摘要：它主要扮演被稱(chēng)作活躍對(duì)象簡(jiǎn)稱(chēng)的角色。的個(gè)數(shù)對(duì)象的的值和當(dāng)前實(shí)際傳遞的形參是共享的。處理執(zhí)行上下文代碼分為兩個(gè)階段進(jìn)入執(zhí)行上下文執(zhí)行代碼對(duì)變量對(duì)象的修改和這兩個(gè)階段密切相關(guān)。在中，以相同的方式獲取活躍對(duì)象是允許的

我們總是會(huì)在程序中定義一些函數(shù)和變量，之后會(huì)使用這些函數(shù)和變量來(lái)構(gòu)建我們的系統(tǒng)。
然而，對(duì)于解釋器來(lái)說(shuō)，它又是如何以及從哪里找到這些數(shù)據(jù)的（函數(shù)，變量）？當(dāng)引用一個(gè)對(duì)象的時(shí)候，在解釋器內(nèi)部又發(fā)生了什么？

許多ECMA腳本程序員都知道，變量和執(zhí)行上下文是密切相關(guān)的：

var a = 10; // 全局上下文中的變量

(function () {
  var b = 20; // 函數(shù)上下文中的局部變量
})();

alert(a); // 10
alert(b); // "b" is not defined

不僅如此，許多程序員也都知道，ECMAScript標(biāo)準(zhǔn)中指出獨(dú)立的作用域只有通過(guò)“函數(shù)代碼”（可執(zhí)行代碼類(lèi)型中的一種）才能創(chuàng)建出來(lái)。比方說(shuō)，與C/C++不同的是，在ECMAScript中for循環(huán)的代碼塊是無(wú)法創(chuàng)建本地上下文的：

for (var k in {a: 1, b: 2}) {
  alert(k);
}

alert(k); // 盡管循環(huán)已經(jīng)結(jié)束，但是變量“k”仍然在作用域中


下面就來(lái)詳細(xì)介紹下，當(dāng)聲明變量和函數(shù)的時(shí)候，究竟發(fā)生了什么。

數(shù)據(jù)聲明

既然變量和執(zhí)行上下文有關(guān)，那它就該知道數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在哪里以及如何獲取。這種機(jī)制就稱(chēng)作變量對(duì)象：

  
A variable object (in abbreviated form — VO) is a special object related with an execution context and which stores:

      variables (var, VariableDeclaration);

      function declarations (FunctionDeclaration, in abbreviated form FD);

      and function formal parameters

      declared in the context.


舉個(gè)例子，可以用ECMAScript的對(duì)象來(lái)表示變量對(duì)象：

VO = {};



VO同時(shí)也是一個(gè)執(zhí)行上下文的屬性：

activeExecutionContext = {
  VO: {
    // 上下文中的數(shù)據(jù) (變量聲明（var）, 函數(shù)聲明（FD), 函數(shù)形參（function arguments）)
  }
};


對(duì)變量的間接引用（通過(guò)VO的屬性名）只允許發(fā)生在全局上下文中的變量對(duì)象上(全局對(duì)象本身就是變量對(duì)象，這部分會(huì)在后續(xù)作相應(yīng)的介紹)。 對(duì)于其他的上下文而言，是無(wú)法直接引用VO的，因?yàn)閂O是實(shí)現(xiàn)層的。

聲明新的變量和函數(shù)的過(guò)程其實(shí)就是在VO中創(chuàng)建新的和變量以及函數(shù)名對(duì)應(yīng)的屬性和屬性值的過(guò)程。

如下所示：

var a = 10;

function test(x) {
  var b = 20;
};

test(30);


上述代碼對(duì)應(yīng)的變量對(duì)象則如下所示：

// 全局上下文中的變量對(duì)象
VO(globalContext) = {
  a: 10,
  test:
};

