• 《JavaScript高级程序设计》读书笔记(四)变量、作用域和内存问题


    内容
    ---理解基本类型和引用类型的值
    ---理解执行环境
    ---理解垃圾收集


    --JavaScript变量松散类型的本质
    --决定了它只是在特定时间用于保存特定值的一个名字而已
    --变量的值及其数据类型可以在脚本的生命周期内改变


    基本类型和引用类型的值
    --ECMAScript变量可能包含两种不同数据类型的值
    ---基本类型值和引用类型值
    ----基本类型值指简单的数据段(undefined、null、Boolean、Number、String)
    ----引用类型值值那些可能由多个值构成的对象(Object、Array)

    --在将一个值赋给变量时,解析器必须确定这个值是那种类型
    --基本类型按值访问,可以操作保存在变量中的实际的值
    --引用类型的值是保存在内存中的对象
    ---JavaScript不允许直接访问内存中的位置,不能直接操作对象的内存空间
    ---在操作对象时,实际上是在操作对象的引用而不是实际的对象
    ---引用类型的值是按照引用访问的

    --在很多语言中,字符串以对象的形式表示,也被认为是引用类型
    --ECMAScript放弃了这一个传统


    动态的属性
    --定义基本类型值和引用类型值
    ---创建一个变量并为该变量赋值
    --对于引用类型的值,可以添加,修改,删除其属性和方法

    var person = new Object();
    person.name = "luking";
    console.log(person.name); //"luking"

    --如果对象不被销毁或者这个属性不被删除,则这个属性一直存在

    --不能给基本类型添加属性,尽管不会报错


    复制变量值
    --复制基本类型的值:把该值的副本复制到新的变量中去

    var num1 = 5;
    var num2 = num1;
    num2;    //5 与num1互相独立

    --引用类型值:也是复制该值的备份,只不过这个值实际上是一个指针

    ---这个指针指向内存在堆中的一个对象
    ---因此这两个变量实际上引用的是同一个对象
    ---通过一个变量修改对象,另一个变量也会受影响

    var obj1 = new Object();
    var obj2 = obj1;
    obj1.name = "luking";
    console.log(obj2.name);  //luking

    --因为两个变量的值是一个指针,指向同一个对象

    --所以操作的同一个对象,展示的也是同一个对象


    传递参数
    --ECMAScript中所有函数的参数都是按照值传递的
    --即,把函数外部的值复制给函数内部的参数
    --引用类型值也只是复制的其指针
    --所以在函数内部也可以修改这个指针指向的对象
    --但是当改变这个值时,不会对原来的引用类型变量产生影响

    function f(o) {
        o.name = "luking";
        o = new Object();
        o.name = "alen";
    }
    var obj = new Object();
    f(obj);
    obj.name; //"luking"

    --可以把ECMAScript函数的参数想想成为局部变量


    检查类型
    --typeof 用于检查是那种基本类型
    ---typeof null; //object

    --instanceof 用于判断是那种引用类型的对象

    result = varible instanceof constructor;

    --如果变量是给定引用类型(根据原型链识别)的实例返回true

    person instanceof Object;     //变量person是不是Object类型
    color instanceof Array;        //变量color是不是Array类型
    pattern instanceof RegExp;    //变量pattern是不是RegExp类型

    --所有引用类型的值都是Object的实例

    --基本类型不是对象,返回false


    执行环境及作用域
    --执行环境定义了变量或者函数有权访问的其他数据,决定了它们个自的行为
    --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。
    --无法访问,但是解析器在处理数据时会在后台使用它

    --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,表示的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
    --某执行环境中的所有代码执行完毕后,该环境被销毁,保存其中的所以变量和函数定义也随之销毁
    ---全局执行环境知道应用成勋退出--例如关闭网页或者浏览器时,才被销毁

    --每个函数都有自己的执行环境
    --当执行流进入函数时,函数的环境会被推入一个环境栈中
    --当函数执行之后,栈将其环境弹出,把控制权返回给之前的执行环境
    --ECMAScript程序中的执行流正是由这个方便的机制控制着

    --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,保证对执行环节有权访问的所有变量和函数的有序访问
    --作用域链的前端,始终都是当前执行的代码所在的环境的变量对象
    --如果这个环境是函数,则将其活动对象作为变量对象
    ---活动对象最开始只包含一个变量,arguments对象(在全局环境中不存在)
    --作用域链中的下一个变量对象来自包含(外部)环境
    --再下一个变量对象则来自下一个包含环境
    --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,逐渐地向后回溯
    --直到找到标识符为止,如果找不到标识符,通常会导致错误发生

    var color = "blue";
    function changeColor() {
        if(color === "blue") {
            color = "red";
        } else {
            color = "blue";
        }
    }
    changeColor();
    color;         //"red"

