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JS進擊之路：作用域

el09xccxy / 566人閱讀

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

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，變量如何存儲、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)行之前都會有一個編譯過程：

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)換一個逐級嵌套的具有語法規(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)束就會立刻執(zhí)行，為了在短時間的編譯過程內(nèi)達到較優(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，編譯器會詢問作用域是否已經(jīng)有一個該名稱的變量存在于同一個作用域的集合中。如果是，編譯器會忽略該聲明，繼續(xù)進行編譯；否則它會要求作用域在當(dāng)前作用域的集合中聲明一個新的變量a

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

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，另外一種叫作動態(tài)作用域，如Bash腳本采用的就是動態(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，而動態(tài)作用域則是由變量使用的位置來決定的。下面來看個例子：

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行時最內(nèi)層開始查找，逐級向外查找，直到遇見第一個匹配的變量為止。

函數(shù)作用域

函數(shù)作用域指的是屬于這個函數(shù)的全部變量都可以在整個函數(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)部實現(xiàn)

隱藏內(nèi)部實現(xiàn)就是將變量和函數(shù)包裹在一個函數(shù)的作用域中，達到隱藏的目的，為什么要這么做呢？軟件設(shè)計中有一個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。用函數(shù)作用域來包裹變量和函數(shù)來達到最小暴露原則，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(){})這是一個函數(shù)表達式，和函數(shù)聲明不同的是用括號包起來的，然后再(function doSomething(a){})()調(diào)用傳值，這樣既能自執(zhí)行也不會污染作用域，社區(qū)給這種用法定義了一個術(shù)語：IIFE，代表立即執(zhí)行函數(shù)表達式

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，但是實際上i會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，這時候塊級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

這時候i就只會在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。如果有錯誤或不嚴謹?shù)牡胤?，歡迎批評指正，如果喜歡，歡迎點贊。

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