Javascript:作用域链(Scope Chain)
来源:广州中睿信息技术有限公司官网
发布时间:2012/10/21 23:25:16 编辑:itlead 阅读 1325
定义如果要简要的描述并展示其重点,那么作用域链大多数与内部函数相关。我们知道,ECMAScript允许创建内部函数,我们甚至能从父函数中返回这些函数。varx=10functionfoo(){var


  定义

  如果要简要的描述并展示其重点,那么作用域链大多数与内部函数相关。

  我们知道,ECMAScript 允许创建内部函数,我们甚至能从父函数中返回这些函数。

     

        这样,很明显每个上下文拥有自己的变量对象:对于全局上下文,它是全局对象自身;对于函数,它是活动对象。   

        作用域链正是内部上下文所有变量对象(包括父变量对象)的列表。此链用来变量查询。即在上面的例子中,“bar”上下文的作用域链包括AO(bar)、AO(foo)和VO(global)。   但是,让我们仔细研究这个问题。   让我们从定义开始,并进深一步的讨论示例。   

        作用域链与一个执行上下文相关,变量对象的链用于在标识符解析中变量查找。   

        函数上下文的作用域链在函数调用时创建的,包含活动对象和这个函数内部的[[scope]]属性。下面我们将更详细的讨论一个函数的[[scope]]属性。   

      在上下文中示意如下:    

         

      其scope定义如下:    

         

         这种联合和标识符解析过程,我们将在下面讨论,这与函数的生命周期相关。

  函数的生命周期   

        函数的的生命周期分为创建和激活阶段(调用时),让我们详细研究它。

  函数创建   

        众所周知,在进入上下文时函数声明放到变量/活动(VO/AO)对象中。让我们看看在全局上下文中的变量和函数声明(这里变量对象是全局对象自身,我们还记得,是吧?)   

           

        在函数激活时,我们得到正确的(预期的)结果--30。但是,有一个很重要的特点。

  此前,我们仅仅谈到有关当前上下文的变量对象。这里,我们看到变量“y”在函数“foo”中定义(意味着它在foo上下文的AO中),但是变量“x”并未在“foo”上下文中定义,相应地,它也不会添加到“foo”的AO中。乍一看,变量“x”相对于函数“foo”根本就不存在;但正如我们在下面看到的——也仅仅是“一瞥”,我们发现,“foo”上下文的活动对象中仅包含一个属性--“y”。

     

        函数“foo”如何访问到变量“x”?理论上函数应该能访问一个更高一层上下文的变量对象。实际上它正是这样,这种机制是通过函数内部的[[scope]]属性来实现的。   

        [[scope]]是所有父变量对象的层级链,处于当前函数上下文之上,在函数创建时存于其中。   

        注意这重要的一点--[[scope]]在函数创建时被存储--静态(不变的),永远永远,直至函数销毁。即:函数可以永不调用,但[[scope]]属性已经写入,并存储在函数对象中。   

        另外一个需要考虑的是--与作用域链对比,[[scope]]是函数的一个属性而不是上下文。

        考虑到上面的例子,函数“foo”的[[scope]]如下:   

           

        举例来说,我们用通常的ECMAScript 数组展现作用域和[[scope]]。   

        继续,我们知道在函数调用时进入上下文,这时候活动对象被创建,this和作用域(作用域链)被确定。让我们详细考虑这一时刻。

  函数激活   

       正如在定义中说到的,进入上下文创建AO/VO之后,上下文的Scope属性(变量查找的一个作用域链)作如下定义:

     

       上面代码的意思是:活动对象是作用域数组的第一个对象,即添加到作用域的前端。  

        

        这个特点对于标示符解析的处理来说很重要。   

        标示符解析是一个处理过程,用来确定一个变量(或函数声明)属于哪个变量对象。   

        这个算法的返回值中,我们总有一个引用类型,它的base组件是相应的变量对象(或若未找到则为null),属性名组件是向上查找的标示符的名称。引用类型的详细信息在第13章.this中已讨论。   

        标识符解析过程包含与变量名对应属性的查找,即作用域中变量对象的连续查找,从最深的上下文开始,绕过作用域链直到最上层。   

        这样一来,在向上查找中,一个上下文中的局部变量较之于父作用域的变量拥有较高的优先级。万一两个变量有相同的名称但来自不同的作用域,那么第一个被发现的是在最深作用域中。   

        我们用一个稍微复杂的例子描述上面讲到的这些。     

        

  对此,我们有如下的变量/活动对象,函数的的[[scope]]属性以及上下文的作用域链:   

        全局上下文的变量对象是:     

        

  在“foo”创建时,“foo”的[[scope]]属性是:   

           

       在“foo”激活时(进入上下文),“foo”上下文的活动对象是:  

        

       “foo”上下文的作用域链为:  

        

        内部函数“bar”创建时,其[[scope]]为:  

        

        在“bar”激活时,“bar”上下文的活动对象为:  

        

       “bar”上下文的作用域链为:  

        

        对“x”、“y”、“z”的标识符解析如下:  

     

  作用域特征   

        让我们看看与作用域链和函数[[scope]]属性相关的一些重要特征。   

         闭包  

         在ECMAScript中,闭包与函数的[[scope]]直接相关,正如我们提到的那样,[[scope]]在函数创建时被存储,与函数共存亡。实际上,闭包是函数代码和其[[scope]]的结合。因此,作为其对象之一,[[Scope]]包括在函数内创建的词法作用域(父变量对象)。当函数进一步激活时,在变量对象的这个词法链(静态的存储于创建时)中,来自较高作用域的变量将被搜寻。   

