js中的执行环境及作用域概念

执行环境(excution context,为简单起见,有时称为“环境”)是JavaScript中最为重要的一个概念。执行环境定义变量或函数有权访问的其他数据,决定了他们的各自行为。每个执行环境都有一个与之关联的变量对象(variable object),环境中定义的所有变量和函数都保存在这个对象中。虽然我们编写的代码无法访问这个对象,但解析器在处理数据时会在后台使用它。

全局执行环境是最外围的一个执行环境。根据 ECMAScript 实现所在的宿主环境不同,表示执行环,因境的对象也不一样。在 Web 浏览器中,全局执行环境被认为是 window 对象,因此所有全局变量和函数都是作为 window 对象的属性和方法创建的。某个执行环境中的所有代码执行完毕后,该环境被销毁,保存在其中的所有变量和函数定义也随之销毁(全局执行环境直到应用程序退出,例如关闭网页或浏览器时才会被销毁)。

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。而在函数执行之后,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方便的机制控制着。

当代码在一个环境中执行时,会创建变量对象的一个作用域链(scope chain)。作用域链的用途,是保证对执行环境有权访问的所有变量和函数的有序访问。作用域链的前端,始终都是当前执行的代码所在环境的变量对象。如果这个环境是函数,则将其活动对象(activation object)作为变量对象。活动对象在最开始时只包含一个变量,即 arguments 对象(这个对象在全局环境中是不存在的)。作用域链中的下一个变量对象来自包含(外部)环境,而再下一个变量对象则来自下一个包含环境。这样,一直延续到全局执行环境;全局执行环境的变量对象始终都是作用域链中的最后一个对象。

标识符解析是沿着作用域链一级一级地搜索标识符的过程。搜索过程始终从作用域链的前端开始,然后逐级地向后回溯,直至找到标识符为止(如果找不到标识符,通常会导致错误发生)。

例:

1
2
3
4
5
var a = 2;
function A(){
var a = 1;
}
console.log(A());//1

图例

过程:

  • 创建A函数时,会创建一个预先包含全局变量的作用域,这个作用域被保存在内部的[[Scope]]属性中。
  • 当调用A函数时,会为函数创建一个执行环境,然后复制函数的[[Scope]]属性的对象构建起执行环境的作用域。此后, A()函数的活动对象被创建, 并被推入到执行环境作用域链的前端。
  • 函数执行完毕后,局部活动对象就会销毁,内存中仅保存全局作用域(全局执行环境的变量对象)但是闭包列外(详情请看下篇文章)。

作用域链本质上是一个指向变量对象的指针列表,它只引用但不实际包含变量对象。