重学JavaScript 篇的目的是回顾基础,方便学习框架和源码的时候可以快速定位知识点,查漏补缺,所有文章都同步在 公众号(道道里的前端栈) 和 github 上。
原始值和引用值
在JavaScript中,数据分为 原始值
和 引用值
,原始值就是最简单的数据,一般也称为 值类型,引用值就是由多个值构成的对象,一般被叫做 引用类型。保存原始值的变量是按值访问的,所以操作的是存储在变量中的实际值。引用值是保存在内存中的对象,要想改变它,实际上操作的是对该对象的 引用。
-
原始值不能添加属性,引用值可以添加属性
-
原始值复制给另一个变量是两个独立的栈,引用值复制给另一个变量是复制的引用地址,对象所在的堆不变。
-
对象被传入方法并改变它的属性时,对象在外部访问的还是原来的值
function setName(obj){ obj.name = "adc"; obj = new Object(); obj.name = "def" } let person = new Object(); setName(person); console.log(person.name) // abc
上面可得出,方法传入的对象其实是按值传递的,内部obj被重写之后,obj会变成一个指向本地对象的指针,而这个指向本地的对象在函数结束后会被销毁。
执行上下文
在JavaScript中,上下文
的概念特别重要,因为上下文决定了它们可以访问哪些数据和行为。每个上下文都有一个关联的变量对象,这个对象里包括了上下文中定义的所有东西。
- 全局上下文,也就是最外层的上下文,一般就是 window
- 函数上下文,执行的时候会被推入到一个上下文栈上,函数执行完毕后,上下文栈会弹出该函数上下文,将控制权返还给之前的执行上下文
- 上下文是在函数调用的时候才会生效的
现在我们来模拟一个执行上下文的行为:
首先要知道的是,JavaScript的整个执行过程分为两个阶段:编译阶段(由作用域规则确定,编译成可执行代码),执行阶段(引擎完成,该阶段创建执行上下文)。
我们定义一个执行上下文栈是一个数组:ECStack = []
,当JavaScript开始解释执行代码的时候,首先会遇到全局代码,所以此时我们压入一个全局执行上下文 globalContext,当整个应用程序结束的时候,ECStack才会被清空,所以ECStack底部永远会有一个 globalContext。
ECStack = [
globalContext
]
此时,如果碰到了一个函数:
// 要执行下面的函数
function fn(){
function inFn(){}
inFn()
}
fn()
那么执行上下文栈会经历以下过程:
// 压栈
ECStack.push(globalContext)
ECStack.push(fnContext)
ECStack.push(inFnContext)
//弹出
ECStack.pop(inFnContext)
ECStack.pop(fnContext)
ECStack.pop(globalCotext)
执行上下文在创建阶段,会发生三件事:
-
创建变量对象
-
创建作用域链
-
this的指向
每个执行上下文都会分配一个 变量对象(variable object,VO) ,它的属性由 变量 和 函数声明 构成,在函数上下文的情况下,参数列表也会被加入到变量对象中作为属性,不同作用域的变量对象也不同。
注意:只有函数声明会被加入到变量对象中,而函数表达式不会!
// 函数声明
function a(){}
typeof a //function
//函数表达式
var a - function fn(){}
typeof fn // undefined
当一个函数被激活的时候,会创建一个活动对象(activation object,AO)并分配给执行上下文,活动对象由 arguments 初始化构成,随后它会被当做 变量对象 用于变量初始化。
function a(name, age){
var gender = "male";
function b()
}
a("小明", 20)
a 被调用时,在a的执行上下文会创建一个活动对象AO,并且被初始化为:AO = [arguments],随后AO又被当做变量对象VO进行变量初始化,此时:VO = [arguments].concat([name.age,gender,b])
一般情况下变量对象包括:形参,函数声明,和变量声明,下面用代码来表示一下某刻的变量对象都是什么:
function fn(value){
console.log(a);
console.log(inFn);
var a = 2;
function inFn(){};
var c = function() {};
a = 3;
}
fn(1);
在进入执行上下文后,此时的AO是:
AO = {
arguments: {
0: 1,
length: 1
}
value: 1,
a: undefined,
b: reference to function inFn(){},
c: undefined
}
接下来代码开始执行,执行完后,此时的AO是:
AO = {
arguments: {
0: 1,
length: 1
},
value: 1,
a: 3,
b: reference to function inFn(){},
c: reference to FunctionExpression "c"
}
从上面来看,代码整体的执行顺序应该是:
function fn(value){
var a;
function inFn(){};
var d;
console.log(a);
console.log(inFn);
a = 2;
function inFn(){};
c = function(){};
a = 3;
}
每个时间,只会存在一个激活的变量对象。
作用域
作用域决定了查找变量的方法,JavaScript里采用的是 静态作用域 和 动态作用域,静态作用域是在函数定义的时候才会被决定,动态作用域是在函数被调用的时候定义,下面是一道经典面试题:
var a = 1;
function out(){
var a = 2;
inner();
}
function inner(){
console.log(a)
}
out()
// 1
作用域和作用域之间是有链接关系的,在查找变量的时候,如果当前上下文没有找到,就从父级执行上下文的变量对象中找,直到全局上下文。
函数的作用域在创建的时候决定,是因为内部有个属性叫:[[scope]]
,它会保留所有的父变量,换句话讲,它就是所有父变量对象的层级链,我们可以从控制台找到某个函数里的 [[scope]] ,但是他不代表完整的作用域链!
