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JavaScript高級程序設計（第3版）學習筆記8 js函數（中）

更新時間：2012年10月11日 14:48:44 作者：

接著看函數——這個具有魔幻色彩的對象。在上篇文章中說函數內部屬性時，還遺留了一個this內部屬性沒有解釋，不過在說this之前，我想先說一說執(zhí)行環(huán)境和作用域的概念

6、執(zhí)行環(huán)境和作用域

（1）執(zhí)行環(huán)境（execution context）：所有的JavaScript代碼都運行在一個執(zhí)行環(huán)境中，當控制權轉移至JavaScript的可執(zhí)行代碼時，就進入了一個執(zhí)行環(huán)境。活動的執(zhí)行環(huán)境從邏輯上形成了一個棧，全局執(zhí)行環(huán)境永遠是這個棧的棧底元素，棧頂元素就是當前正在運行的執(zhí)行環(huán)境。每一個函數都有自己的執(zhí)行環(huán)境，當執(zhí)行流進入一個函數時，會將這個函數的執(zhí)行環(huán)境壓入棧頂，函數執(zhí)行完之后再將這個執(zhí)行環(huán)境彈出，控制權返回給之前的執(zhí)行環(huán)境。

（2）變量對象（variable object）：每一個執(zhí)行環(huán)境都有一個與之對應的變量對象，執(zhí)行環(huán)境中定義的所有變量和函數就是保存在這個變量對象中。這個變量對象是后臺實現中的一個對象，我們無法在代碼中訪問，但是這有助于我們理解執(zhí)行環(huán)境和作用域相關概念。

（3）作用域鏈（scope chain）：當代碼在一個執(zhí)行環(huán)境中運行時，會創(chuàng)建由變量對象組成的一個作用域鏈。這個鏈的前端，就是當前代碼所在環(huán)境的變量對象，鏈的最末端，就是全局環(huán)境的變量對象。在一個執(zhí)行環(huán)境中解析標識符時，會在當前執(zhí)行環(huán)境相應的變量對象中搜索，找到就返回，沒有找到就沿著作用域鏈一級一級往上搜索直至全局環(huán)境的變量對象，如果一直未找到，就拋出引用異常。

（4）活動對象（activation object）：如果一個執(zhí)行環(huán)境是函數執(zhí)行環(huán)境，也將變量對象稱為活動對象。活動對象在最開始只包含一個變量，即arguments對象（這個對象在全局環(huán)境的變量對象中不存在）。

　　這四個概念雖然有些抽象，但還是比較自然的，可以結合《JavaScript高級程序設計（第3版）》中的一個例子來細細體會一下：

復制代碼代碼如下:

 
// 進入到全局作用域，創(chuàng)建全局變量對象 
var color = "blue"; 

function changeColor(){ 
// 進入到changeColor作用域，創(chuàng)建changeColor相應變量對象 
var anotherColor = "red"; 

function swapColors(color1, color2){ 
// 進入到swapColors作用域，創(chuàng)建swapColors相應變量對象 
var tempColor = anotherColor; 
anotherColor = color; 
color = tempColor; 
/* 
* swapColors作用域內可以訪問的對象有： 
* 全局變量對象的color,changeColor 
* changeColor函數相應變量對象的anotherColor、swapColors 
* swapColors函數相應變量對象的tempColor 
*/ 
} 
swapColors('white'); 
/* 
* changeColor作用域內可以訪問的對象有： 
* 全局變量對象的color,changeColor 
* changeColor函數相應變量對象的anotherColor、swapColors 
*/ 
} 

changeColor(); 
/* 
* 全局作用域內可以訪問的對象有： 
* 全局變量對象的color,changeColor 
*/ 

這里的整個過程是：

（1）進入全局環(huán)境，創(chuàng)建全局變量對象，將全局環(huán)境壓入棧頂（這里也是棧底）。根據前面的關于聲明提升的結論，這里創(chuàng)建全局變量對象可能的一個過程是，先創(chuàng)建全局變量對象，然后處理函數聲明設置屬性changeColor為相應函數，再處理變量聲明設置屬性color為undefined。

（2）執(zhí)行全局環(huán)境中的代碼。先執(zhí)行color變量初始化，賦值為'blue'，再調用changeColor()函數。

（3）調用changeColor()函數，進入到changeColor函數執(zhí)行環(huán)境，創(chuàng)建這個環(huán)境相應的變量對象（也就是活動對象），將這個環(huán)境壓入棧頂。創(chuàng)建活動對象可能的一個過程是，先創(chuàng)建活動對象，處理內部函數聲明設置屬性swapColors為相應函數，處理函數參數創(chuàng)建活動對象的屬性arguments對象，處理內部變量聲明設置屬性anotherColor為undefined。