          例如:

     

我们再次看到,在标识符解析过程中,使用函数创建时定义的词法作用域--变量解析为10,而不是30。此外,这个例子也清晰的表明,一个函数(这个例子中为从函数“foo”返回的匿名函数)的[[scope]]持续存在,即使是在函数创建的作用域已经完成之后。   关于ECMAScript中闭包的理论和其执行机制的更多细节,阅读16章闭包。   

        通过构造函数创建的函数的[[scope]]   

        在上面的例子中,我们看到,在函数创建时获得函数的[[scope]]属性,通过该属性访问到所有父上下文的变量。但是,这个规则有一个重要的例外,它涉及到通过函数构造函数创建的函数。  

         

         我们看到,通过函数构造函数(Function constructor)创建的函数“bar”,是不能访问变量“y”的。但这并不意味着函数“barFn”没有[[scope]]属性(否则它不能访问到变量“x”)。问题在于通过函构造函数创建的函数的[[scope]]属性总是唯一的全局对象。考虑到这一点,如通过这种函数创建除全局之外的最上层的上下文闭包是不可能的。

  二维作用域链查找   

        在作用域链中查找最重要的一点是变量对象的属性(如果有的话)须考虑其中--源于ECMAScript 的原型特性。如果一个属性在对象中没有直接找到,查询将在原型链中继续。即常说的二维链查找。

    (1)作用域链环节;

    (2)每个作用域链--深入到原型链环节。如果在Object.prototype 中定义了属性,我们能看到这种效果。

  

  活动对象没有原型,我们可以在下面的例子中看到:  

        

        如果函数“bar”上下文的激活对象有一个原型,那么“x”将在Object.prototype 中被解析,因为它在AO中不被直接解析。但在上面的第一个例子中,在标识符解析中,我们到达全局对象(在一些执行中并不全是这样),它从Object.prototype继承而来,响应地,“x”解析为10。   

        同样的情况出现在一些版本的SpiderMokey 的命名函数表达式(缩写为NFE)中,在那里特定的对象存储从Object.prototype继承而来的函数表达式的可选名称,在Blackberry中的一些版本中,执行时激活对象从Object.prototype继承。但是,关于该特色的更多细节在第15章函数讨论。

  全局和eval上下文中的作用域链   

         这里不一定很有趣,但必须要提示一下。全局上下文的作用域链仅包含全局对象。代码eval的上下文与当前的调用上下文(calling context)拥有同样的作用域链。   

         

  代码执行时对作用域链的影响   

        在ECMAScript 中,在代码执行阶段有两个声明能修改作用域链。这就是with声明和catch语句。它们添加到作用域链的最前端,对象须在这些声明中出现的标识符中查找。如果发生其中的一个,作用域链简要的作如下修改:  

     

  在这个例子中添加对象,对象是它的参数(这样,没有前缀,这个对象的属性变得可以访问)。 

     

  作用域链修改成这样:  

       

     我们再次看到,通过with语句,对象中标识符的解析添加到作用域链的最前端:  

     

  在进入上下文时发生了什么?标识符“x”和“y”已被添加到变量对象中。此外,在代码运行阶段作如下修改:  

1. x = 10, y = 10;  

2. 对象{x:20}添加到作用域的前端;   

3. 在with内部,遇到了var声明,当然什么也没创建,因为在进入上下文时,所有变量已被解析添加;   

4. 在第二步中,仅修改变量“x”,实际上对象中的“x”现在被解析,并添加到作用域链的最前端,“x”为20,变为30;   

5. 同样也有变量对象“y”的修改,被解析后其值也相应的由10变为30;   

6. 此外,在with声明完成后,它的特定对象从作用域链中移除(已改变的变量“x”--30也从那个对象中移除),即作用域链的结构恢复到with得到加强以前的状态。   

7. 在最后两个alert中,当前变量对象的“x”保持同一,“y”的值现在等于30,在with声明运行中已发生改变。  

同样,catch语句的异常参数变得可以访问,它创建了只有一个属性的新对象--异常参数名。图示看起来像这样:  

         

  作用域链修改为:    

         

  在catch语句完成运行之后,作用域链恢复到以前的状态。

 

  结论  

       在这个阶段,我们几乎考虑了与执行上下文相关的所有常用概念,以及与它们相关的细节。按照计划--函数对象的详细分析:函数类型(函数声明,函数表达式)和闭包。顺便说一下,在这篇文章中,闭包直接与[[scope]]属性相关,但是,关于它将在合适的篇章中讨论。我很乐意在评论中回答你的问题。

 

 本站技术原创栏目文章均为中睿原创或编译,转载请注明:文章来自中睿,本站保留追究责任的权利。

 

  

联系我们CONTACT 扫一扫
愿景:成为最专业的软件研发服务领航者
中睿信息技术有限公司 广州•深圳 Tel:020-38931912 务实 Pragmatic
广州:广州市天河区翰景路1号金星大厦18层中睿信息 Fax:020-38931912 专业 Professional
深圳:深圳市福田区车公庙有色金属大厦509~510 Tel:0755-25855012 诚信 Integrity
所有权声明:PMI, PMP, Project Management Professional, PMI-ACP, PMI-PBA和PMBOK是项目管理协会(Project Management Institute, Inc.)的注册标志。
版权所有:广州中睿信息技术有限公司 粤ICP备13082838号-2