首页 » JavaScript » 执行环境及作用域

执行环境及作用域

执行环境(也称“环境”)是JavaScript中最为重要的一个概念。执行环境定义了变量或函数有权访问其他数据,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,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对象,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。在Web浏览器中,全局执行环境被认为是window对象,一次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完毕之后,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。

每个函数在被调用时都会创建自己的执行环境。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程序中的执行流正式由这个方便的机制控制着。

当代码在一个环境中执行时,会创建由变量对象构成的一个作用域链。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。活动对象在最开始时值包含一个变量,即arguments对象。作用域链中的下一个变量对象来自包含环境,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链的前端开始,然后逐级地向后回溯,直至找到标识符位置。请看下面的代码:

var color = "blue";

function changeColor() {
    if (color = "blue") {
        color = "red";
    } else {
        color = "blue";
    }
}
changeColor();
alert("现在的颜色是 " + 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 tempColor = anotherColor;
        anotherColor = color;;
        color = tempColor;
        //这里可以访问color、anotherColor和tempColor
    }
    //这里可以访问color和anotherColor,但不能访问tempColor
    swapColors();
}
changeColor();
//这里不能访问anotherColor和temColor,但可以访问color
alert("现在的颜色是 " + color);

以上代码共涉及3个执行环境:全局环境、changeColor()的局部环境和swapColor()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,但他也可以访问全局环境中的变量color。swapColors()的局部环境中有一个变量tempColor,该变量只能在这个环境中访问到。无论全局环境还是changeColor()局部环境都无权访问tempColor。然后,在swapColors()内部则可以访问其它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。

其中内部环境可以通过作用域链访问所有的外部环境,但外部环境不能访问内部环境中任何变量和函数。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,可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。对于这个例子而言,其作用域链中包含3个对象:swapColors()的变量对象、changeColor()的变量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,如果搜索不到则再搜索上一级作用域链。changeColor()的作用域链中只包含两个对象:它自己的变量对象和全局变量对象。这也就是说,它不能访问swapColors()的环境。

此文章发表在 JavaScript. 将 固定链接 加入收藏.