（4）執(zhí)行changeColor()函數代碼。先執(zhí)行anotherColor初始化為'red'，再調用swapColors()函數。

（5）調用swapColors()函數，進入到swapColors函數執(zhí)行環(huán)境，創(chuàng)建相應的變量對象（活動對象），將swapColors執(zhí)行環(huán)境壓入棧頂。這里創(chuàng)建活動對象可能的一個過程是，先創(chuàng)建活動對象，處理函數參數，將形式參數作為活動對象的屬性并賦值為undefined，創(chuàng)建活動對象的屬性arguments對象，并根據實際參數初始化形式參數和arguments對應的值和屬性（將屬性color1和arguments[0]初始化為'white'，由于沒有第二個實際參數，所以color2的值為undefined，而arguments的長度只為1了），處理完函數參數之后，再處理函數內部變量聲明，將tempColor作為活動對象的屬性并賦值為undefined。

（6）執(zhí)行swapColors()函數代碼。先給tempColor初始化賦值，然后實現值交換功能（這里color和anotherColor的值都是沿著作用域鏈才讀取到的）。

（7）swapColors()函數代碼執(zhí)行完之后，返回undefined，將相應的執(zhí)行環(huán)境彈出棧并銷毀（注意，這里會銷毀執(zhí)行環(huán)境，但是執(zhí)行環(huán)境相應的活動對象并不一定會被銷毀），當前執(zhí)行環(huán)境恢復成changeColor()函數的執(zhí)行環(huán)境。隨著swapColor()函數執(zhí)行完并返回，changeColor()也就執(zhí)行完了，同樣返回undefined，并將changeColor()函數的執(zhí)行環(huán)境彈出棧并銷毀，當前執(zhí)行環(huán)境恢復成全局環(huán)境。整個處理過程結束，全局環(huán)境直至頁面退出再銷毀。

　　作用域鏈也解釋了為什么函數可以在內部遞歸調用自身：函數名是函數定義所在執(zhí)行環(huán)境相應變量對象的一個屬性，然后在函數內部執(zhí)行環(huán)境中，就可以沿著作用域鏈向外上溯一層訪問函數名指向的函數對象了。如果在函數內部將函數名指向了一個新函數，遞歸調用時就會不正確了：

復制代碼代碼如下:

 
function fn(num){ 
if(1 == num){ 
return 1; 
}else{ 
fn = function(){ 
return 0; 
}; 
return num * fn(num - 1); 
} 
} 
console.info(fn(5));//0 

關于作用域和聲明提升，再看一個例子：

復制代碼代碼如下:

 
var name = 'linjisong'; 
function fn(){ 
console.info(name);//undefined 
var name = 'oulinhai'; 
console.info(name);//oulinhai 
} 
fn(); 
console.info(name);//linjisong 

這里最不直觀的可能是第3行輸出undefined，因為在全局中已經定義過name了，不過按照上面解析的步驟去解析一次，就可以得出正確的結果了。另外強調一下，在ECMAScript中只有全局執(zhí)行環(huán)境和函數執(zhí)行環(huán)境，相應的也只有全局作用域和函數作用域，沒有塊作用域——雖然有塊語句。

復制代碼代碼如下:

 
function fn(){ 
var fnScope = 'a'; 

{ 
var blockScope = 'b'; 
blockScope += fnScope; 
} 
console.info(blockScope);//沒有塊作用域，所以可以在整個函數作用域內訪問blockScope 
console.info(fnScope); 
} 
fn();//ba,a 

console.info(blockScope);//ReferenceError，函數作用域外，不能訪問內部定義的變量 
console.info(fnScope);//ReferenceError 

對于作用域鏈，還可以使用with、try-catch語句的catch塊來延長：

•使用with(obj){}語句時，將obj對象添加到當前作用域鏈的最前端。
•使用try{}catch(error){}語句時，將error對象添加到當前作用域鏈的最前端。
　　插了一段較為抽象的概念，希望不至于影響整個閱讀的流暢，事實上，我在這里還悄悄的繞過了一個稱為“閉包”的概念，關于函數與閉包，在下篇文章中再詳細敘述。

7、函數內部對象與this

　　對于面向對象語言的使用者來說，this實在是再熟悉不過了，不就是指向構造函數新創(chuàng)建的對象嗎！不過，在ECMAScript中，且別掉以輕心，事情沒有那么簡單，雖然在使用new操作符調用函數的情況下，this也的確是指向新創(chuàng)建的對象，但這只是指定this對象值的一種方式而已，還有更多的方式可以指定this對象的值，換句話說，this是動態(tài)的，是可以由我們自己自由指定的。

（1）全局環(huán)境中的this

　　在全局環(huán)境中，this指向全局對象本身，在瀏覽器中也就是window，這里也可以把全局環(huán)境中的this理解為全局執(zhí)行環(huán)境相應的變量對象，在全局環(huán)境中定義的變量和函數都是這個變量對象的屬性：