// “test”函數(shù)上下文中的變量對(duì)象
VO(test functionContext) = {
  x: 30,
  b: 20
}; 但是，在實(shí)現(xiàn)層（標(biāo)準(zhǔn)中定義的），變量對(duì)象只是一個(gè)抽象的概念。在實(shí)際執(zhí)行上下文中，VO可能完全不叫VO，并且初始的結(jié)構(gòu)也可能完全不同。


不同執(zhí)行上下文中的變量對(duì)象

變量對(duì)象上的一些操作（比如：變量的初始化）和行為對(duì)于所有的執(zhí)行上下文類(lèi)型來(lái)說(shuō)都已一樣的。從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，將變量對(duì)象表示成抽象的概念更加合適。 函數(shù)上下文還能定義額外的與變量對(duì)象相關(guān)的信息。

AbstractVO (generic behavior of the variable instantiation process)

  ║
  ╠══> GlobalContextVO
  ║        (VO === this === global)
  ║
  ╚══> FunctionContextVO
           (VO === AO,  object and  are added)


接下來(lái)對(duì)這塊內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)介紹。

全局上下文中的變量對(duì)象

首先，有必要對(duì)全局對(duì)象（Global object）作個(gè)定義。

  
全局對(duì)象是一個(gè)在進(jìn)入任何執(zhí)行上下文前就創(chuàng)建出來(lái)的對(duì)象；此對(duì)象以單例形式存在；它的屬性在程序任何地方都可以直接訪(fǎng)問(wèn)，其生命周期隨著程序的結(jié)束而終止。


全局對(duì)象在創(chuàng)建的時(shí)候，諸如Math,String,Date,parseInt等等屬性也會(huì)被初始化，同時(shí)，其中一些對(duì)象會(huì)指向全局對(duì)象本身——比如，DOM中，全局對(duì)象上的window屬性就指向了全局對(duì)象（但是，并非所有的實(shí)現(xiàn)都是如此）：

global = {
  Math: ,
  String: 
  ...
  ...
  window: global
};


在引用全局對(duì)象的屬性時(shí)，前綴通?？梢允÷?，因?yàn)槿謱?duì)象是不能通過(guò)名字直接訪(fǎng)問(wèn)的。然而，通過(guò)全局對(duì)象上的this值，以及通過(guò)如DOM中的window對(duì)象這樣遞歸引用的方式都可以訪(fǎng)問(wèn)到全局對(duì)象：

String(10); // 等同于 global.String(10);

// 帶前綴
window.a = 10; // === global.window.a = 10 === global.a = 10;
this.b = 20; // global.b = 20;


回到全局上下文的變量對(duì)象上——這里變量對(duì)象就是全局對(duì)象本身：

VO(globalContext) === global;


準(zhǔn)確地理解這個(gè)事實(shí)是非常必要的：正是由于這個(gè)原因，當(dāng)在全局上下文中聲明一個(gè)變量時(shí)，可以通過(guò)全局對(duì)象上的屬性來(lái)間地引用該變量（比方說(shuō)，當(dāng)變量名提前未知的情況下）

var a = new String("test");

alert(a); // directly, is found in VO(globalContext): "test"

alert(window["a"]); // indirectly via global === VO(globalContext): "test"
alert(a === this.a); // true

var aKey = "a";
alert(window[aKey]); // indirectly, with dynamic property name: "test"


函數(shù)上下文中的變量對(duì)象

在函數(shù)的執(zhí)行上下文中，VO是不能直接訪(fǎng)問(wèn)的。它主要扮演被稱(chēng)作活躍對(duì)象（activation object）（簡(jiǎn)稱(chēng)：AO）的角色。

VO(functionContext) === AO;


活躍對(duì)象會(huì)在進(jìn)入函數(shù)上下文的時(shí)候創(chuàng)建出來(lái)，初始化的時(shí)候會(huì)創(chuàng)建一個(gè)arguments屬性，其值就是Arguments對(duì)象：

AO = {
  arguments:
};


