变量提升:JavaScript代码是按顺序执行的吗?
变量提升(Hoisting)
先看看什么是 JavaScript 中的声明和赋值。
所谓的变量提升,是指在 JavaScript 代码执行过程中,JavaScript 引擎把变量的声明部分和函数的声明部分提升到代码开头的“行为”。变量被提升后,会给变量设置默认值,这个默认值就是我们熟悉的 undefined。
JavaScript 代码的执行流程
实际上变量和函数声明在代码里的位置是不会改变的,而且是在编译阶段被 JavaScript 引擎放入内存中。对,你没听错,一段 JavaScript 代码在执行之前需要被 JavaScript 引擎编译,编译完成之后,才会进入执行阶段。
- 编译阶段
输入一段代码,经过编译后,会生成两部分内容:执行上下文(Execution context)和可执行代码。
执行上下文是 JavaScript 执行一段代码时的运行环境。在执行上下文中存在一个变量环境的对象(Viriable Environment),该对象中保存了变量提升的内容。
- 执行阶段
JavaScript 引擎开始执行“可执行代码”,按照顺序一行一行地执行。
代码中出现相同的变量或者函数怎么办?
一段代码如果定义了两个相同名字的函数,那么最终生效的是最后一个函数。
总结
- JavaScript 代码执行过程中,需要先做变量提升,而之所以需要实现变量提升,是因为 JavaScript 代码在执行之前需要先编译。
- 在编译阶段,变量和函数会被存放到变量环境中,变量的默认值会被设置为 undefined;在代码执行阶段,JavaScript 引擎会从变量环境中去查找自定义的变量和函数。
- 如果在编译阶段,存在两个相同的函数,那么最终存放在变量环境中的是最后定义的那个,这是因为后定义的会覆盖掉之前定义的。
JavaScript 的执行机制:先编译,再执行。
调用栈:为什么JavaScript代码会出现栈溢出?
全局执行上下文、函数执行上下文
调用栈就是用来管理函数调用关系的一种数据结构。
什么是函数调用
函数调用就是运行一个函数,具体使用方式是使用函数名称跟着一对小括号。
什么是栈
栈就是类似于一端被堵住的单行线,车子类似于栈中的元素,栈中的元素满足后进先出的特点。
什么是 JavaScript 的调用栈
JavaScript 引擎正是利用栈的这种结构来管理执行上下文的。在执行上下文创建好后,JavaScript 引擎会将执行上下文压入栈中,通常把这种用来管理执行上下文的栈称为执行上下文栈,又称调用栈。
调用栈是 JavaScript 引擎追踪函数执行的一个机制,当一次有多个函数被调用时,通过调用栈就能够追踪到哪个函数正在被执行以及各函数之间的调用关系。
在开发中,如何利用好调用栈
- 利用浏览器查看调用栈的信息
打断点、console.trace()
- 栈溢出(Stack Overflow)
调用栈是有大小的,当入栈的执行上下文超过一定数目,JavaScript 引擎就会报错,我们把这种错误叫做栈溢出。
块级作用域:var缺陷以及为什么要引入let和const?
正是由于 JavaScript 存在变量提升这种特性,从而导致了很多与直觉不符的代码,这也是 JavaScript 的一个重要设计缺陷。
作用域(scope)
作用域是指在程序中定义变量的区域,该位置决定了变量的生命周期。通俗地理解,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和函数的可见性和生命周期。
在 ES6 之前,ES 的作用域只有两种:全局作用域和函数作用域。ES6 后支持块级作用域。
变量提升所带来的问题
- 变量容易在不被察觉的情况下被覆盖掉
- 本应销毁的变量没有被销毁
ES6 是如何解决变量提升带来的缺陷
为了解决这些问题,ES6 引入了 let 和 const 关键字,从而使 JavaScript 也能像其他语言一样拥有了块级作用域。
作用域块内声明的变量不影响块外面的变量。
JavaScript 是如何支持块级作用域的
- 函数内部通过 var 声明的变量,在编译阶段全都被存放到变量环境里面了。
- 通过 let 声明的变量,在编译阶段会被存放到词法环境(Lexical Environment)中。
- 在函数的作用域块内部,通过 let 声明的变量并没有被存放到词法环境中。
块级作用域就是通过词法环境的栈结构来实现的,而变量提升是通过变量环境来实现,通过这两者的结合,JavaScript 引擎也就同时支持了变量提升和块级作用域了。
扩展
- var的创建和初始化被提升,赋值不会被提升。
- let的创建被提升,初始化和赋值不会被提升。
- function的创建、初始化和赋值均会被提升。
通过let或者const声明的变量会在进入块级作用域的时被创建,但是在该变量没有赋值之前,引用该变量JavaScript引擎会抛出错误---这就是“暂时性死区”。
作用域链和闭包 :代码中出现相同的变量,JavaScript引擎是如何选择的?
