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JS進(jìn)擊之路：作用域

el09xccxy / 622人閱讀

摘要：如果是，編譯器會(huì)忽略該聲明，繼續(xù)進(jìn)行編譯否則它會(huì)要求作用域在當(dāng)前作用域的集合中聲明一個(gè)新的變量接下來編譯器會(huì)為引擎生成運(yùn)行時(shí)所需的代碼，這些代碼被用來處理這個(gè)賦值操作。引擎運(yùn)行時(shí)會(huì)首先詢問作用域，在當(dāng)前的作用域集合中是否存在一個(gè)叫做的變量。

引言

幾乎所有的編程語言都有作用域的概念，那作用域到底指的是什么呢？作用域就是編程語言在定義變量時(shí)，變量如何存儲(chǔ)、變量如何訪問的一套規(guī)則，不同的編程語言的規(guī)則大同小異，接下來就來看看這套規(guī)則是怎么設(shè)定的

編譯原理

在傳統(tǒng)編譯語言中，在代碼執(zhí)行之前都會(huì)有一個(gè)編譯過程：

分詞/詞法分析：將代碼語句分解成有意義的代碼塊，又叫詞法單元。

解析/語法分析：將詞法單元轉(zhuǎn)換一個(gè)逐級(jí)嵌套的具有語法規(guī)則的樹狀結(jié)構(gòu)，又叫抽象語法樹(AST)

代碼生成：解析AST并轉(zhuǎn)化成機(jī)器指令

和傳統(tǒng)編譯語言不太一樣，js的編譯和執(zhí)行并不是分開執(zhí)行，大多數(shù)情況都是編譯過程結(jié)束就會(huì)立刻執(zhí)行，為了在短時(shí)間的編譯過程內(nèi)達(dá)到較優(yōu)性能，js引擎較一般編譯器更復(fù)雜，現(xiàn)在就讓來看js的編譯過程，簡單的以編譯var a = 2為例：

遇到var a，編譯器會(huì)詢問作用域是否已經(jīng)有一個(gè)該名稱的變量存在于同一個(gè)作用域的集合中。如果是，編譯器會(huì)忽略該聲明，繼續(xù)進(jìn)行編譯；否則它會(huì)要求作用域在當(dāng)前作用域的集合中聲明一個(gè)新的變量a

接下來編譯器會(huì)為引擎生成運(yùn)行時(shí)所需的代碼，這些代碼被用來處理a=2這個(gè)賦值操作。引擎運(yùn)行時(shí)會(huì)首先詢問作用域，在當(dāng)前的作用域集合中是否存在一個(gè)叫做a的變量。如果否，引擎就會(huì)使用這個(gè)變量；如果引擎最終找到了a，就會(huì)將2賦值給它。否則引擎就會(huì)拋出一個(gè)異常

詞法作用域

作用域一般有兩種工作模型，第一種是被大多數(shù)編程語言所采用的詞法作用域，另外一種叫作動(dòng)態(tài)作用域，如Bash腳本采用的就是動(dòng)態(tài)作用域。詞法作用域就是定義在詞法階段的作用域，詞法作用域是由你在寫代碼時(shí)將變量和塊作用域?qū)懺谀睦飦頉Q定的，由變量定義位置決定，而動(dòng)態(tài)作用域則是由變量使用的位置來決定的。下面來看個(gè)例子：

function foo(a) {
  var b = a * 2;
  function bar(c) {
    console.log(a, b, c)
  }
  bar(b * 3)
}
foo(2)

首先來分析一下這里一共存在幾個(gè)作用域？

全局作用域，里面存在foo變量

foo函數(shù)創(chuàng)建的作用域，里面有a,b,bar變量

bar函數(shù)創(chuàng)建的作用域，里面有c變量

接下來再來分析一下變量的查找過程，引擎執(zhí)行console.log()需要查找a、b、c三個(gè)變量的引用，首先從最里面的bar()作用域開始找，引擎無法找到a，因此會(huì)再往上到foo()作用域中找，在這里找到了a，停止查找，對于b、c來說查找過程一樣。作用域查找始終從運(yùn)行時(shí)最內(nèi)層開始查找，逐級(jí)向外查找，直到遇見第一個(gè)匹配的變量為止。

