执行环境和作用域

Posted 2020-10-16 L_mj

执行环境（executioncontext，为简单起见，有时也称为“环境”）是javascript中最为重要的一个概念。执行环境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。每个执行环境都有一个与之关联的变量对象，环境中定义的所有变量和函数都保存在这个对象中。

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时才被销毁(例如关闭网页或浏览器)）。

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环境。

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权访问。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，则将其活动对象作为变量对象。多动对象在最开始时只包含一个变量，即arguments对象。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）。

    var color = "blue";

    function changeColor(){
        var anotherColor = "red";
        function swapColors(){
            var tempColor = anotherColor;
            anotherColor= color;
            color = tempColor;
            //这里可以访问color、anotherColor和tempColor
        }

        //这里可以访问color和anotherColor，但不能访问tempColor
        swapColors();
    }

    //这里只能访问color
    changeColor();

以上代码涉及3个执行环境：全局环境、changeColor()的局部环境和swapColors()的局部环境。

• 全局环境中有一个变量color和一个函数changeColor()。
• changeColor()的局部环境中一个名为anotherColor的变量和一个名为swapColors()的函数，但它也可以访问全局环境中的变量color。
• swapColors()的局部环境中有一个变量tempColoe，该变量只能在这个环境中访问到。无论是全局环境还是changeColor()的局部环境都无权访问tempColor。然而，在swapColors()内部则可以访问其他两个环境中的所有变量，因为那两个环境是它的父执行环境。

其作用域链如下：

内部环境可以通过作用域链访问到所有的外部环境，但是外部环境不能访问内部环境中的任何变量和函数。这些环境之间的联系是线性、有次序的。每个环境都可以向上搜索作用域链，以查询变量和函数名，但任何环境都不能通过向下搜索作用域链而进入另一个执行环境。

没有块级作用域

1、声明变量

使用var声明的变量会被添加到最接近的环境中。在函数内部，最接近的环境就是函数的局部环境；在with语句中，最接近的环境是函数环境。如果初始化变量时没有使用var声明，该变量会自动被添加到全局环境，如：

    function add(num1 , num2){
        var sum = num1 + num2;
        return sum;
    }
    var result = add(10 , 20);//30
    alert(sum);//由于sum不是有效的变量，因此会导致错误

以上代码中的函数add()定义了一个名为sum的局部变量，该变量包含加法操作的结果。虽然结果值从函数中返回了，但变量sum在函数外部是访问不到的。如果省略这个例子中的var关键字，那么当add()执行完毕后，sum也将可以访问到。

    function add(num1 , num2){
        sum = num1 + num2;    
        return sum;
    }
    var result = add(10 , 20);//30
    //由于sum没有使用var，所以在调用完add()之后，添加到全局环境中的变量sum继续存在。
    alert(sum);//30

2、查询标识符

当在某个环境中为了读取或写入而引用一个标识符时，必须通过搜索来确定该标识符实际代表什么。搜索过程从作用域的前端开始，向上逐级查询与给定名字匹配的标识符。如果在局部环境中找到了该标识符，搜索过程停止，变量就绪。如果在局部环境中没有找到该变量名，则继续沿作用域链向上搜索。搜索过程将一直追溯到全局环境的变量对象。如果在全局环境中也没有找到这个标识符，则意味着该变量尚未声明。如：

var color = “blue”;

function getColor(){
         returncolor;
}
alert(getColor());//”blue”

调用本例中的函数getColor()时会引用变量color。为了确定变量color的值，将开始一个量步骤的搜索过程。首先，搜索getColor()的变量对象，查找其中是否包含一个名为color的标识符。在没有找到的情况下，搜索继续到下一个变量对象（全局环境的变量对象），然后在哪里找到了名为color的标识符。因为搜索到了定义这个变量的变量对象，搜索过程宣告结束。

在这个搜索过程中，如果存在一个局部的变量的定义，则搜索会自动停止，不再进入另一个变量对象。换句话说，如果局部环境中存在着同名标识符，就不会使用位于父环境中的标识符，如：

var color = “blue”;

function getColor(){
    var color = “red”;
    return color;

}

alert(getColor());//”red”

修改后的代码在getColor()函数中声明了一个名为color的局部变量。调用函数时，该变量就会被声明。而当函数中的第二行代码执行时，意味着必须找到并返回变量color的值，搜索过程首先从局部环境开始，而且在这里发现了一个名为color的变量，其值为”red”。因为变量已经找到了，所以搜索立即停止，return语句就使用这个局部变量，并为函数返回”red”。也就是说，任何位于局部变量color的声明之后的代码，如果不使用window.color都无法访问全局变量color变量。如果有一个操作数是对象，而另一个不是，就会在对象上调用valueof()方法以取得基本类型的值，以便根据前面的规则进行比较。