復制代碼代碼如下:

 
var vo = 'a'; 
vo2 = 'b'; 
function fn(){ 
return 'fn'; 
} 
console.info(this === window);//true 
console.info(this.vo);//a 
console.info(this.vo2);//b 
console.info(this.fn());//fn 

如果在自定義函數中要引用全局對象，雖然可以直接使用window，但更好的方式則是將全局對象作為參數傳入函數，這是在JS庫中非常通用的一種方式：

復制代碼代碼如下:

 
(function(global){ 
console.info(global === window);//在內部可以使用global代替window了 
})(this);　　 

這種方式兼容性更好（ECMAScript的實現中全局對象未必都是window），在壓縮時，也可以將global簡化為g，而不用使用window了。

（2）函數內部屬性this

　　在函數環(huán)境中，this是一個內部屬性對象，可以理解成函數對應的活動對象的一個屬性，而這個內部屬性的值是動態(tài)的。那this值是怎么動態(tài)確定的呢？

•使用new調用時，函數也稱為構造函數，這個時候函數內部的this被指定為新創(chuàng)建的對象。

復制代碼代碼如下:

 
function fn(){ 
var name = 'oulinhai';//函數對應的活動對象的屬性 
this.name = 'linjisong';//當使用new調用函數時，將this指定為新創(chuàng)建對象，也就是給新創(chuàng)建對象添加屬性 
} 
var person = new fn(); 
console.info(person.name);//linjisong 

var arr = [fn]; 
console.info(arr[0]());//undefined 

需要注意區(qū)分一下函數執(zhí)行環(huán)境中定義的屬性（也即活動對象的屬性）和this對象的屬性，在使用數組元素方式調用函數時，函數內部this指向數組本身，因此上例最后輸出undefined。

•作為一般函數調用時，this指向全局對象。
•作為對象的方法調用時，this指向調用這個方法的對象。
　　看下面的例子：

復制代碼代碼如下:

 
var name = 'oulinhai'; 
var person = { 
name:'linjisong', 
getName:function(){ 
return this.name; 
} 
}; 
console.info(person.getName());//linjisong 
var getName = person.getName; 
console.info(getName());//oulinhai 

這里函數對象本身是匿名的，是作為person對象的一個屬性，當作為對象屬性調用時，this指向了對象，當把這個函數賦給另一個函數然后調用時，是作為一般函數調用的，this指向了全局對象。這個例子充分說明了“函數作為對象的方法調用時內部屬性this指向這個調用對象，函數作為一般函數調用時內部屬性this指向全局對象”，也說明了this的指定是動態(tài)的，是在調用時指定的，而不管函數是單獨定義的還是作為對象方法定義的。也正是因為函數作為對象的方法調用時this指向這個調用對象，所以在函數內部返回this時才能夠延續(xù)調用對象的下一個方法——也就是鏈式操作（jQuery的一大特色）。

•使用apply()、call()或bind()調用函數時，this指向第一個參數對象。如果沒有傳入參數或傳入的是null和undefined，this指向全局對象（在ES5的嚴格模式下會設為null）。如果傳入的第一個參數是一個簡單類型，會將this設置為相應的簡單類型包裝對象。

復制代碼代碼如下:

 
var name = 'linjisong'; 
function fn(){ 
return this.name; 
} 
var person = { 
name:'oulinhai', 
getName:fn 
}; 
var person2 = {name:'hujinxing'}; 
var person3 = {name:'huanglanxue'}; 
console.info(fn());//linjisong,一般函數調用，內部屬性this指向全局對象，因此this.name返回linjisong 
console.info(person.getName());//oulinhai，作為對象方法調用，this指向這個對象，因此這里返回person.name 
console.info(fn.apply(person2));//hujinxing,使用apply、call或bind調用函數，執(zhí)行傳入的第一個參數對象，因此返回person2.name 
console.info(fn.call(person2));//hujinxing 
var newFn = fn.bind(person3);//ES5中新增方法，會創(chuàng)建一個新函數實例返回，內部this值被指定為傳入的參數對象 
console.info(newFn());//huanglanxue 

上面示例中列出的都是一些常見情況，沒有列出第一個參數為null或undefined的情況，有興趣的朋友可以自行測試。關于this值的確定，在原書中還有一個例子：

復制代碼代碼如下:

 
var name = 'The Window'; 
var object = { 
name : 'My Object', 
getName:function(){ 
return this.name; 
}, 
getNameFunc:function(){ 
return function(){ 
return this.name; 
} 
} 
}; 

console.info(object.getName());//My Object 
console.info((object.getName)());//My Object 
console.info((object.getName = object.getName)());//The Window 
console.info(object.getNameFunc()());//The Window 

