javascript中的作用域(scope)和上下文(context)是这门语言的独到之处,这部分归功于他们带来的灵活性。每个函数有不同的变量上下文和作用域。这些概念是javascript中一些强大的设计模式的后盾。然而这也给开发人员带来很大困惑。下面全面揭示了javascript中的上下文和作用域的不同,以及各种设计模式如何使用他们。
上下文(Context)和作用域(Scope)
首先需要知道的是,上下文和作用域是两个完全不同的概念。多年来,我发现很多开发者会混淆这两个概念(包括我自己), 错误的将两个概念混淆了。平心而论,这些年来很多术语都被混乱的使用了。
函数的每次调用都有与之紧密相关的作用域和上下文。从根本上来说,作用域是基于函数的,而上下文是基于对象的。 换句话说,作用域涉及到所被调用函数中的变量访问,并且不同的调用场景是不一样的。上下文始终是this关键字的值, 它是拥有(控制)当前所执行代码的对象的引用。
变量作用域
一个变量可以被定义在局部或者全局作用域中,这建立了在运行时(runtime)期间变量的访问性的不同作用域范围。 任何被定义的全局变量,意味着它需要在函数体的外部被声明,并且存活于整个运行时(runtime),并且在任何作用域中都可以被访问到。 在ES6之前,局部变量只能存在于函数体中,并且函数的每次调用它们都拥有不同的作用域范围。 局部变量只能在其被调用期的作用域范围内被赋值、检索、操纵。
需要注意,在ES6之前,JavaScript不支持块级作用域,这意味着在if语句、switch语句、for循环、while循环中无法支持块级作用域。 也就是说,ES6之前的JavaScript并不能构建类似于Java中的那样的块级作用域(变量不能在语句块外被访问到)。但是, 从ES6开始,你可以通过let关键字来定义变量,它修正了var关键字的缺点,能够让你像Java语言那样定义变量,并且支持块级作用域。看两个例子:
ES6之前,我们使用var关键字定义变量:
function func() { if (true) { var tmp = 123; } console.log(tmp); // 123 }
之所以能够访问,是因为var关键字声明的变量有一个变量提升的过程。而在ES6场景,推荐使用let关键字定义变量:
function func() { if (true) { let tmp = 123; } console.log(tmp); // ReferenceError: tmp is not defined }
这种方式,能够避免很多错误。
什么是this上下文
上下文通常取决于函数是如何被调用的。当一个函数被作为对象中的一个方法被调用的时候,this被设置为调用该方法的对象上:
var obj = { foo: function(){ alert(this === obj); } }; obj.foo(); // true
这个准则也适用于当调用函数时使用new操作符来创建对象的实例的情况下。在这种情况下,在函数的作用域内部this的值被设置为新创建的实例:
function foo(){ alert(this); } new foo() // foo foo() // window
当调用一个为绑定函数时,this默认情况下是全局上下文,在浏览器中它指向window对象。需要注意的是,ES5引入了严格模式的概念, 如果启用了严格模式,此时上下文默认为undefined。
执行环境(execution context)
JavaScript是一个单线程语言,意味着同一时间只能执行一个任务。当JavaScript解释器初始化执行代码时, 它首先默认进入全局执行环境(execution context),从此刻开始,函数的每次调用都会创建一个新的执行环境。
这里会经常引起新手的困惑,这里提到了一个新的术语——执行环境(execution context),它定义了变量或函数有权访问的其他数据,决定了它们各自的行为。 它更偏向于作用域的作用,而不是我们前面讨论的上下文(Context)。请务必仔细的区分执行环境和上下文这两个概念(注:英文容易造成混淆)。 说实话,这是个非常糟糕的命名约定,但是它是ECMAScript规范制定的,你还是遵守吧。
每个函数都有自己的执行环境。当执行流进入一个函数时,函数的环境就会被推入一个环境栈中(execution stack)。在函数执行完后,栈将其环境弹出, 把控制权返回给之前的执行环境。ECMAScript程序中的执行流正是由这个便利的机制控制着。
执行环境可以分为创建和执行两个阶段。在创建阶段,解析器首先会创建一个变量对象(variable object,也称为活动对象 activation object), 它由定义在执行环境中的变量、函数声明、和参数组成。在这个阶段,作用域链会被初始化,this的值也会被最终确定。 在执行阶段,代码被解释执行。