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那些高级/资深的前端是如何回答JavaScript面试题的 (一)

前言

开始做面试题系列文章。经验源自各大面市场,少部分别人面我,大部分我面别人

欢迎杠精们一起来开杠,会很有意思。直接进入正题。

Question 1: JS闭包,你了解多少?`

应该有面试官问过你:

  1. 什么是闭包?
  2. 闭包有哪些实际运用场景?
  3. 闭包是如何产生的?
  4. 闭包产生的变量如何被回收?

这些问题其实都可以被看作是同一个问题,那就是面试官在问你:你对JS闭包了解多少?

来总结一下我听到过的答案,尽量完全复原候选人面试的时候说的原话。

答案1: 就是一个function里面return了一个子函数,子函数访问了外面那个函数的变量。

答案2: for循环里面可以用闭包来解决问题。

for(var i = 0; i < 10; i++){
    setTimeout(()=>console.log(i),0)
}
// 控制台输出10遍10.
for(var i = 0; i < 10; i++){
    (function(a){
    setTimeout(()=>console.log(a),0)
    })(i)
}
 // 控制台输出0-9
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答案3: 当前作用域产产生了对父作用域的引用。

答案4: 不知道。是跟浏览器的垃圾回收机制有关吗?

开杠了。请问,小伙伴的答案和以上的内容有多少相似程度?

其实,拿着这些问题好好想想,你就会发现这些问题都只是为了最终那一个问题。

闭包的底层实现原理

1. JS执行上下文

我们都知道,我们手写的js代码是要经过浏览器V8进行预编译后才能真正的被执行。例如变量提升、函数提升。举个栗子。

// 栗子:
var d = 'abc';
function a(){
    console.log("函数a");
};
console.log(a);   // ƒ a(){ console.log("函数a"); }
a();		      // '函数a'
var a = "变量a";  
console.log(a);   // '变量a'
a();			  // a is not a function
var c = 123;
 
// 输出结果及顺序:
// ƒ a(){ console.log("函数a"); }
// '函数a'
// '变量a'
// a is not a function

// 栗子预编后相当于:
function a(){
    console.log("函数a");
};
var d;
console.log(a);  // ƒ a(){ console.log("函数a"); }
a(); 			 // '函数a'

a = "变量a";     // 此时变量a赋值,函数声明被覆盖

console.log(a); // "变量a"
a(); 		// a is not a function

复制代码

那么问题来了。 请问是谁来执行预编译操作的?那这个谁又是在哪里进行预编译的?

是的,你的疑惑没有错。js代码运行需要一个运行环境,那这个环境就是执行上下文。 是的,js运行前的预编译也是在这个环境中进行。

js执行上下文分三种:

  • 全局执行上下文: 代码开始执行时首先进入的环境。
  • 函数执行上下文:函数调用时,会开始执行函数中的代码。
  • eval执行上下文:不建议使用,可忽略。

那么,执行上下文的周期,分为两个阶段:

  • 创建阶段
    • 创建词法环境
    • 生成变量对象(VO),建立作用域链作用域链作用域链(重要的事说三遍)
    • 确认this指向,并绑定this
  • 执行阶段。这个阶段进行变量赋值,函数引用及执行代码。

看图理解一下。

image.png

你现在猜猜看,预编译是发生在什么时候?

噢,我忘记说了,其实与编译还有另一个称呼:执行期上下文

预编译发生在函数执行之前。预编译四部曲为:

  1. 创建AO对象
  2. 找形参和变量声明,将变量和形参作为AO属性名,值为undefined
  3. 将实参和形参相统一
  4. 在函数体里找到函数声明,值赋予函数体。最后程序输出变量值的时候,就是从AO对象中拿。

所以,预编译真正的结果是:


var AO = {
    a = function a(){console.log("函数a");};
    d = 'abc'
}
复制代码

我们重新来。

1. 什么叫变量对象?

变量对象是 js 代码在进入执行上下文时,js 引擎在内存中建立的一个对象,用来存放当前执行环境中的变量。

2. 变量对象(VO)的创建过程

变量对象的创建,是在执行上下文创建阶段,依次经过以下三个过程:

  • 创建 arguments 对象。

    对于函数执行环境,首先查询是否有传入的实参,如果有,则会将参数名是实参值组成的键值对放入arguments 对象中。否则,将参数名和 undefined组成的键值对放入 arguments 对象中。

//举个栗子 
function bar(a, b, c) {
    console.log(arguments);  // [1, 2]
    console.log(arguments[2]); // undefined
}
bar(1,2)
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  • 当遇到同名的函数时,后面的会覆盖前面的。
console.log(a); // function a() {console.log('Is a ?') }
function a() {
    console.log('Is a');
}
function a() {
  console.log('Is a ?')
}

