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前端百题斩【012】——js中作用域及作用域链的真面目

前端百题斩【012】——js中作用域及作用域链的真面目

写该系列文章的初衷是“让每位前端工程师掌握高频知识点,为工作助力”。这是前端百题斩的第12斩,希望朋友们关注公众号“执鸢者”,用知识武装自己的头脑。

12.1 作用域

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12.1.1 定义

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。简言之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。

12.1.2 分类

在ES6阶段之前,作用域分为两种:全局作用域和函数作用域;进行ES6之后,作用域分为:全局作用域、函数作用域和块级作用域。

  1. 全局作用域

在该作用域中的对象在代码的任何地方都能访问,其生命周期伴随着页面的生命周期。例如以下内容均在全局作用域中。

(1)window上的属性(在浏览器中)

console.log(window.location.href); // 页面地址
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(2)最外层的函数

function testFun() {
    console.log('testFun');
}

testFun();
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(3)最外层定义的变量

let val1 = 10;
const val2 = 20;
var val3 = 30;
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(4)未定义直接赋值的变量

val4 = 40;
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(5)js规定的全局对象的属性,三个值(Infinity、NaN、undefined)、九个函数(parseInt、parseFloat、decodeURI、encodeURI……)、一些构造器(Date、Array等)、四个用于当做命名空间的对象(Atomics、JSON、Math、Reflect)。

Math.sin(Math.PI / 2);;
const date = new Date();
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  1. 函数作用域

在函数内部定义的变量或者函数,并且定义的变量或者函数只能在函数内部被访问。在函数执行结束之后,函数内部定义的变量会被销毁。

function test() {
    var val1 = 10;
    function fun1() {
        console.log('fun1');
    }
    console.log(val1); // 10
    fun1(); // fun1
}
test();
// console.log(val1); // val1 is not defined
// fun1(); // fun1 is not defined
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  1. 块级作用域

在ES6阶段,出现了块的概念,新增了块级作用域,同时新增了let、const命令。块级作用域简言之就是使用一对大括号{}包裹的一段代码,通过单独的大括号、if块、while块、for块、try/catch/finallyd等都会产生块级作用域。(对于let和const在块级作用域的特征可见前端百题斩【002】)

// 单一括号包括的块
{}

// if语句
if (flag) {

}

// for语句
for (let i = 0; i < 10; i++) {

}

// ……
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12.2 作用域链

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12.2.1 定义

在每个执行上下文的变量环境中,都包含一个外部引用(成为outer),用来指向外部的指向上下文。当在查找一个变量的时候,如果在当前的变量环境中没有找到,js引擎会继续在outer所指向的执行上下文中查找,把这个查找的链条称为作用域链。(作用域链可以理解为一组对象列表,包含 父级和自身的变量对象,因此我们便能通过作用域链访问到父级里声明的变量或者函数。)

12.2.2 组成

作用域链由两部分组成,分别是[[scope]]属性和AO。

  1. [[scope]]属性:指向父级变量对象和作用域链,也就是包含了父级的[[scope]]和AO
  2. AO:自身活动对象,也就是该执行上下文中的变量对象。

扩展:如此 [[scope]]包含[[scope]],便自上而下形成一条 链式作用域

12.2.3 查找规则

  1. 从当前的执行作用域开始查找变量;
  2. 如果在当前作用域中找不到该变量,则向上一级进行查找;
  3. 继续向上一层查找,直到最外层的全局作用域。

12.2.4 实战

下面用一个简单的例子来演示该作用域链,以进一步理解作用域链。

var val1 = 10;
function fun1() {
    var val2 = 20;
    function fun2() {
        var val3 = 30;
        console.log(val1 + val2 + val3);
    }
    fun2();
}

fun1();
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结合代码和上述执行上下文的流程图,当执行到console.log(val1 + val2 + val3);时会在fun2函数作用域中找到val3变量,在fun1函数作用域中找到变量val2,在全局作用域中找到变量val1,最终与该语句相关的三个变量均获取到。其中fun2函数作用域、fun1函数作用域、全局作用域就构成了一条作用域链。

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