JavaScript作用域属于静态概念,根据词法结构来确定,而不是根据执行来确定。作用域链是JavaScript提供的一套解决标识符的访问机制。JavaScript规定每一个作用域都有一个与之相关联的作用域链。
作用域链用来在函数执行时,求出标识符的值。该链中包含多个对象,在对标识符进行求值的过程中,会从链首的对象开始,然后依次查找后面的对象,直到在某个对象中找到与标识符名称相同的属性。如果在作用域链的顶端(全局对象)中仍然没有找到同名的属性,则返回undefined的属性值。
【注意】
在每个对象中进行属性查找的时候,还会使用该对象的原型域链(可参考第10章内容)。在一个执行上下文中,与其关联的作用域链只会被with语句和catch 子句影响。
【示例1】在下面示例中,通过多层嵌套函数设计一个作用域链,在最内层函数中可以逐级访问外层函数的私有变量。
var a = 1; //全局变量 (function(){ var b = 2; //第1层局部变量 (function(){ var c = 3; //第2层局部变量 (function(){ var d = 4; //第3层局部变量 console.log(a+b+c+d); //返回10 })() //直接调用函数 })() //直接调用函数 })() //直接调用函数
在上面代码中,JavaScript引擎首先在最内层活动对象中查询属性a、b、c和d,其中只找到了属性d,并获得它的值(4),然后沿着作用域链,在上一层活动对象中继续查找属性a、b和c,其中找到了属性c,获得它的值(3),依此类推,直到找到所有需要的变量值为止。
下面结合一个示例,通过函数的创建和激活两个阶段来介绍作用域链的创建过程。
- 函数创建
函数的作用域在函数定义的时候就已经确定。每个函数都有一个内部属性[[scope]],当函数创建的时候,[[scope]]保存所有父变量对象的引用,[[scope]]就是一个层级链。注意,[[scope]]并不代表完整的作用域链。例如:
function f1() { function f2() { //...... } }
在函数创建时,每个函数的[[scope]]如下,其中globalContext表示全局上下文,VO表示变量对象,f1Context表示函数f1的上下文,AO表示活动对象。
f1.[[scope]] = [ globalContext.VO ]; f2.[[scope]] = [ f1Context.AO, globalContext.VO ];
- 函数激活
当函数激活时,进入函数上下文,创建VO/AO后,就会将活动对象添加到作用链的前端。这时候如果命名执行上下文的作用域链为Scope,则可以表示为:
Scope = [AO].concat([[Scope]]);
至此,作用域链创建完毕。
【示例2】下面示例结合变量对象和执行上下文栈,总结函数执行上下文中作用域链和变量对象的创建过程。
var g = "global scope"; //全局变量 function f(){ //声明函数 var l = 'local scope'; //私有变量 return l; //返回私有变量 } f(); //调用函数
【执行过程】
第1步,f函数被创建,保存作用域链到内部属性[[scope]]。
f.[[scope]] = [ //当前函数的作用域链 globalContext.VO //全局上下文的变量对象 ];
第2步,执行f函数,创建f函数的执行上下文,f函数的执行上下文被压入执行上下文栈。
ECStack = [ //执行上下文栈 fContext, //函数的执行上下文 globalContext //全局上下文 ];
第3步,f函数并不立刻执行,开始做准备工作。准备工作包括三项:
第一小步:复制函数f的[[scope]]属性,创建作用域链。
fContext = { //函数的执行上下文 Scope: f.[[scope]], //把函数的作用域链添加到函数的执行上下文 }
第二小步:使用arguments创建活动对象,然后初始化活动对象,加入形参、函数声明、变量声明。
fContext = { //函数的执行上下文 AO: { //函数的活动对象 arguments: { //为活动对象添加arguments length: 0 }, l: undefined //创建本地变量 } }
第三小步:将活动对象压入f 作用域链顶端。
fContext = { //函数的执行上下文 AO: { //活动对象 arguments: { //参数集合 length: 0 }, l: undefined //本地变量 }, Scope: [AO, [[Scope]]] //作用域链 }
第4步,准备工作做完,开始执行函数,随着函数的执行,修改AO的属性值。
fContext = { //函数的执行上下文 AO: { //活动对象 arguments: { //参数集合 length: 0 }, l: 'local scope' //初始化本地变量 }, Scope: [AO, [[Scope]]] //作用域链 }
第5步,查找到本地变量l的值,然后返回l的值。
第6步,函数执行完毕,函数上下文从执行上下文栈中弹出。
ECStack = [ //执行上下文栈 globalContext //全局上下文 ];