    --函数changeColor()的作用域链包含两个对象

    --是它自己的变量对象(其中定义着arguments对象)和 全局执行环境
    --可以在函数内部访问变量color,就是因为可以在这个作用域链中找到它

    --内部环境可以通过作用域链访问所有的外部环境
    --反之则不行
    --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
    --但是不能向下搜索进入另一个执行环境
    --函数参数也被当作变量来对待,因此其访问规则与执行环境中的其他变量相同


    延长作用域链
    --执行环境的类型只有两种--全局和局部(函数)
    --可以通过其他方法来延长作用域链
    --也就是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后移除

    --try-catch语句的catch块
    --with语句

    --两个语句都会在作用域链的前端添加一个变量对象
    --with 会指定的对象添加到作用域链中
    --catch会创建一个新的变量对象,其中包含被抛出的错误对象的声明

    function buildUrl() {
        var qs = "?debug=true"
        
        with(location) {
            var url = href + qs;
        }
        
        return url;
    }

    --location对象被添加到了作用域链的前端

    --不是新的执行环境,因为没有块级作用域(执行环境)


    没有块级作用域(执行环境)
    --在其他类C语言中,由花括号封闭的代码都有自己的作用域
    ---用ECMAScript的话来说,就是他们自己的执行环境
    ---所以支持根据条件来定义变量

    if(rtue) {
        var color = "red"
    }
    color;        //"red"

    --在for循环的初始化变量表达式中定义的变量

    ---也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接近的环境中
    --在函数内部,就是函数的局部环境
    --在with语句中,就是最接近的函数环境
    --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

    --不建议,不声明直接初始化变量
    --在严格模式下会导致错误


    查询标识符
    --当在某个环境中为了读取或者写入而引用了一个标识符时,
    ---必须通过搜索来确定标识符实际代表什么
    --搜索过程从作用域链的前端开始,向上逐级查询于给定名字匹配的标识符
    --如果在局部环境中找到了,就停止搜索,变量就绪

    --如果在局部环境中没有找到,则沿着作用域链向上搜索
    --搜索过程一直追溯到全局环境的变量对象
    --如果还找不到则以为着该变量尚未声明(会自动声明一个全局变量)


    垃圾收集
    --JavaScript有自动的垃圾收集机制
    --执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存
    --原理:找出那些不再继续使用的变脸,释放其占用的内存
    --垃圾收集器会按照固定的时间间隔(或执行中预定的收集时间)周期性地执行这一操作

    --函数中的局部变量的正常生命周期
    --局部变量直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,
    --以便存储他们的值,然后在函数中使用它们,直到函数执行结束
    --函数结束,局部变量没有存在的必要了,释放掉他们的内存以供将来使用
    --并不是所以情况下都这么容易判断变量是否有存在的必要
    --垃圾收集器必须跟踪,标记变量,
    --用于标识无用变量的策略,因浏览器的不同而不同

    --大致分两种
    --标记清除 和 引用计数

    标记清除
    --最常用的垃圾收集方式
    --垃圾收集器在运行时,
    --会给存储在内存中的变量都加上标记
    --然后,去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的变量 的标记
    --这之后再被加上标记的变量视为准备删除的变量
    --因为环境中的变量已经无法访问到这些变量(没有引用)
    --垃圾收集器会销毁这些带标记的值,并回收内存空间,完成内存清除工作


    引用计数
    --不太常见
    --跟踪记录每一个值的引用次数
    --当声明了一个变量并将一个引用类型值赋给这个变量时,这个值的引用次数+1
    --又被赋给另一个变量再+1
    --如果这个变量的值又赋给新的值,则原来的值的引用-1
    --当引用变成0时,就可以销毁,回收内存
    --当下一次垃圾收集器运行时,被销毁,释放

    --存在很严重的问题
    --循环引用的变量无法被销毁

    function f() {
        var a = new Object(); //1
        var b = new Object(); //1
        a.x = b; //2
        b.y = a; //2
    }
    f();    //a:1 b:1

    --函数执行完,局部变量也不会被释放


    性能问题
    --垃圾收集器是周期性运行的,时间间隔很重要
    --被触发运行的条件也很重要
    --有的浏览器可手动触发,但是不建议


    管理内存
    --浏览器可用内存数量通常要比分配给桌面应用程序要少
    --出于安全角度,防止运行JavaScript的页面耗尽系统内存而导致系统崩溃
    --内存限制问题不仅影响给变量分配的内存,同时还会影响调用栈以及一个线程中能够同时执行的语句数量
    --确保占用最少的内存可以让页面获得更好的性能

    --最佳方式,只保存必要的数据
    --一旦数据不再用,最好设置为null释放(解除引用)

    var a = new Object();
    
    //do something...
    
    a = null;    //手动解除引用

    --解除一个值的引用为了让值脱离执行环境,以便垃圾收集器下次执行时将其回收

    小结

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