function out(){
function inner(){}
}
函数创建时,各自的 [[scope]] 为:
out.[[scope]] = [
globalContext.VO
]
inner.[[scope]] = [
outContext.AO,
globalContext.VO
]
当函数被激活时,进入函数上下文,创建AO后,会将活动对象添加到作用域链的顶端,此时执行上下文的作用域链,我们叫 Scope:
Scope = [AO].concat([[scope]])
到现在为止,作用域链创建完毕。
下面把执行上下文和作用域结合起来,看一下它的执行过程是怎样的:
var scope = "global scope";
function fn(){
var a = "local scope";
return a;
}
scope();
-
fn函数被创建,此时fn会维护一个私有属性[[scope]],把当前环境的作用域链初始化到这个[[scope]]上
fn.[[scope]] = [ globalContext.VO ]
-
执行fn函数,创建fn的执行上下文,之后fn函数的执行上下文被压入执行上下文栈
ECStack = [ fnContext, globalContext ]
-
fn函数复制内部的[[scope]]属性,从而创建作用域链
fnContext = { Scope: fn.[[scope]] }
-
此时fn的执行上下文和作用域链构建完毕,开始用 arguments 创建并初始化活动对象,加入形参,函数声明和变量声明
fnContext = { AO: { arguments: { length: 0 }, a: undefined }, Scope: fn.[[scope]] }
-
此时fn内部也构建完毕,开始将自己的活动对象AO压入自己作用域链的顶端
fnContext = { AO: { arguments: { length: 0 }, a: undefined }, Scope: [AO, [[Scope]]] }
注意,此时的作用域链就包括了 自己的AO 和 前面通过复制内部[[scope]]创建好的作用域链
-
此时,fn的作用域链,变量,执行上下文都完毕了,开始执行fn函数,接下来的每一步就是修改 AO 的值,然后把AO压栈出栈,最终:
ECStack = [ globalContext ]
有一个讲的比较细的例子在这里:一道JS面试题引发的思考
垃圾回收
在函数中,局部变量会在函数执行的时候存在,如果函数结束了,变量就不被需要了,它所占用的内存就可以释放出来。常用的两种机制为 标记清理 和 引用计数。
标记清理是最常用的,就是每用到一次,该变量就会被标记一次,依次叠加,每不用一次(即离开上下文),标记就会减少一个,依次递减。
引用计数就是对每个值的引用做一个记录,引用一次就加1,浏览器记录的是引用的次数,如果该值引用的变量被其他值覆盖了,就减1,当引用数为0时,释放内存。
如果对变量引用不当,或者执行的最终作用域没有释放掉,那么它就不会被标记和引用计数,此时就会造成 内存泄漏,又一道经典面试题:
function fn(value){
return function(name){
return value + name
}
}
var fn2 = fn("123");
var name = fn2("小明")
经典闭包题,函数内返回一个匿名函数!我们再来分析一遍: fn2调用了fn,返回了一个匿名函数,该匿名函数会持有fn函数作用域的VO,包括arguments和value。当fn执行结束被销毁后,它的VO还是会一直保存在内存中,它的VO仍然在匿名函数中存在,也就是说这个VO一直被用着,所以浏览器的垃圾回收机制不会对它做处理,此刻就成了内存泄漏。
要想避免内存泄漏,常用的方法就是:赋值为null
fn2 = null
强制把fn2内部清空,这样匿名函数的引用就成了null,此时它所使用的fn的VO就可以被回收了。
参考链接:
- JavaScript深入之执行上下文
- VO、AO、执行环境和作用域链
- 执行上下文和作用域的区别
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