第1個是正常輸出，第2個(object.getName)與object.getName的效果是相同的，而第3個(object.getName=object.getName)最終返回的是函數對象本身，也就是說第3個會作為一般函數來調用，第4個則先是調用getNameFunc這個方法，返回一個函數，然后再調用這個函數，也是作為一般函數來調用。

8、函數屬性和方法

　　函數是一個對象，因此也可以有自己的屬性和方法。不過函數屬性和方法與函數內部屬性很容易混淆，既然容易混淆，就把它們放一起對照著看，就好比一對雙胞胎，不對照著看，不熟悉的人是區(qū)分不了的。

　　先從概念上來區(qū)分一下：

（1）函數內部屬性：可以理解為函數相應的活動對象的屬性，是只能從函數體內部訪問的屬性，函數每一次被調用，都會被重新指定，具有動態(tài)性。

（2）函數屬性和方法：這是函數作為對象所具有的特性，只要函數一定義，函數對象就被創(chuàng)建，相應的屬性和方法就可以訪問，并且除非你在代碼中明確賦為另一個值，否則它們的值不會改變，因而具有靜態(tài)性。有一個例外屬性caller，表示調用當前函數的函數，也是在函數被調用時動態(tài)指定，在《JavaScript高級程序設計（第3版）》中也因此將caller屬性和函數內部屬性arguments、this一起講解，事實上，在ES5的嚴格模式下，不能對具有動態(tài)特性的函數屬性caller賦值。

　　光從概念上區(qū)分是非常抽象的，也不是那么容易理解，再把這些屬性列在一起比較一下（沒有列入一些非標準的屬性，如name）：

類別	名稱	繼承性	說明	備注
函數內部屬性	this	-	函數據以執(zhí)行的環(huán)境對象	和一般面向對象語言有很大區(qū)別
函數內部屬性	arguments	-	表示函數實際參數的類數組對象 arguments本身也有自己的屬性：length、callee和caller	1、length屬性表示實際接收到的參數個數 2、callee屬性指向函數對象本身，即有: 　　fn.arguments.callee === fn 3、caller屬性主要和函數的caller相區(qū)分，值永遠都是undefined
函數屬性	caller	否	調用當前函數的函數	雖然函數一定義就可訪問，但是不在函數體內訪問時永遠為null，在函數體內訪問時返回調用當前函數的函數，在全局作用域中調用函數也會返回null
	length	否	函數形式參數的長度	就是定義函數時命名的參數個數
	prototype	否	函數原型對象	原型對象是ECMAScript實現繼承的基礎
	constructor	是	繼承自Object，表示創(chuàng)建函數實例的函數，也就是Function()	值永遠是Function，也就是內置的函數Function()
函數方法	apply	否	調用函數自身，以（類）數組方式接受參數	這三個方法主要作用是動態(tài)綁定函數內部屬性this 1、apply和call在綁定之后會馬上執(zhí)行 2、bind在綁定之后可以在需要的時候再調用執(zhí)行
	call	否	調用函數自身，以列舉方式接受參數
	bind	否	綁定函數作用域，ES5中新增
	toLocalString	覆蓋	覆蓋了Object類型中的方法，返回函數體不同瀏覽器實現返回可能不同，可能返回原始代碼，也可能返回去掉注釋后的代碼
	toString	覆蓋
	valueOf	覆蓋
	hasOwnProperty	是	直接繼承自Object類型的方法，用法同Object
	propertyIsEnumerable	是
	isPropertyOf	是

　　函數屬性和方法，除了從Object繼承而來的屬性和方法，也包括函數本身特有的屬性和方法，用的最多的方法自然就是上一小節(jié)說的apply()、call()，這兩個方法都是用來設置函數內部屬性this從而擴展函數作用域的，只不過apply()擴展函數作用域時是以（類）數組方式接受函數的參數，而call()擴展函數作用域時需要將函數參數一一列舉出來傳遞，看下面的例子：

復制代碼代碼如下:

 
function sum(){ 
　　var total = 0, 
　　l = arguments.length ; 

　　for(; l; l--){ 
　　total += arguments[l-1]; 
　　} 
　　return total; 
} 

console.info(sum.apply(null,[1,2,3,4]));//10 
console.info(sum.call(null,1,2,3,4));//10 

不過需要強調的是：apply和call的主要作用還是在于擴展函數作用域。apply和call在擴展作用域時會馬上調用函數，這使得應用中有了很大限制，因此在ES5中新增加了一個bind()函數，這個函數也用于擴展作用域，但是可以不用馬上執(zhí)行函數，它返回一個函數實例，將傳入給它的第一個參數作為原函數的作用域。它的一個可能的實現如下：

復制代碼代碼如下:

 
function bind(scope){ 
var that = this; 
return function(){ 
that.apply(scope, arguments); 
} 
} 
Function.prototype.bind = bind; 

這里涉及了一個閉包的概念，明天再繼續(xù)。

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