执行环境及作用域链

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作者:Jade_g

　　执行环境（execution context，为简单起见，有时也被称为“环境”）是JavaScript 中最为重用的一个概念。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关联的变量对象（variable object），环境中定义的所有变量和函数都保存在这个对象中。虽然我们编写的代码无法访问这个变量，但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，表示执行环境的对象也不一样。外 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——时才会被销毁）。

　　每个函数都有自己的执行环境。当执行流进入一个函数时，函数的环境就会被推入一个环境栈中。而在函数执行之后，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（scope chain）。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。作用域链的前端，始终都是在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（activation object）作为变量对象。活动对象在最开始时只包含一个变量，即arguments 对象（这个对象在全局环境中是不存在的）。作用域链中的下一个变量对象来自包含（外部）环境，而再下一个变量对象则来自下一个包含环境。这样，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中的最后一个对象。

　　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及的前端开始，然后逐级地向后回溯，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）。

　　请看下面的实例代码：

var color = "blue";
   
   function changeColor() {
       if(color === "blue"){
           color = "red";
       } else {
           color = "blue";
       }
   }
   
   changeColor();
   alert("color is now " + color);

　　在这个简单的例子中，函数changeColor() 的作用域链包含两个对象：它自己的变量对象（其中定义着 arguments 对象）和全局环境的变量对象。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。

　　此外，在局部作用域中定义的变量可以在局部环境中与全局变量互换使用，如下面这个例子所示：

var color = "blue";
   
   function changeColor() {
       var anotherColor = "red";
       
       function swapColors() {
           var temColor = anotherColor;
           anotherColor = color;
           color = temColor;
           
           //这里可以访问 color, anotherColor, temColor
       }
       //这里可以访问 color, anotherColor, 但是不能访问temColor
       
       swapColors();
   }
   
   changeColor();

　　以上代码共涉及3个执行环境：全局环境、changeColor() 的局部环境和 swapColors() 的局部环境。全局环境中有一个变量 color 和一个函数 changeColor()。changeColor() 的局部环境中有一个名为 anotherColor 的变量和一个名为 swapColors() 的函数，但它也可以访问全局环境中变量 color。 swapColor() 的局部环境中有一个变量 temColor，该变量只能在这个环境中访问到。无论全局环境还是 changeColor() 的局部环境都无权访问 temColor。然而，在 swapColors() 内部则可以访问其他两个环境中的所有变量，因为那两个环境是它的父执行环境。下图形象的展示了前面这个例子的作用域链。

　　图中矩形表示特定的执行环境。其中，内部环境可以通过作用域链访问到所有的外部环境，但是外部环境不能访问内部环境中的任何变量和函数。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；但任何环境都不能通过向下搜索作用域链而进入另一个执行环境。对于这个例子中的swapColor() 而言，其作用域链中包含3个对象：swapColor()的变量对象、changeColor() 的便利对象和全局变量对象。swapColors() 的局部环境开始时会先在自己的变量对象中搜索变量和函数名，如果搜索不到再搜索上一级作用域链。changeColor() 的作用域链中包含两个对象：它自己的变量对象和全局变量对象。这就是说，它不能访问 swapColor()的环境。

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标签： javascript 技术文章开发

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