javascript系列javascript深入理解作用域作用域链闭包的面试题解

一、概要

作用域和作用域链是 js 中非常重要的特性，关系到理解整个 js 体系，闭包是对作用域的延伸，其他语言也有闭包的特性。

那什么是作用域？作用域指的是一个变量和函数的作用范围。

1、js 中函数内声明的所有变量在函数体内始终是可见的；

2、在 ES6 中有全局作用域和局部作用域，但是没有没有块级作用域（catch 只在其内部生效）；

3、局部变量的优先级高于全局变量。

二、作用域

我们来举几个栗子：

2.1 变量提升

var scope="global";
function scopeTest(){console.log(scope);
    var scope="local"  
}
scopeTest(); //undefined

上面的代码输出是 undefined，这是因为局部变量 scope 变量提升了, 等效于下面

var scope="global";
function scopeTest(){
    var scope;
    console.log(scope);
    scope="local"  
}
scopeTest(); //undefined

注意，如果在局部作用域中忘记 var，那么变量就被声明为全局变量。

var scope="global";
function scopeTest(){console.log(scope);
    scope="local"  
}
scopeTest(); //global
var scope="global";
function scopeTest(){
    scope="local" 
    console.log(scope);
}
scopeTest(); //local

2.2 没有块级作用域

和我们其他常用语言不同的是，js 中没有块级作用域

var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {data[i] = function () {console.log(i);
  };
}

data[0]();    // 3
data[1]();    // 3
data[2]();    // 3

2.3 作用域链

每个函数都有自己的执行上下文环境，当代码在这个环境中执行时候，会创建变量对象的作用域链，

那什么是作用域链？作用域链式是一个对象列表。

作用域链的作用？他保证了变量对象的有序访问。

作用域链开始的地方：当前代码执行环境的变量对象，常被称之为“活跃对象”（AO），变量的查找会从第一个链的对象开始，如果对象中包含变量属性，那么就停止查找，如果没有就会继续向上级作用域查找，直到找到全局对象中，如果找不到就会报 ReferenceError。

2.4 闭包

function createClosure(){
    var name = "jack";
    return {setStr:function(){name = "rose";},
        getStr:function(){return name + ":hello";}
    }
}
var builder = new createClosure();
builder.setStr();
console.log(builder.getStr()); //rose:hello

上面在函数中反悔了两个闭包，这两个闭包都维持着对外部作用域的引用，因此不管在哪调用都是能够访问外部函数中的变量。在一个函数内部定义的函数，闭包中会将外部函数的自由对象添加到自己的作用域中，所以可以通过内部函数访问外部函数的属性，这就是 js 模拟私有变量的一种方式。

注意：由于闭包会额外的附带函数的作用域（内部匿名函数携带外部函数的作用域），因此，闭包会比其他函数多占用些内存空间，过度使用会导致内存占用增加。

三、闭包面试题解

由于作用域链机制的影响，闭包只能取得内部函数的最后一个值，这引起了一个副作用，如果内部函数在一个循环中，那么变量的值始终为最后一个值。

var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {data[i] = function () {console.log(i);
  };
}

data[0]();    // 3
data[1]();    // 3
data[2]();    // 3

如果想强制返回逾期结果，怎么整？

方法一：立即执行函数

for (var i = 0; i < 3; i++) {(function(num) {setTimeout(function() {console.log(num);
        }, 1000);
    })(i);
}
// 0
// 1
// 2

方法二：返回一个匿名函数赋值

var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {data[i] = (function (num) {return function(){console.log(num);
      }
  })(i);
}

data[0]();    // 0
data[1]();    // 1
data[2]();    // 2

无论上是立即执行函数还是返回一个匿名函数赋值，原理上都是因为变量的按值传递，所以会将变量 i 的值赋值给实参 num，在匿名函数的内部又创建了一个用于访问 num 的匿名函数，这样每一个函数都有一个 num 的副本，互不影响。

方法三：使用 es6 的 let

var data = [];

for (let i = 0; i < 3; i++) {data[i] = function () {console.log(i);
  };
}

data[0]();
data[1]();
data[2]();

解释一下原理：

var data = [];// 创建一个数组 data;

// 进入第一次循环
{

let i = 0; // 注意：因为使用 let 使得 for 循环为块级作用域
           // 此次 let i = 0 在这个块级作用域中，而不是在全局环境中
data[0] = function() {console.log(i);
};

}

循环时，let 声明了 i，所以整个块是块级作用域，那么 data[0]这个函数就成了一个闭包，这里用 {} 表述，只是希望通过它来说明 let 存在的时候，这个 for 循环块是块级作用域，而不是全局作用域。上面的块级作用域，就像函数作用域一样，寒暑表执行完毕，其中的变量会被销毁，但是因为这个代码块中存在一个闭包，闭包的作用域链中引用着块级作用域，所以在闭包被调用之前，这个块级作用域内部的变量不会被销毁。

// 进入第二次循环
{

let i = 1; // 因为 let i = 1 和上面的 let i = 0     
           // 在不同的作用域中，所以不会相互影响
data[1] = function(){console.log(i);
}; 

}
当执行 data[1]()时，进入下面的执行环境。

{

 let i = 1; 
 data[1] = function(){console.log(i);
 }; 

}

在上面这个执行环境中，它会首先寻找该执行环境中是否存在 i，没有找到，就沿着作用域链继续向上找，在其所在的块级作用域执行环境中，找到 i =1，于是输出 1。## 四、思考题

代码 1：

var scope = “global scope”;
function checkscope(){

var scope = "local scope";
function f(){return scope;}
return f;

}

checkscope()(); //local scope

代码 2：

var scope = “global scope”;
function checkscope(){

var scope = "local scope";
function f(){return scope;}
return f;

}

var foo = checkscope();
foo(); //local scope

## 四、参考

1、https://segmentfault.com/a/1190000000618597

2、https://www.cnblogs.com/zhuzhenwei918/p/6131345.html