一、作用域扫盲
编译原理
在传统的编译语言中,程序中的一段源代码在执行之前会经历三个步骤,统称为“编译”。
-
词法分析:把由
字符组成的字符串分解成有意义的代码块,这些代码块被称为词法单元(var,a,=,2,;) -
语法分析:这个过程是将
词法单元流(数组)转换成一个由元素逐级嵌套所组成的代表了程序语法结构的树。这个树被称为抽象语法树(Abstract Syntax Tree,AST) -
代码生成:将
AST转换为可执行代码的过程被称为代码生成。这个过程与语言、目标平台等息息 相关。抛开具体细节,简单来说就是有某种方法可以将var a = 2;的AST转化为一组机器指令,用来创建一个叫作 a 的变量(包括分配内存等),并将一个值储存在 a 中。
JavaScript 引擎不会有大量的时间用来进行优化,因为与其他语言不同,JavaScript 的编译过程不是发生在构建之前的。
JavaScript 代码片段在执行前都要进行编译。比如,JavaScript 编译器首先会对var a = 2;这段程序进行编译,然后做好执行它的准备,然后马上执行它。
理解作用域
引擎从头到尾负责整个 JavaScript程序的编译及执行过程。编译器负责语法分析及代码生成。作用域负责收集并维护由所有声明的标识符(变量)组成的一系列查询,并实施一套非常严格的规则,确定当前执行的代码对这些标识符的访问权限。
变量的赋值操作会执行两个动作,首先
编译器会在当前作用域中声明一个变量(如 果之前没有声明过),然后在运行时引擎会在作用域中查找该变量,如果能够找到就会对 它赋值。
个人理解,引擎的编译器负责提升,之后引擎再负责执行
LHS 和 RHS
引擎的读值操作就是RHS引擎的赋值操作就是LHS
function foo(a) {
console.log( a ); // 2
}
foo( 2 );
让我们把上面这段代码的处理过程想象成一段对话,这段对话可能是下面这样的。
- 引擎:我说作用域,我需要为 foo 进行 RHS 引用。你见过它吗?
- 作用域:别说,我还真见过,编译器那小子刚刚声明了它。它是一个函数,给你。
- 引擎:哥们太够意思了!好吧,我来执行一下 foo。
- 引擎:作用域,还有个事儿。我需要为 a 进行 LHS 引用,这个你见过吗?
- 作用域:这个也见过,编译器最近把它声名为 foo 的一个形式参数了,拿去吧。
- 引擎:大恩不言谢,你总是这么棒。现在我要把 2 赋值给 a。
- 引擎:哥们,不好意思又来打扰你。我要为 console 进行 RHS 引用,你见过它吗?
- 作用域:咱俩谁跟谁啊,再说我就是干这个。这个我也有,console 是个内置对象。 给你。
- 引擎:么么哒。我得看看这里面是不是有 log(..)。太好了,找到了,是一个函数。
- 引擎:哥们,能帮我再找一下对 a 的 RHS 引用吗?虽然我记得它,但想再确认一次。
- 作用域:放心吧,这个变量没有变动过,拿走,不谢。
- 引擎:真棒。我来把 a 的值,也就是 2,传递进 log(..)。
- ……
如果
RHS查询在所有嵌套的作用域中遍寻不到所需的变量,引擎就会抛出ReferenceError异常。值得注意的是,ReferenceError 是非常重要的异常类型。
相较之下,当引擎执行
LHS查询时,如果在顶层(全局作用域)中也无法找到目标变量, 全局作用域中就会创建一个具有该名称的变量,并将其返还给引擎,前提是程序运行在非 “严格模式”下。
二、词法作用域
词法作用域是由你在写代码时将变量和块作用域 写在哪里来决定的,因此当词法分析器处理代码时会保持作用域不变(大部分情况下是这样的)。
function foo(a) {
var b = a * 2;
function bar(c) {
console.log( a, b, c );
}
bar( b * 3 );
}
foo( 2 ); // 2, 4, 12

- 1 包含着整个全局作用域,其中只有一个标识符:foo。
- 2 包含着 foo 所创建的作用域,其中有三个标识符:a、bar 和 b。
- 3 包含着 bar 所创建的作用域,其中只有一个标识符:c。
作用域气泡由其对应的作用域块代码写在哪里决定,它们是逐级包含的。
查找
作用域查找会在找到第一个匹配的标识符时停止。
无论函数在哪里被调用,也无论它如何被调用,它的词法作用域都只由函数被声明时所处的位置决定。
在多层的嵌套作用域中可以定义同名的标识符,这叫作“遮蔽效应”
欺骗词法
- 非严格模式下的
evel()函数
function foo(str, a) {
eval( str ); // 欺骗!
console.log( a, b );
}
var b = 2;
foo( "var b = 3;", 1 ); // 1, 3
- 非严格模式下的
with关键字
var obj = {
a: 1,
b: 2,
c: 3
};
// 单调乏味的重复 "obj"
obj.a = 2;
obj.b = 3;
obj.c = 4;
// 简单的快捷方式
with (obj) {
a = 3;
b = 4;
c = 5;
}
然而
function foo(obj) {
with (obj) {
a = 2;
}
}
var o1 = {
a: 3
};
var o2 = {
b: 3
};
foo(o1);
console.log(o1.a); // 2
foo(o2);
console.log(o2.a); // undefined
console.log(a); // 2——不好,a 被泄漏到全局作用域上了!
如果引擎在代码中发现了
eval(..)或with,它只能简单地假设关于标识符位置的判断 都是无效的,因为无法在词法分析阶段明确知道eval(..)会接收到什么代码,这些代码会 如何对作用域进行修改,也无法知道传递给with用来创建新词法作用域的对象的内容到底 是什么。最悲观的情况是如果出现了eval(..)或with,所有的优化可能都是无意义的,因此最简单的做法就是完全不做任何优化。