/**
ps: 在执行第一行代码之前,函数声明已经创建完成.
后面的对之前的声明进行了覆盖。
**/
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  • 检查当前环境中的变量声明并赋值为undefined。当遇到同名的函数声明,为了避免函数被赋值为 undefined ,会忽略此声明
console.log(a); // function a() {console.log('Is a ?') }
console.log(b); // undefined
function a() {
  console.log('Is a ');
}
function a() {
console.log('Is a ?');
}
var b = 'Is b';
var a = 10086;

/**
这段代码执行一下,你会发现 a 打印结果仍旧是一个函数,而 b 则是 undefined。
**/
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根据以上三个步骤,对于变量提升也就知道是怎么回事了。

3. 变量对象变为活动对象

执行上下文的第二个阶段,称为执行阶段,在此时,会进行变量赋值,函数引用并执行其他代码,此时,变量对象变为活动对象。

我们还是举上面的例子:

console.log(a); // function a() {console.log('fjdsfs') }
console.log(b); // undefined
function a() {
   console.log('Is a');
}
function a() {
 console.log('Is a?');
}
var b = 'Is b';
console.log(b); // 'Is b'
var a = 10086; 
console.log(a);  // 10086
var b = 'Is b?';
console.log(b); // 'Is b?'
复制代码

在上面的代码中,代码真正开始执行是从第一行 console.log() 开始的,自这之前,执行上下文是这样的:

// 创建过程
EC= {
  VO: {}; // 创建变量对象
  scopeChain: {}; // 作用域链
}
VO = {
  argument: {...}; // 当前为全局上下文,所以这个属性值是空的
  a: <a reference> // 函数 a  的引用地址
  b: undefiend  // 见上文创建变量对象的第三步
}

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词法作用域(Lexical scope

这里想说明,我们在函数执行上下文中有变量,在全局执行上下文中有变量。JavaScript的一个复杂之处在于它如何查找变量,如果在函数执行上下文中找不到变量,它将在调用上下文中寻找它,如果在它的调用上下文中没有找到,就一直往上一级,直到它在全局执行上下文中查找为止。(如果最后找不到,它就是 undefined)。

再来举个栗子:

 1: let top = 0; // 
 2: function createWarp() {
 3:   function add(a, b) {
 4:     let ret = a + b
 5:     return ret
 6:   }
 7:   return add
 8: }
 9: let sum = createWarp()
10: let result = sum(top, 8)
11: console.log('result:',result)


复制代码

分析过程如下:

  • 在全局上下文中声明变量top 并赋值为0.
  • 2 - 8行。在全局执行上下文中声明了一个名为 createWarp 的变量,并为其分配了一个函数定义。其中第3-7行描述了其函数定义,并将函数定义存储到那个变量(createWarp)中。
  • 第9行。我们在全局执行上下文中声明了一个名为 sum 的新变量,暂时,值为 undefined
  • 第9行。遇到(),表明需要执行或调用一个函数。那么查找全局执行上下文的内存并查找名为 createWarp 的变量。 明显,已经在步骤2中创建完毕。接着,调用它。
  • 调用函数时,回到第2行。创建一个新的createWarp执行上下文。我们可以在 createWarp 的执行上下文中创建自有变量。js 引擎createWarp 的上下文添加到调用堆栈(call stack)。因为这个函数没有参数,直接跳到它的主体部分.
  • 3 - 6 行。我们有一个新的函数声明,createWarp执行上下文中创建一个变量 addadd 只存在于 createWarp 执行上下文中, 其函数定义存储在名为 add 的自有变量中。
  • 第7行,我们返回变量 add 的内容。js引擎查找一个名为 add 的变量并找到它. 第4行和第5行括号之间的内容构成该函数定义。
  • createWarp 调用完毕,createWarp 执行上下文将被销毁。add 变量也跟着被销毁。add 函数定义仍然存在,因为它返回并赋值给了 sum 变量。 (ps: 这才是闭包产生的变量存于内存当中的真相
  • 接下来就是简单的执行过程,不再赘述。。
  • ……
  • 代码执行完毕,全局执行上下文被销毁。sum 和 result 也跟着被销毁。

小结一下

现在,如果再让你回答什么是闭包,你能答出多少?

其实,大家说的都对。不管是函数返回一个函数,还是产生了外部作用域的引用,都是有道理的。

所以,什么是闭包?

  • 解释一下作用域链是如何产生的。
  • 解释一下js执行上下文的创建、执行过程。
  • 解释一下闭包所产生的变量放在哪了。
  • 最后请把以上3点结合起来说给面试官听。

另外,假如被问到Event loop、执行栈(EC Stack)、调用栈(Call Stack)请你一定要明确一件事情,执行栈和调用栈它们不是一个东西。 很多文章都不写清楚两者的区别,或者干脆就说他们就是一个东西。后面有时间,为会专门文它们写一篇文章为大家解惑

祝,君无往不利。

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