Arguments對(duì)象是活躍對(duì)象上的屬性，它包含了如下屬性：


callee —— 對(duì)當(dāng)前函數(shù)的引用
length —— 實(shí)參的個(gè)數(shù)
properties-indexes(數(shù)字，轉(zhuǎn)換成字符串)其值是函數(shù)參數(shù)的值（參數(shù)列表中，從左到右）。properties-indexes的個(gè)數(shù) == arguments.length;

arguments對(duì)象的properties-indexes的值和當(dāng)前（實(shí)際傳遞的）形參是共享的。

如下所示：

function foo(x, y, z) {

  // 定義的函數(shù)參數(shù)（x,y,z）的個(gè)數(shù)
  alert(foo.length); // 3

  // 實(shí)際傳遞的參數(shù)個(gè)數(shù)
  alert(arguments.length); // 2

  // 引用函數(shù)自身
  alert(arguments.callee === foo); // true

  // 參數(shù)互相共享

  alert(x === arguments[0]); // true
  alert(x); // 10

  arguments[0] = 20;
  alert(x); // 20

  x = 30;
  alert(arguments[0]); // 30

  // 然而，對(duì)于沒(méi)有傳遞的參數(shù)z，
  // 相關(guān)的arguments對(duì)象的index-property是不共享的

  z = 40;
  alert(arguments[2]); // undefined

  arguments[2] = 50;
  alert(z); // 40

}

foo(10, 20);


上述例子，在當(dāng)前的Google Chrome瀏覽器中有個(gè)bug——參數(shù)z和arguments[2]也是互相共享的。

處理上下文代碼的幾個(gè)階段

至此，也就到了本文最核心的部分了。處理執(zhí)行上下文代碼分為兩個(gè)階段：


進(jìn)入執(zhí)行上下文
執(zhí)行代碼

對(duì)變量對(duì)象的修改和這兩個(gè)階段密切相關(guān)。

要注意的是，這兩個(gè)處理階段是通用的行為，與上下文類(lèi)型無(wú)關(guān)（不管是全局上下文還是函數(shù)上下文都是一致的）。

進(jìn)入執(zhí)行上下文

一旦進(jìn)入執(zhí)行上下文（在執(zhí)行代碼之前），VO就會(huì)被一些屬性填充（在此前已經(jīng)描述過(guò)了）：


函數(shù)的形參（當(dāng)進(jìn)入函數(shù)執(zhí)行上下文時(shí)）

—— 變量對(duì)象的一個(gè)屬性，其屬性名就是形參的名字，其值就是實(shí)參的值；對(duì)于沒(méi)有傳遞的參數(shù)，其值為undefined
函數(shù)聲明（FunctionDeclaration, FD） —— 變量對(duì)象的一個(gè)屬性，其屬性名和值都是函數(shù)對(duì)象創(chuàng)建出來(lái)的；如果變量對(duì)象已經(jīng)包含了相同名字的屬性，則替換它的值
變量聲明（var，VariableDeclaration） —— 變量對(duì)象的一個(gè)屬性，其屬性名即為變量名，其值為undefined;如果變量名和已經(jīng)聲明的函數(shù)名或者函數(shù)的參數(shù)名相同，則不會(huì)影響已經(jīng)存在的屬性。

看下面這個(gè)例子：

function test(a, b) {

var c = 10;

function d() {}

var e = function _e() {};

(function x() {});

}

test(10); // call

當(dāng)以10為參數(shù)進(jìn)入“test”函數(shù)上下文的時(shí)候，對(duì)應(yīng)的AO如下所示：

AO(test) = {
  a: 10,
  b: undefined,
  c: undefined,
  d: 
  e: undefined
};


注意了，上面的AO并不包含函數(shù)“x”。這是因?yàn)檫@里的“x”并不是函數(shù)聲明而是函數(shù)表達(dá)式（FunctionExpression，簡(jiǎn)稱(chēng)FE），函數(shù)表達(dá)式不會(huì)對(duì)VO造成影響。 盡管函數(shù)“_e”也是函數(shù)表達(dá)式，然而，正如我們所看到的，由于它被賦值給了變量“e”，因此它可以通過(guò)“e”來(lái)訪(fǎng)問(wèn)到。關(guān)于函數(shù)聲明和函數(shù)表達(dá)式的區(qū)別會(huì)在第五章——函數(shù)作具體介紹。

