JavaScript變量作用域及內(nèi)存問題實例分析
本文實例講述了JavaScript變量作用域及內(nèi)存問題。分享給大家供大家參考,具體如下:
學(xué)習(xí)要點:
1.變量及作用域
2.內(nèi)存問題
JavaScript的變量與其他語言的變量有很大區(qū)別。JavaScript變量是松散型的(不強(qiáng)制類型)本質(zhì),決定了它只是在特定時間用于保存特定值的一個名字而已。由于不存在定義某個變量必須要保存何種數(shù)據(jù)類型值的規(guī)則,變量的值及其數(shù)據(jù)類型可以在腳本的生命周期內(nèi)改變。
一.變量及作用域
1.基本類型和引用類型的值
ECMAScript變量可能包含兩種不同的數(shù)據(jù)類型的值:基本類型值和引用類型值。基本類型值指的是那些保存在棧內(nèi)存中的簡單數(shù)據(jù)段,即這種值完全保存在內(nèi)存中的一個位置。而引用類型值則是指那些保存在堆內(nèi)存中的對象,意思是變量中保存的實際上只是一個指針,這個指針指向內(nèi)存中的另一個位置,該位置保存對象。
將一個值賦給變量時,解析器必須確定這個值是基本類型值,還是引用類型值?;绢愋椭涤幸韵聨追N:Undefined、Null、Boolean、Number和String。這些類型在內(nèi)存中分別占有固定大小的空間,他們的值保存在棧空間,我們通過按值來訪問的。
PS:在某些語言中,字符串以對象的形式來表示,因此被認(rèn)為是引用類型。ECMAScript放棄這一傳統(tǒng)。
如果賦值的是引用類型的值,則必須在堆內(nèi)存中為這個值分配空間。由于這種值的大小不固定,因此不能把它們保存到棧內(nèi)存中。但內(nèi)存地址大小的固定的,因此可以將內(nèi)存地址保存在棧內(nèi)存中。這樣,當(dāng)查詢引用類型的變量時,先從棧中讀取內(nèi)存地址,然后再通過地址找到堆中的值。對于這種,我們把它叫做按引用訪問。
2.動態(tài)屬性
定義基本類型值和引用類型值的方式是相似的:創(chuàng)建一個變量并為該變量賦值。但是,當(dāng)這個值保存到變量中以后,對不同類型值可以執(zhí)行的操作則大相徑庭。
var box = new Object(); //創(chuàng)建引用類型 box.name = 'Lee'; //新增一個屬性 alert(box.name); //輸出
如果是基本類型的值添加屬性的話,就會出現(xiàn)問題了。
var box = 'Lee'; //創(chuàng)建一個基本類型 box.age = 27; //給基本類型添加屬性 alert(box.age); //undefined
3.復(fù)制變量值
在變量復(fù)制方面,基本類型和引用類型也有所不同。基本類型復(fù)制的是值本身,而引用類型復(fù)制的是地址。
var box = 'Lee'; //在棧內(nèi)存生成一個box 'Lee' var box2 = box; //在棧內(nèi)存再生成一個box2 'Lee'
box2是雖然是box1的一個副本,但從圖示可以看出,它是完全獨立的。也就是說,兩個變量分別操作時互不影響。
var box = new Object(); //創(chuàng)建一個引用類型 box.name = 'Lee'; //新增一個屬性 var box2 = box; //把引用地址賦值給box2
在引用類型中,box2其實就是box,因為他們指向的是同一個對象。如果這個對象中的name屬性被修改了,box2.name和box.name輸出的值都會被相應(yīng)修改掉了。
4.傳遞參數(shù)
ECMAScript中所有函數(shù)的參數(shù)都是按值傳遞的,言下之意就是說,參數(shù)不會按引用傳遞,雖然變量有基本類型和引用類型之分。
function box(num) { //按值傳遞,傳遞的參數(shù)是基本類型 num += 10; //這里的num是局部變量,全局無效 return num; } var num = 50; var result = box(num); alert(result); //60 alert(num); //50
PS:以上的代碼中,傳遞的參數(shù)是一個基本類型的值。而函數(shù)里的num是一個局部變量,和外面的num沒有任何聯(lián)系。
下面給出一個參數(shù)作為引用類型的例子。
function box(obj) { //按值傳遞,傳遞的參數(shù)是引用類型 obj.name = 'Lee'; } var p = new Object(); box(p); alert(p.name);
