类型可以使用 typeof 操作符，而确定一个值是哪种引用类型可以使用 instanceof 操作符。

所有变量（包括基本类型和引用类型）都存在于一个执行环境（也称为作用域）当中，这个执 行环境决定了变量的生命周期，以及哪一部分代码可以访问其中的变量。以下是关于执行环境的几 点总结：

执行环境有全局执行环境（也称为全局环境）和函数执行环境之分；

每次进入一个新执行环境，都会创建一个用于搜索变量和函数的作用域链；

函数的局部环境不仅有权访问函数作用域中的变量，而且有权访问其包含（父）环境，乃至全 局环境；

全局环境只能访问在全局环境中定义的变量和函数，而不能直接访问局部环境中的任何数据； 变量的执行环境有助于确定应该何时释放内存。

JavaScript 是一门具有自动垃圾收集机制的编程语言，开发人员不必关心内存分配和回收问题。可 以对 JavaScript 的垃圾收集例程作如下总结。

离开作用域的值将被自动标记为可以回收，因此将在垃圾收集期间被删除。

“标记清除”是目前主流的垃圾收集算法，这种算法的思想是给当前不使用的值加上标记，然 后再回收其内存。

另一种垃圾收集算法是“引用计数”，这种算法的思想是跟踪记录所有值被引用的次数。JavaScript 引擎目前都不再使用这种算法；但在 IE 中访问非原生 JavaScript 对象（如 DOM 元素）时，这种 算法仍然可能会导致问题。

当代码中存在循环引用现象时，“引用计数”算法就会导致问题。

解除变量的引用不仅有助于消除循环引用现象，而且对垃圾收集也有好处。为了确保有效地回 收内存，应该及时解除不再使用的全局对象、全局对象属性以及循环引用变量的引用。