执行环境及作用域
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相关联的变量对象,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。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被执行完毕后,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-例如关闭网页或浏览器时才销毁)。
每个函数都有自己的执行环境。当执行流进入一个函数时,函数的环境就被推入一个环境栈中。而在这个函数执行完毕后,栈将其环境弹出,把控制权返回给当前的执行环境。
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。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序访问。作用域链的最前端,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。活动对象最开始时只包含一个变量,即argument对象。作用域链中的下一个变量对象来自外部环境,而再下一个变量对象来自下一个外部环境。这样一直延伸到全局执行环境,全局环境的变量对象始终都是作用域链的最后一个对象。
延长作用域链
虽然执行环境的类型总共有两种-全局和局部,但还是有其他方式来延长作用域链。这么说是因为有些语句可以在作用域链的前端临时增加一个变量对象,该变量对象会在代码执行之后被移除。
1.try-cach语句的cach块
2.with语句
这两个语句都会在作用域链的前端添加一个变量对象。对with语句来说,会将指定的对象添加到作用域链中。对cach语句来说,会创建一个新的变量对象,其中包含的是被抛出的错误对象的声明。
function () {
var qs = "?debug=true";
with(location){
var url = href + qs;
}
return url;
}
在此,with语句接收的是location对象,因此其变量对象中就包含了location对象的所有属性和方法,而这个变量对象被添加到了作用域链的前端。函数中定义了一个变量qs。当在with语句中引用变量对象href时(实际引用的是location.href),可以在当前执行环境的变量中找到。当引用变量qs时,引用的 则是匿名函数中定义的那个变量,而该变量位于函数环境的变量对象中。至于with语句内部则定义了一个名为url的变量,因而url就成了函数执行环境的一部分,所以可以作为函数的值返回。
没有块级作用域
Javascript没有块级作用域经常会导致理解上的困惑。在其他类C语言中,由花括号封闭的代码块都有自己的作用域(也就是执行环境),因而可以根据条件来定义变量。
if (true) {
var color = "blue";
}
alert(color); //blue
这里是在一个if语句中定义了变量color。如果在C、C++中,color会在if语句执行完毕后被销毁。但在Javascript中,if语句中的变量声明会将变量添加到当前的执行环境(在这里是全局环境中)。在使用for 语句时尤其要牢记这一差异:
for (var i = 0;i<10; i++){
doSomething(i);
}
alert(i);//10
对于有块级作用域的语言来说,for语句初始化变量的表达式所定义的变量,只会在于循环的环境中。但是对于js来说,由于for语句创建的变量i即使在循环结束后,也依旧会存在于循环外部的执行环境中。
声明变量
使用var声明的变量会自动被添加到最近的环境中。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,最接近的环境就是函数环境。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。
function add(sunm1,sunm2){
var sunm = sunm1+sunm2;
return sum;
}
var result = add(10,20);//30
alert(sum);//报错
以上函数定义了一个sum的局部变量,虽然结果值从函数反悔了,但变量在函数外部是访问不到的。如果省略var 关键字那么该变量就成了全局变量,那么当add()执行完毕后,依然可以访问到sum。
垃圾收集
javascript具有自己的垃圾回收机制,也就是说,执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存。而在C、C++之类的语言中,开发人员的一项基本任务就是手工跟踪内存的使用情况,这就是造成许多问题的一个根源。在编写Javascript程序时,开发人员不用再关心内存使用问题,所需内存的分配以及无用内存的回收完全实现了自动管理。这种垃圾收集机制的原理其实很简单:找出那些不再继续使用的变量,然后释放其占用的内存。为此,垃圾收集器会按照固定的时间剪个,周期性的执行这一操作。
局部变量只在函数执行的过程中存在,在这个过程中,会为局部变量在栈(或堆)内存上分配相应的空间,以存储它们的值。然后在函数执行中使用这些变量,直至函数执行完毕。此时局部变量就没有存在的必要了,因此可以释放它们的内存以供将来使用。在这种情况下,很容易判断变量是否有存在的必要;但并非所有的情况下都这么容易就能得出结论。垃圾收集器必须跟踪哪个变量有用哪个变量没用,对于不再有用的变量打上标记,以备将来收回其占用的内存。用于标识无用变量的策略可能会因实现而异,但具体到浏览器中的实现,则通常有两个策略。
标记清除
js中最常用的垃圾收集方式是标记清除。当变量进入环境时,就将这个变量标记为“进入环境”。从逻辑上讲,永远不能释放进入环境的变量所占用的内存,因为只要执行流进入相应的环境,就可能会用到它们。而当变量离开环境时,则将其标记为“离开环境”。
垃圾收集器在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记,然后他会去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的标记。而在此之后还有标记的变量就是要被回收的变量,原因是环境中的变量已经无法访问这些变量了。最后垃圾收集器完成内存清除工作,销毁那些带标记的值并收回它们所占用的内存空间。
引用计数
另一种不太常用的垃圾回收机制叫做引用计数。引用计数的含义是跟踪记录每个值被引用的次数。当声明了一个变量并将一个引用类型赋值给该变量时,则这个值得引用次数就是1。如果同一个值被赋值给另一个变量,则该值的引用次数加1。相反,如果包含对这个值引用的变量又取得了另外一个值,则这个值得引用次数减1。当这个值得引用计数为0时,则说明没有办法再访问这个值了,因而就可以将其占用的内存回收回来。