函數(shù)作用域

函數(shù)作用域指的是屬于這個(gè)函數(shù)的全部變量都可以在整個(gè)函數(shù)的范圍內(nèi)使用及復(fù)用，這是大家都知道的定義，但是函數(shù)作用域的存在到底有什么用呢？接下來就一起看看函數(shù)作用域的秒用。

隱藏內(nèi)部實(shí)現(xiàn)

隱藏內(nèi)部實(shí)現(xiàn)就是將變量和函數(shù)包裹在一個(gè)函數(shù)的作用域中，達(dá)到隱藏的目的，為什么要這么做呢？軟件設(shè)計(jì)中有一個(gè)非常有名的原則叫最小暴露原則，指最小限度暴露必要內(nèi)容，而將其他內(nèi)容都隱藏起來，比如模塊或?qū)ο蟮腁PI設(shè)計(jì)。用函數(shù)作用域來包裹變量和函數(shù)來達(dá)到最小暴露原則，阻止外部直接訪問，來看下面的例子：

function?doSomething(a)?{
??b?=?a?+?doSomethingElse(?a?*?2?);
??console.log(?b?*?3?);
}
  
function?doSomethingElse(a)?{
? return?a?-?1;
}
var?b;
doSomething(?2?);?//?15”

在這段代碼中doSomethingElse和b應(yīng)該是doSomething內(nèi)部私有的，但是卻被暴露出來，這樣會(huì)導(dǎo)致以預(yù)期之外的形式被使用，產(chǎn)生意料之外的結(jié)果，更合理的設(shè)計(jì)應(yīng)該是將這些私有的內(nèi)容隱藏在doSomething內(nèi)部，例如:

function?doSomething(a)?{
  function?doSomethingElse(a)?{
??  return?a?-?1;
  }
??var?b;
??b?=?a?+?doSomethingElse(?a?*?2?);
??console.log(?b?*?3?);
}
doSomething(?2?);

這樣b和doSomethingElse都無法從doSomething外部訪問，但是這樣也會(huì)存在一些問題，首先在全局作用域中聲明了doSomething函數(shù)，污染了全局作用，其次，必須通過顯示調(diào)用才能執(zhí)行，那么有沒有什么辦法既不會(huì)污染作用域也不需要調(diào)用就可以自執(zhí)行呢？答案就是函數(shù)表達(dá)式，看下面的例子：

(function?doSomething(a)?{
  function?doSomethingElse(a)?{
??  return?a?-?1;
  }
??var?b;
??b?=?a?+?doSomethingElse(?a?*?2?);
??console.log(?b?*?3?);
})(2)

首先來看(function doSomething(){})這是一個(gè)函數(shù)表達(dá)式，和函數(shù)聲明不同的是用括號(hào)包起來的，然后再(function doSomething(a){})()調(diào)用傳值，這樣既能自執(zhí)行也不會(huì)污染作用域，社區(qū)給這種用法定義了一個(gè)術(shù)語：IIFE，代表立即執(zhí)行函數(shù)表達(dá)式

塊作用域

除JavaScript外很多編程語言都支持塊作用域，盡管你可能寫過很偽塊作用域形式的代碼，最常見的就是for循環(huán)：

for(var i=0; i<10; i++) {
  console.log(i)
}

寫這段代碼通常是希望變量i在循環(huán)內(nèi)部使用，但是實(shí)際上i會(huì)被綁定到外部作用域中，要確保沒有在作用域的其他地方意外使用i，就只能依靠自覺，這時(shí)候塊級(jí)作用域就顯得尤為有用，ES6改變了現(xiàn)狀，引入了新的let、const關(guān)鍵字，let關(guān)鍵字可以將變量綁定到所在的任意作用域中，也就是let為其聲明的變量隱式地創(chuàng)建了作用域：

for(let i=0; i<10; i++) {
  console.log(i)        
}
console.log(i) // ReferenceError

這時(shí)候i就只會(huì)在for循環(huán)的內(nèi)部有效

總結(jié)

這篇文章主要介紹了JS作用域相關(guān)的內(nèi)容。如果有錯(cuò)誤或不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤?，歡迎批評(píng)指正，如果喜歡，歡迎點(diǎn)贊。

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