作用域链
其实在每个执行上下文的变量环境中,都包含了一个外部引用,用来指向外部的执行上下文,我们把这个外部引用称为 outer。
function bar() {
console.log(myName)
}
function foo() {
var myName = "极客邦"
bar()
}
var myName = "极客时间"
foo()
打印出来的结果是“极客时间”。为什么会是这种情况呢?要解释清楚这个问题,那么你就需要先搞清楚作用域链了。
当一段代码使用了一个变量时,JavaScript 引擎首先会在“当前的执行上下文”中查找该变量,
比如上面那段代码在查找 myName 变量时,如果在当前的变量环境中没有查找到,那么 JavaScript 引擎会继续在 outer 所指向的执行上下文中查找。为了直观理解,你可以看下面这张图:
从图中可以看出,bar 函数和 foo 函数的 outer 都是指向全局上下文的,这也就意味着如果在 bar 函数或者 foo 函数中使用了外部变量,那么 JavaScript 引擎会去全局执行上下文中查找。我们把这个查找的链条就称为作用域链。
我们把通过作用域查找变量的链条称为作用域链;在 JavaScript 执行过程中,其作用域链是由词法作用域决定的。
词法作用域
词法作用域就是指作用域是由代码中函数声明的位置来决定的,所以词法作用域是静态的作用域,通过它就能够预测代码在执行过程中如何查找标识符。
词法作用域是代码编译阶段就决定好的,和函数是怎么调用的没有关系。
闭包
在 JavaScript 中,根据词法作用域的规则,内部函数总是可以访问其外部函数中声明的变量,当通过调用一个外部函数返回一个内部函数后,即使该外部函数已经执行结束了,但是内部函数引用外部函数的变量依然保存在内存中,我们就把这些变量的集合称为闭包。
闭包是怎么回收的
通常,如果引用闭包的函数是一个全局变量,那么闭包会一直存在直到页面关闭;但如果这个闭包以后不再使用的话,就会造成内存泄漏。
如果引用闭包的函数是个局部变量,等函数销毁后,在下次 JavaScript 引擎执行垃圾回收时,判断闭包这块内容如果已经不再被使用了,那么 JavaScript 引擎的垃圾回收器就会回收这块内存。
如果该闭包会一直使用,那么它可以作为全局变量而存在;但如果使用频率不高,而且占用内存又比较大的话,那就尽量让它成为一个局部变量。
this:从JavaScript执行上下文的视角讲清楚this
JavaScript 中的 this 是什么
执行上下文中包含了变量环境、词法环境、外部环境、this。
执行上下文主要分为三种——全局执行上下文、函数执行上下文和 eval 执行上下文,所以对应的 this 也只有这三种——全局执行上下文中的 this、函数中的 this 和 eval 中的 this。
全局执行上下文中的 this
全局执行上下文中的 this 是指向 window 对象的。
函数执行上下文中的 this
在默认情况下调用一个函数,其执行上下文中的 this 也是指向 window 对象的。
- 通过函数的 call 方法设置
除了 call 方法,你还可以使用 bind 和 apply 方法来设置函数执行上下文中的 this。
- 通过对象调用方法设置
- 在全局环境中调用一个函数,函数内部的 this 指向的是全局变量 window。
- 通过一个对象来调用其内部的一个方法,该方法的执行上下文中的 this 指向对象本身。
- 通过构造函数中设置
通过 new 关键字构建好了一个新对象,并且构造函数中的 this 其实就是新对象本身。
this 的设计缺陷
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嵌套函数中的 this 不会从外层函数中继承
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普通函数中的 this 默认指向全局对象 window