PS:如果存在按引用傳遞的話,那么函數(shù)里的那個變量將會是全局變量,在外部也可以訪問。比如PHP中,必須在參數(shù)前面加上&符號表示按引用傳遞。而ECMAScript沒有這些,只能是局部變量??梢栽赑HP中了解一下。
PS:所以按引用傳遞和傳遞引用類型是兩個不同的概念。
function box(obj) { obj.name = 'Lee'; var obj = new Object(); //函數(shù)內(nèi)部又創(chuàng)建了一個對象 obj.name = 'Mr.'; //并沒有替換掉原來的obj }
最后得出結(jié)論,ECMAScript函數(shù)的參數(shù)都將是局部變量,也就是說,沒有按引用傳遞。
5.檢測類型
要檢測一個變量的類型,我們可以通過typeof
運(yùn)算符來判別。諸如:
var box = 'Lee'; alert(typeof box); //string
雖然typeof運(yùn)算符在檢查基本數(shù)據(jù)類型的時候非常好用,但檢測引用類型的時候,它就不是那么好用了。通常,我們并不想知道它是不是對象,而是想知道它到底是什么類型的對象。因為數(shù)組也是object,null也是Object等等。
這時我們應(yīng)該采用instanceof
運(yùn)算符來查看。
var box = [1,2,3]; alert(box instanceof Array); //是否是數(shù)組 var box2 = {}; alert(box2 instanceof Object); //是否是對象 var box3 = /g/; alert(box3 instanceof RegExp); //是否是正則表達(dá)式 var box4 = new String('Lee'); alert(box4 instanceof String); //是否是字符串對象
PS:當(dāng)使用instanceof檢查基本類型的值時,它會返回false。
5.執(zhí)行環(huán)境及作用域
執(zhí)行環(huán)境是JavaScript中最為重要的一個概念。執(zhí)行環(huán)境定義了變量或函數(shù)有權(quán)訪問的其他數(shù)據(jù),決定了它們各自的行為。
全局執(zhí)行環(huán)境是最外圍的執(zhí)行環(huán)境。在Web瀏覽器中,全局執(zhí)行環(huán)境被認(rèn)為是window對象。因此所有的全局變量和函數(shù)都是作為window對象的屬性和方法創(chuàng)建的。
var box = 'blue'; //聲明一個全局變量 function setBox() { alert(box); //全局變量可以在函數(shù)里訪問 } setBox(); //執(zhí)行函數(shù)
全局的變量和函數(shù),都是window對象的屬性和方法。
var box = 'blue'; function setBox() { alert(window.box); //全局變量即window的屬性 } window.setBox(); //全局函數(shù)即window的方法
PS:當(dāng)執(zhí)行環(huán)境中的所有代碼執(zhí)行完畢后,該環(huán)境被銷毀,保存在其中的所有變量和函數(shù)定義也隨之銷毀。如果是全局環(huán)境下,需要程序執(zhí)行完畢,或者網(wǎng)頁被關(guān)閉才會銷毀。
PS:每個執(zhí)行環(huán)境都有一個與之關(guān)聯(lián)的變量對象,就好比全局的window可以調(diào)用變量和屬性一樣。局部的環(huán)境也有一個類似window 的變量對象,環(huán)境中定義的所有變量和函數(shù)都保存在這個對象中。(我們無法訪問這個變量對象,但解析器會處理數(shù)據(jù)時后臺使用它)
函數(shù)里的局部作用域里的變量替換全局變量,但作用域僅限在函數(shù)體內(nèi)這個局部環(huán)境。
var box = 'blue'; function setBox() { var box = 'red'; //這里是局部變量,出來就不認(rèn)識了 alert(box); } setBox(); alert(box);
通過傳參,可以替換函數(shù)體內(nèi)的局部變量,但作用域僅限在函數(shù)體內(nèi)這個局部環(huán)境。