至此，處理上下文代碼的第一階段介紹完了，接下來(lái)介紹第二階段——執(zhí)行代碼階段。

執(zhí)行代碼

此時(shí)，AO/VO的屬性已經(jīng)填充好了。（盡管，大部分屬性都還沒(méi)有賦予真正的值，都只是初始化時(shí)候的undefined值）。

繼續(xù)以上一例子為例，到了執(zhí)行代碼階段，AO/VO就會(huì)修改成為如下形式：

AO["c"] = 10;
AO["e"] = ;


再次注意到，這里函數(shù)表達(dá)式“_e”仍在內(nèi)存中，這是因?yàn)樗槐４嬖诼暶鞯淖兞俊癳”中，而同樣是函數(shù)表達(dá)式的“x”卻不在AO/VO中： 如果嘗試在定義前或者定義后調(diào)用“x”函數(shù)，這時(shí)會(huì)發(fā)生“x為定義”的錯(cuò)誤。未保存的函數(shù)表達(dá)式只有在定義或者遞歸時(shí)才能調(diào)用。

如下是更加典型的例子：

alert(x); // function

var x = 10;
alert(x); // 10

x = 20;

function x() {};

alert(x); // 20


上述例子中，為何“x”打印出來(lái)是函數(shù)呢？為何在聲明前就可以訪(fǎng)問(wèn)到？又為何不是10或者20呢？原因在于，根據(jù)規(guī)則——在進(jìn)入上下文的時(shí)候，VO會(huì)被填充函數(shù)聲明； 同一階段，還有變量聲明“x”，但是，正如此前提到的，變量聲明是在函數(shù)聲明和函數(shù)形參之后，并且，變量聲明不會(huì)對(duì)已經(jīng)存在的同樣名字的函數(shù)聲明和函數(shù)形參發(fā)生沖突， 因此，在進(jìn)入上下文的階段，VO填充為如下形式：

VO = {};

VO["x"] = 

// 發(fā)現(xiàn)var x = 10;
// 如果函數(shù)“x”還未定義
// 則 "x" 為undefined, 但是，在我們的例子中
// 變量聲明并不會(huì)影響同名的函數(shù)值

VO["x"] = 


隨后，在執(zhí)行代碼階段，VO被修改為如下所示：

VO["x"] = 10;
VO["x"] = 20;


正如在第二個(gè)和第三個(gè)alert顯示的那樣。

如下例子再次看到在進(jìn)入上下文階段，變量存儲(chǔ)在VO中（因此，盡管else的代碼塊永遠(yuǎn)都不會(huì)執(zhí)行到，而“b”卻仍然在VO中）：

if (true) {
  var a = 1;
} else {
  var b = 2;
}

alert(a); // 1
alert(b); // undefined, but not "b is not defined"


關(guān)于變量

大多數(shù)講JavaScript的文章甚至是JavaScript的書(shū)通常都會(huì)這么說(shuō)：“聲明全局變量的方式有兩種，一種是使用var關(guān)鍵字（在全局上下文中），另外一種是不用var關(guān)鍵字（在任何位置）”。 而這樣的描述是錯(cuò)誤的。要記住的是：

使用var關(guān)鍵字是聲明變量的唯一方式

如下賦值語(yǔ)句：

a = 10;


僅僅是在全局對(duì)象上創(chuàng)建了新的屬性（而不是變量）?！安皇亲兞俊辈⒉灰馕吨鼰o(wú)法改變，它是ECMAScript中變量的概念（它之后可以變?yōu)槿謱?duì)象的屬性，因?yàn)閂O(globalContext) === global，還記得吧？）

不同點(diǎn)如下所示：

alert(a); // undefined
alert(b); // "b" is not defined

b = 10;
var a = 20;


