javaScript中的作用域和作用域链-编程知识

作用域（Scope）

什么是作用域

作用域是在运行时代码中的某些特定部分中变量、对象和函数的可访问性。

换句话说，作用域决定了代码区块中变量和其他资源的可见性。

示例：

function outFun2() {var inVariable = "内层变量2";
}
outFun2();
console.log(inVariable); // Uncaught ReferenceError: inVariable is not defined

从上面的例子可以体会到作用域的概念，变量 inVariable 在全局作用域没有声明，所以在全局作用域下取值会报错。

可以这样理解：作用域就是一个独立的地盘，让变量不会外泄、暴露出去。也就是说作用域最大的用处就是隔离变量，不同作用域下同名变量不会有冲突。

ES6 之前 JavaScript 没有块级作用域，只有全局作用域和函数作用域。

ES6 的到来，为我们提供了“块级作用域”，可通过新增命令 let 和 const 来体现。

全局作用域和函数作用域

全局作用域

在代码中任何地方都能访问到的对象拥有全局作用域，一般来说以下几种情形拥有全局作用域：

最外层函数和在最外层函数外面定义的变量拥有全局作用域

var outVariable = "我是最外层变量"; //最外层变量
function outFun() { //最外层函数var inVariable = "内层变量";function innerFun() { //内层函数console.log(inVariable);}innerFun();
}
console.log(outVariable); // 我是最外层变量
outFun(); // 内层变量
console.log(inVariable); // inVariable is not defined
innerFun(); // innerFun is not defined

所有未定义直接赋值的变量自动声明为拥有全局作用域

function outFun2() {variable = "未定义直接赋值的变量";var inVariable2 = "内层变量2";
}
outFun2();//要先执行这个函数，否则根本不知道里面是啥
console.log(variable); //未定义直接赋值的变量
console.log(inVariable2); //inVariable2 is not defined

所有 window 对象的属性拥有全局作用域
一般情况下，window 对象的内置属性都拥有全局作用域，例如 window.name、window.location、window.top 等等。

全局作用域有个弊端：如果我们写了很多行 JS 代码，变量定义都没有用函数包括，那么它们就全部都在全局作用域中。容易引起命名冲突。

// 张三写的代码中
var data = {a: 100}// 李四写的代码中
var data = {x: true}

这就是为何 jQuery、Zepto 等库的源码，所有的代码都会放在 (function(){…})( ) 中。

因为放在里面的所有变量，都不会被外泄和暴露，不会污染到外面，不会对其他的库或者 JS 脚本造成影响。这是函数作用域的一个体现。

函数作用域

函数作用域，是指声明在函数内部的变量，和全局作用域相反，局部作用域一般只在固定的代码片段内可访问到，最常见的例如函数内部。

function doSomething(){var stuName="zhangsan";function innerSay(){console.log(stuName);}innerSay();
}
console.log(stuName); // 脚本错误
innerSay(); // 脚本错误

作用域是分层的，内层作用域可以访问外层作用域的变量，反之则不行。

用泡泡来比喻作用域可能好理解一点：

在这里插入图片描述

最后输出的结果为 2、4、12

泡泡 1 是全局作用域，有标识符 foo；
泡泡 2 是作用域 foo，有标识符 a、bar、b；
泡泡 3 是作用域 bar，仅有标识符 c。

值得注意的是：块语句（大括号“｛｝”中间的语句），如 if 和 switch 条件语句或 for 和 while 循环语句，不像函数，它们不会创建一个新的作用域。在块语句中定义的变量将保留在它们已经存在的作用域中。

if (true) {// 'if' 条件语句块不会创建一个新的作用域var name = 'Hammad'; // name 依然在全局作用域中
}
console.log(name); // logs 'Hammad'

正因为如此， ES6 引入了块级作用域，让变量的生命周期更加可控。

块级作用域

块级作用域可通过新增命令 let 和 const 声明，所声明的变量在指定块的作用域外无法被访问。

块级作用域在如下情况被创建：

在一个函数内部
在一个代码块（由一对花括号包裹）内部

let 声明的语法与 var 的语法一致。你基本上可以用 let 来代替 var 进行变量声明，但会将变量的作用域限制在当前代码块中。块级作用域有以下几个特点：

声明变量不会提升到代码块顶部
let、const 声明并不会被提升到当前代码块的顶部，因此你需要手动将 let、const 声明放置到顶部，以便让变量在整个代码块内部可用。

function getValue(condition) {if (condition) {let value = "blue";return value;} else {// value 在此处不可用return null;}// value 在此处不可用
}

