《你不知道的javascript》笔记_作用域与闭包

33次阅读

共计 3446 个字符,预计需要花费 9 分钟才能阅读完成。

写在前面
这一系列的笔记是在《javascript 高级程序设计》读书笔记系列的升华版本,旨在将零碎未知的知识总结
一、基本概念
1.1 编译
在传统编译语言的流程中,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:

1. 分词 / 词法分析(Tokenizing/Lexing)
这个过程会将由字符组成的字符串分解成 (对编程语言来说) 有意义的代码块,这些代码块被称为词法单元(token)。例如,考虑程序 var a = 2;。这段程序通常会被分解成为下面这些词法单元:var、a、=、2、;。空格是否会被当作词法单元,取决于空格在这门语言中是否具有意义
2. 解析 / 语法分析(Parsing)
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)

3. 代码生成
将 AST 转换为可执行代码的过程称被称为代码生成。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
相对于上面的流程,javascript 在语法分析和代码生成阶段有特定的步骤来对运行性能进行优化,包括对冗余元素进行优化等。
1.2 组成

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等脏活累活
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

1.3 查询 & 异常
RHS 查询:当变量出现在赋值操作的右侧时进行 RHS 查询 LHS 查询:当变量出现在赋值操作的左侧时进行 LHS 查询(赋值、传参、函数执行)
RHS 查询异常: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 LHS 查询异常:非严格模式下,LHS 查询失败会在全局创建变量;在严格模式中 LHS 查询失败时,并不会创建并返回一个全局变量,引擎会抛出同 RHS 查询失败时类似的 ReferenceError 异常
1.4 思考
javascript 引擎执行代码 var a = 2; 的过程?
编译阶段:var a;,如果作用域内已存在变量 a,则忽略;若不存在,则在该作用域内声明执行阶段:a = 2;,对 a 进行 RHS 引用,并对其赋值
二、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
通俗的说,作用域是维护变量并确定访问权限的一套规则
2.1 词法作用域

词法作用域就是定义在词法阶段的作用域。换句话说,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)
下面有个简单的作用域嵌套的例子:

【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,可访问全局作用域变量。【3】包含着 bar 所创建的作用域,其中只有一个标识符: c,可访问 foo 和全局作用域变量。
另外有两个比较特殊的欺骗词法机制:

eval(..) 函数

with 关键字

这两个机制的副作用是引擎无法在编译时对作用域查找进行优化,因为引擎只能谨慎地认为这样的优化是无效的。使用这其中任何一个机制都将导致代码运行变慢。不要使用它们。
2.2 作用域查找规则
书中对作用域链和作用域查找做了一个非常形象的比喻,如下图

这个建筑代表程序中的嵌套作用域链。第一层楼代表当前的执行作用域,也就是你所处的位置。建筑的顶层代表全局作用域。
LHS 和 RHS 引用都会在当前楼层进行查找,如果没有找到,就会坐电梯前往上一层楼,如果还是没有找到就继续向上,以此类推。一旦抵达顶层(全局作用域),可能找到了你所需的变量,也可能没找到,但无论如何查找过程都将停止
作用域查找会在找到第一个匹配的标识符时停止
2.2 块级作用域
早期的 javascript 语句中块级作用域就是函数块,这是在读本书之前我粗浅的认识。实际的块级作用域远不止如此
块级作用域:(1)函数作用域早期盛行的立即执行函数 (IIFE) 就是为了形成块级作用域,不污染全局。常用的写法有:
(function(形参){函数体})(实参)

(function(形参){函数体}(实参))

!function(形参){函数体}(实参)
(2) with 关键字
(3) try/catch 语句 Google 维护着一个名为 Traceur 的项目,该项目正是用来将 ES6 代码转换成兼容 ES6 之前 的环境(大部分是 ES5,但不是全部),下面是用来兼容低版本创建块级作用域的写法:
{
try {
throw undefined;
} catch (a) {
a = 2;
console.log(a);
}
}
(4) let/const 关键字
三、变量提升
在之前的两篇文章中对变量提升 (预解析) 有比较充分的说明:《javascript 高级程序设计》笔记:变量对象与预解析《javascript 高级程序设计》笔记:内存与执行环境
四、闭包
4.1 什么是闭包
本书中定义:当函数可以记住并访问所在的词法作用域时,就产生了闭包,即使函数是在当前词法作用域之外执行。MDN 定义:闭包是函数和声明该函数的词法环境的组合
个人理解:当外部能够访问到某个函数的私有变量时,就会产生闭包(不严谨,仅用于理解)

两个经典的闭包例子:
function makeFunc() {
var name = “Mozilla”;
function displayName() {
alert(name);
}
return displayName;
}

var myFunc = makeFunc();
myFunc(); // ‘Mozilla’
思考:myFunc 是执行 makeFunc 时创建的 displayName 函数实例的引用,为什么执行 myFunc 时会打印出 makeFunc 中私有变量 name 呢?
解释:闭包是由函数以及创建该函数的词法环境组合而成。这个环境包含了这个闭包创建时所能访问的所有局部变量
function makeAdder(x) {
return function(y) {
return x + y;
};
}

var add5 = makeAdder(5);
var add10 = makeAdder(10);

console.log(add5(2)); // 7
console.log(add10(2)); // 12
分析:按照闭包能暂存变量的思路,执行 makeAdder 时,会把参数暂存在所 return 的函数中,当再次执行函数时,会把两次的参数之和输出
4.2 应用
闭包在 js 编程中随处可见,书中有这样一个结论:

在定时器、事件监听器、Ajax 请求、跨窗口通信、Web Workers 或者任何其他的异步 (或者同步) 任务中,只要使用了回调函数,实际上就是在使用闭包!
定时器闭包案例:
function wait(message) {
setTimeout(function timer() {
console.log(message);
}, 1000 );
}
wait(“Hello, closure!”);
事件监听闭包案例:
function setupBot(name, selector) {
$(selector).click(function activator() {
console.log(“Activating: ” + name);
});
}
setupBot(“Closure Bot 1”, “#bot_1”);
setupBot(“Closure Bot 2”, “#bot_2”);
上面的案例中,有个相同的特点:先定义函数,后执行函数时能够调用到函数中的私有变量或者实参。这便是闭包的特点吧
4.3 经典面试题
(1)下面的代码输出内容?
for (var i=1; i<=5; i++) {
setTimeout(function timer() {
console.log(i);
}, i*1000 );
}
答案:5 个 6
(2)如何处理能够输出 1~5
// 闭包方式
for (var i=1; i<=5; i++) {
(function(index) {
setTimeout(function timer() {
console.log(index);
}, index*1000 );
})(i)
}

// ES6 方式
for (let i=1; i<=5; i++) {
setTimeout(function timer() {
console.log(i);
}, i*1000 );
}

正文完
 0