接下來(lái)還是要談到VO和在不同階段對(duì)VO的修改（進(jìn)入上下文階段和執(zhí)行代碼階段）：

進(jìn)入上下文：

VO = {
  a: undefined
};


我們看到，這個(gè)階段并沒(méi)有任何“b”，因?yàn)樗皇亲兞浚癰”在執(zhí)行代碼階段才出現(xiàn)。（但是，在我們這個(gè)例子中也不會(huì)出現(xiàn)，因?yàn)樵凇癰”出現(xiàn)前就發(fā)生了錯(cuò)誤）

將上述代碼稍作改動(dòng)：

alert(a); // undefined, we know why

b = 10;
alert(b); // 10, created at code execution

var a = 20;
alert(a); // 20, modified at code execution


這里關(guān)于變量還有非常重要的一點(diǎn)：與簡(jiǎn)單屬性不同的是，變量是不能刪除的{DontDelete},這意味著要想通過(guò)delete操作符來(lái)刪除一個(gè)變量是不可能的。

a = 10;
alert(window.a); // 10

alert(delete a); // true

alert(window.a); // undefined

var b = 20;
alert(window.b); // 20

alert(delete b); // false

alert(window.b); // still 20


但是，這里有個(gè)例外，就是“eval”執(zhí)行上下文中，是可以刪除變量的：

eval("var a = 10;");
alert(window.a); // 10

alert(delete a); // true

alert(window.a); // undefined


利用某些debug工具，在終端測(cè)試過(guò)這些例子的童鞋要注意了：其中Firebug也是使用了eval來(lái)執(zhí)行終端的代碼。因此，這個(gè)時(shí)候var也是可以刪除的。

實(shí)現(xiàn)層的特性：parent屬性

正如此前介紹的，標(biāo)準(zhǔn)情況下，是無(wú)法直接訪(fǎng)問(wèn)活躍對(duì)象的。然而，在某些實(shí)現(xiàn)中，比如知名的SpiderMonkey和Rhino,函數(shù)有個(gè)特殊的屬性parent， 該屬性是對(duì)該函數(shù)創(chuàng)建所在的活躍對(duì)象的引用（或者全局變量對(duì)象）。

如下所示（SpiderMonkey,Rhino）：

var global = this;
var a = 10;

function foo() {}

alert(foo.__parent__); // global

var VO = foo.__parent__;

alert(VO.a); // 10
alert(VO === global); // true


上述例子中，可以看到函數(shù)foo是在全局上下文中創(chuàng)建的，相應(yīng)的，它的parent屬性設(shè)置為全局上下文的變量對(duì)象，比如說(shuō)：全局對(duì)象。

然而，在SpiderMonkey中以相同的方式獲取活躍對(duì)象是不可能的：不同的版本表現(xiàn)都不同，內(nèi)部函數(shù)的parent屬性會(huì)返回null或者全局對(duì)象。

在Rhino中，以相同的方式獲取活躍對(duì)象是允許的：

如下所示（Rhino）：

var global = this;
var x = 10;

(function foo() {

  var y = 20;

  // the activation object of the "foo" context
  var AO = (function () {}).__parent__;

  print(AO.y); // 20

  // __parent__ of the current activation
  // object is already the global object,
  // i.e. the special chain of variable objects is formed,
  // so-called, a scope chain
  print(AO.__parent__ === global); // true

  print(AO.__parent__.x); // 10

})();


總結(jié)

本文，我們介紹了與執(zhí)行上下文相關(guān)的對(duì)象。希望，本文能夠?qū)Υ蠹矣兴鶐椭?，同時(shí)也希望本文能夠起到解惑的作用。

擴(kuò)展閱讀


10.1.3 —— 變量初始化

10.1.5 —— 全局對(duì)象

10.1.6 —— 活躍對(duì)象

10.1.8 —— 參數(shù)對(duì)象


此文譯自Dmitry A.Soshnikov的文章Variable object

趙靜/宋珍珍 譯

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