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深度剖析JavaScript作用域從局部到全局一網(wǎng)打盡

 更新時間:2023年05月14日 14:52:12   作者:控心crazy  
這篇文章主要為大家介紹了JavaScript作用域的深度剖析,從局部到全局一網(wǎng)打盡,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進步,早日升職加薪

JavaScript作用域深度剖析:從局部到全局一網(wǎng)打盡

1.1 編譯原理

  • JavaScript 事實上是一門編譯語言。

在傳統(tǒng)編譯語言中,一段源代碼執(zhí)行前會經(jīng)歷三個步驟:

分詞/詞法分析(Tokenizing/Lexing)

var a = 2;
// 分解后:
var、a、=、2、;
// 空格是否會被當(dāng)做詞法單元,取決于空格在這門語言中是否具有意義。
  • 期間經(jīng)過兩個過程:分詞(tokenizing)和詞法分析(Lexing) 、兩者的主要差別在于詞法單元的識別是通過有狀態(tài)還是無狀態(tài)的方式進行的。

解析/語法分析(Parsing)

  • 這個過程就是將詞法單元流(數(shù)組)轉(zhuǎn)換為一個由元素逐級嵌套組成的代表了程序語法結(jié)構(gòu)的樹,這個樹被稱為"抽象語法樹"。(Abstract Syntax Tree, AST)。

代碼生成

  • 將 AST 轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行代碼的過程被稱為代碼生成。也就是說有某種方法將 var a = 2; 的 AST 轉(zhuǎn)換為一組機器指令,用來創(chuàng)建一個叫做 a 的變量(包含分配內(nèi)存等),將一個值儲存于 a 中。
  • 比起其他編譯過程只有這三個步驟的語言的編譯器,JavaScript 引擎要復(fù)雜得多,在語法分析和代碼生成階段有著特定的步驟來對比運行性能進行優(yōu)化,包括對冗余元素進行優(yōu)化等。
  • 簡單來說,任何 JavaScript 代碼片段在執(zhí)行前都要進行編譯(通常就在執(zhí)行前)

1.2 理解作用域

1.2.1 演員表

  • 引擎:從頭到尾負(fù)責(zé)整個 JavaScript 程序的編譯及執(zhí)行過程。
  • 編譯器:引擎的好朋友之一,負(fù)責(zé)語法分析及代碼生成等臟活累活。
  • 作用域:引擎的另一個好朋友,負(fù)責(zé)收集并維護由所有聲明的標(biāo)識符(變量)組成的一系列查詢,并實行一套嚴(yán)格的規(guī)則,確定當(dāng)前執(zhí)行的代碼對這些標(biāo)識符的訪問權(quán)限。

1.2.2 對話

  • var a = 2; 這段代碼是一句聲明。但會經(jīng)過編譯器和引擎的處理來進行。
  • S: 變量的賦值操作會執(zhí)行兩個動作,首先編譯器會在當(dāng)前作用域中聲明一個變量(如果之前沒有聲明過),然后在運行時引擎會在作用域中查找該便令,如果能夠找到就會對它進行賦值。

1.2.3 編譯器有話說

編譯器在編譯過程中的第二步中生成了代碼,引擎執(zhí)行它時,會通過查找變量 a 來判斷他是否已聲明過。查找的過程由作用域進行協(xié)助,但是引擎執(zhí)行怎樣的查找會影響最終的查找結(jié)果。

引擎常使用的查詢類型為:LHS和RHS

LHS: 賦值操作的目標(biāo)是誰

RHS: 誰是賦值操作的源頭

1.2.5

function foo(a) {
    var b = a;
    return a + b;
}
var c = foo(2);
// 對話:
1. 聲明 var c
2. 對 c 進行 LHS
3. 對 foo(2) 進行 RHS
4. function foo(a) 期間會進行 a = 2, 對 a 進行 LHS
5. 聲明 var b
6. 對 b 進行 LHS
7. 對 a 進行 RHS
8. return a + b; 分別對 a、b 進行 RHS
// 答案:
1. 所有的 LHS(一共有3處)
    1. c =..;
    2. a = 2(隱士變量分配)
    3. b = ..
2. 所有的 RHS (一共有4處)
    1. foo(2..
    2. = a;
    3. a..
    4. .. b

1.3 作用域嵌套

作用域是根據(jù)名稱查找變量的一套規(guī)則。

當(dāng)一個塊或函數(shù)嵌套在另一個塊或函數(shù)中時,就會發(fā)生作用域的嵌套。因此在當(dāng)前作用域中無法找到某個變量時,引擎就會在外層作用域中繼續(xù)查找,直到找到該變量,或抵達(dá)最外層的作用域(也就是全局作用域)為止。

// 非嚴(yán)格模式下
function foo(a) {
console.log(a + b);
}
var a = 2;
foo(2); // 4
// 嚴(yán)格模式下:
function foo(a) {
console.log(a + b);
}
var a = 2;
foo(2); // 4

遍歷嵌套作用域鏈的規(guī)則:引擎會從當(dāng)前的執(zhí)行作用域中開始查找變量,如果找不到就會向上一級中繼續(xù)查找。當(dāng)?shù)诌_(dá)最外層的全局作用域時,無論找到還是沒找到,查找的過程都會停止。

例子:

  • 整個建筑代表程序中的嵌套作用域鏈,第一層樓代表當(dāng)前的執(zhí)行作用域,也就是你所處的位置。建筑的頂層代表全局作用域。
  • 引擎查找的方式:LHS 和 RHS 引用會先在當(dāng)前樓層中進行查找,如果沒找到,就會坐電梯前往上一層樓樓,如果還是沒找到就會繼續(xù)上下,以此類推。一旦達(dá)到了頂層(全局作用域), 可能找到你了你所需的變量,也可能沒找到,但無論如何查找過程都會停止。

1.4 異常

為什么區(qū)分 LHS 與 RHS 是一種重要的事?