禁止重复声明
如果一个标识符已经在代码块内部被定义，那么在此代码块内使用同一个标识符进行 let 声明就会导致抛出错误。例如：

var count = 30;
let count = 40; // Uncaught SyntaxError: Identifier 'count' has already been declared

因为 let 不能在同一作用域内重复声明一个已有标识符，此处的 let 声明就会抛出错误。但如果在嵌套的作用域内使用 let 声明一个同名的新变量，则不会抛出错误。

var count = 30;
// 不会抛出错误
if (condition) {let count = 40;// 其他代码
}

循环中的绑定块作用域的妙用
开发者可能最希望实现 for 循环的块级作用域了，因为可以把声明的计数器变量限制在循环内。

示例：

<button>测试1</button>
<button>测试2</button>
<button>测试3</button>

var btns = document.getElementsByTagName('button')
for (var i = 0; i < btns.length; i++) {btns[i].onclick = function () {console.log('第' + (i + 1) + '个')}
}

我们要实现这样的一个需求: 点击某个按钮, 提示"点击的是第 n 个按钮"。

此处我们先不考虑事件代理，万万没想到，点击任意一个按钮，后台都是弹出“第四个”。

这是因为 i 是全局变量，执行到点击事件时，此时 i 的值为 3。

最简单的修改是用 let 声明 i

for (let i = 0; i < btns.length; i++) {btns[i].onclick = function () {console.log('第' + (i + 1) + '个')}
}

作用域链

首先认识一下什么叫做自由变量 。

自由变量

如下代码中，console.log(a) 要得到 a 变量，但是在当前的作用域中没有定义 a（可对比一下 b）。当前作用域没有定义的变量，这成为自由变量。

自由变量的值如何得到？

需要向父级作用域寻找（注意：这种说法并不严谨）。

var a = 100
function fn() {var b = 200console.log(a) // 这里的 a 在这里就是一个自由变量console.log(b)
}
fn()

什么是作用域链

如果父级也没呢？

再一层一层向上寻找，直到找到全局作用域还是没找到，就宣布放弃。这种一层一层的关系，就是作用域链。

var a = 100
function f1() {var b = 200function f2() {var c = 300console.log(a) // 100 自由变量，顺作用域链向父作用域找console.log(b) // 200 自由变量，顺作用域链向父作用域找console.log(c) // 300 本作用域的变量}f2()
}
f1()

关于自由变量的取值

关于自由变量的值，上文提到要到父作用域中取，其实有时候这种解释会产生歧义。

var x = 10
function fn() {console.log(x)
}
function show(f) {var x = 20;(function () {f() // 10，而不是 20})()
}
show(fn)

在 fn 函数中，取自由变量 x 的值时，要到哪个作用域中取？

要到创建 fn 函数的那个作用域中取，无论 fn 函数将在哪里调用。

所以，不要在用以上说法了。相比而言，用这句话描述会更加贴切：要到创建这个函数的那个域”。作用域中取值，这里强调的是“创建”，而不是“调用”，切记切记，其实这就是所谓的"静态作用域"。

再来看一个例子：

const food = "rice";
const eat = function () {console.log(`eat ${food}`);
};
(function () {const food = "noodle";eat(); // eat rice
})();

在本示例中，最终打印的结果为 eat rice。因为对于 eat( ) 函数来说，创建该函数时它的父级上下文为全局上下文，所以 food 的值为 rice。

如果我们将代码稍作修改，改成如下：

const food = "rice";
(function () {const food = "noodle";const eat = function () {console.log(`eat ${food}`);};eat(); // eat noodle
})();

这个时候，打印出来的值就为 eat noodle。因为对于 eat( ) 函数来讲，创建它的时候父级上下文为 IIFE，所以 food 的值为 noodle。

作用域与执行上下文

作用域和执行上下文是不同的概念。

JavaScript 属于解释型语言，JavaScript 的执行分为：解释和执行两个阶段，这两个阶段所做的事并不一样。

解释阶段

词法分析
语法分析
作用域规则确定

执行阶段

创建执行上下文
执行函数代码
垃圾回收

JavaScript 解释阶段便会确定作用域规则，因此作用域在函数定义时就已经确定了，而不是在函数调用时确定，但是执行上下文是函数执行之前创建的。

执行上下文最明显的就是 this 的指向是执行阶段确定的。而作用域访问的变量是编写代码的结构确定的。

作用域和执行上下文之间最大的区别是：

执行上下文在运行时确定，随时可能改变，作用域在定义时就确定，并且不会改变。