var box = 'blue'; function setBox(box) { //通過傳參,替換了全局變量 alert(box); } setBox('red'); alert(box);
函數(shù)體內(nèi)還包含著函數(shù),只有這個函數(shù)才可以訪問內(nèi)一層的函數(shù)。
var box = 'blue'; function setBox() { function setColor() { var b = 'orange'; alert(box); alert(b); } setColor(); //setColor()的執(zhí)行環(huán)境在setBox()內(nèi) } setBox();
PS:每個函數(shù)被調(diào)用時都會創(chuàng)建自己的執(zhí)行環(huán)境。當(dāng)執(zhí)行到這個函數(shù)時,函數(shù)的環(huán)境就會被推到環(huán)境棧中去執(zhí)行,而執(zhí)行后又在環(huán)境棧中彈出(退出),把控制權(quán)交給上一級的執(zhí)行環(huán)境。
PS:當(dāng)代碼在一個環(huán)境中執(zhí)行時,就會形成一種叫做作用域鏈的東西。它的用途是保證對執(zhí)行環(huán)境中有訪問權(quán)限的變量和函數(shù)進(jìn)行有序訪問。作用域鏈的前端,就是執(zhí)行環(huán)境的變量對象。
6.沒有塊級作用域
塊級作用域表示諸如if語句等有花括號封閉的代碼塊,所以,支持條件判斷來定義變量。
if (true) { //if語句代碼塊沒有局部作用域 var box = 'Lee'; } alert(box);
for循環(huán)語句也是如此
for (var i = 0; i < 10; i ++) { //沒有局部作用域 var box = 'Lee'; } alert(i); alert(box);
var關(guān)鍵字在函數(shù)里的區(qū)別
function box(num1, num2) { var sum = num1 + num2; //如果去掉var就是全局變量了 return sum; } alert(box(10,10)); alert(sum); //報錯
PS:非常不建議不使用var就初始化變量,因為這種方法會導(dǎo)致各種意外發(fā)生。所以初始化變量的時候一定要加上var。
一般確定變量都是通過搜索來確定該標(biāo)識符實際代表什么。
var box = 'blue'; function getBox() { return box; //代表全局box } //如果加上函數(shù)體內(nèi)加上var box = 'red' alert(getBox()); //那么最后返回值就是red
PS:變量查詢中,訪問局部變量要比全局變量更快,因為不需要向上搜索作用域鏈。
二.內(nèi)存問題
JavaScript具有自動垃圾收集機(jī)制,也就是說,執(zhí)行環(huán)境會負(fù)責(zé)管理代碼執(zhí)行過程中使用的內(nèi)存。其他語言比如C和C++,必須手工跟蹤內(nèi)存使用情況,適時的釋放,否則會造成很多問題。而JavaScript則不需要這樣,它會自行管理內(nèi)存分配及無用內(nèi)存的回收。
JavaScript最常用的垃圾收集方式是標(biāo)記清除。垃圾收集器會在運(yùn)行的時候給存儲在內(nèi)存中的變量加上標(biāo)記。然后,它會去掉環(huán)境中正在使用變量的標(biāo)記,而沒有被去掉標(biāo)記的變量將被視為準(zhǔn)備刪除的變量。最后,垃圾收集器完成內(nèi)存清理工作,銷毀那些帶標(biāo)記的值并回收他們所占用的內(nèi)存空間。
垃圾收集器是周期性運(yùn)行的,這樣會導(dǎo)致整個程序的性能問題。比如IE7以前的版本,它的垃圾收集器是根據(jù)內(nèi)存分配量運(yùn)行的,比如256個變量就開始運(yùn)行垃圾收集器,這樣,就不得不頻繁地運(yùn)行,從而降低的性能。
一般來說,確保占用最少的內(nèi)存可以讓頁面獲得更好的性能。那么優(yōu)化內(nèi)存的最佳方案,就是一旦數(shù)據(jù)不再有用,那么將其設(shè)置為null來釋放引用,這個做法叫做解除引用。這一做法適用于大多數(shù)全局變量和全局對象。
var o = { name : 'Lee' }; o = null; //解除對象引用,等待垃圾收集器回收
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