因為在變量還未聲明(在任何作用域中都無法找到該變量)的情況下,引擎的這兩種查詢行為是不一樣的。

// 非嚴(yán)格模式下:
function foo(a) {
console.log(a + b);
b = a;
}
foo(2); // 4
// 嚴(yán)格模式下:
'use strict';
function foo(a) {
console.log(a + b);
b = a;
}
foo(2); // ReferenceError: b is not defined

上述代碼引擎行為:

  • 非嚴(yán)格模式下:

第一次對 b(.. + b) 進行 RHS 查詢時未找到該變量,也就是說,這是一個"未聲明" 的變量,因為在任何相關(guān)的作用域都無法找到它。

第二次對 b(b = ..) 進行 LHS 查詢時,如果在頂層(全局作用域)中也沒找到該變量,就會在全局作用域中隱式地創(chuàng)建一個該名稱的變量,并將其返回給引擎。

......

  • 嚴(yán)格模式下:

第一次對 b(.. + b) 進行 RHS 查詢時未找到該變量,也就是說,這是一個"未聲明" 的變量,因為在任何相關(guān)的作用域都無法找到它,直接拋出 'ReferenceError'。

......

  • 非嚴(yán)格模式下引擎查找規(guī)則

    當(dāng)引擎執(zhí)行 RHS 查詢在所有嵌套的作用域中找不到所需的變量,引擎就會拋出 ReferenceError 異常。

    當(dāng)引擎執(zhí)行 LHS 查詢時,如果在頂層作用域中也無法找到該變量,全局作用域就會創(chuàng)建一個該名稱的變量,并將其返回給引擎(非嚴(yán)格模式下)。

  • 嚴(yán)格模式下引擎查找規(guī)則

    ES5 引入了 "嚴(yán)格模式"(use strict),在行為上有很多不同,其中一個不同的行為就是嚴(yán)格模式下禁止自動或隱式地創(chuàng)建全局變量。因此在嚴(yán)格模式中引擎執(zhí)行 LHS 查詢失敗時,并不會創(chuàng)建一個全局變量,而是直接拋出一個 ReferenceError。

    如果 RHS 找到了一個變量,但嘗試對這個變量進行一些不合理的操作時,比如對一個非函數(shù)類型的值進行函數(shù)調(diào)用,或者引用 null 或 undefined 類型的之中屬性,那引擎則會拋出另外一種類型的異常 TypeError。

  • ReferenceError 同作用域判斷失敗相關(guān),而 TypeError 代表作用域判別成功了,但對結(jié)果的操作是非法或不合理的。

1.5 小結(jié)

作用域是根據(jù)名稱查找變量的一套規(guī)則。

引擎常使用的查詢類型為:LHS 和 RHS

  • LHS: 賦值操作的目標(biāo)是誰
  • = 操作符在調(diào)用函數(shù)時的形參會導(dǎo)致關(guān)聯(lián)作用的賦值操作。也就是說 foo (a, b, c...), 都會有 a = xxx, b = xxx, c = xxx ...... 的行為。
  • RHS: 誰是賦值操作的源頭

非嚴(yán)格模式下引擎查找規(guī)則

當(dāng)引擎執(zhí)行 RHS 查詢在所有嵌套的作用域中找不到所需的變量,引擎就會拋出 ReferenceError 異常。

當(dāng)引擎執(zhí)行 LHS 查詢時,如果在頂層作用域中也無法找到該變量,全局作用域就會創(chuàng)建一個該名稱的變量,并將其返回給引擎(非嚴(yán)格模式下)。

嚴(yán)格模式下引擎查找規(guī)則

ES5 引入了 "嚴(yán)格模式"(use strict),在行為上有很多不同,其中一個不同的行為就是嚴(yán)格模式下禁止自動或隱式地創(chuàng)建全局變量。因此在嚴(yán)格模式中引擎執(zhí)行 LHS 查詢失敗時,并不會創(chuàng)建一個全局變量,而是直接拋出一個 ReferenceError。

如果 RHS 找到了一個變量,但嘗試對這個變量進行一些不合理的操作時,比如對一個非函數(shù)類型的值進行函數(shù)調(diào)用,或者引用 null 或 undefined 類型的之中屬性,那引擎則會拋出另外一種類型的異常 TypeError。

  • ReferenceError 同作用域判斷失敗相關(guān),而 TypeError 代表作用域判別成功了,但對結(jié)果的操作是非法或不合理的。

特殊字符描述:

  • 問題標(biāo)注 Q:(question)
  • 答案標(biāo)注 R:(result)
  • 注意事項標(biāo)準(zhǔn):A:(attention matters)
  • 詳情描述標(biāo)注:D:(detail info)
  • 總結(jié)標(biāo)注:S:(summary)
  • 分析標(biāo)注:Ana:(analysis)
  • 提示標(biāo)注:T:(tips)

以上就是深度剖析JavaScript作用域從局部到全局一網(wǎng)打盡的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于JavaScript作用域局部全局的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

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