Scope Chain(作用域链)

本章，我们讨论一下ECMAScript中的作用域链 ， 开门见山。

什么是作用域链

i.ECMAScript是允许创建内部函数的，甚至能从父函数中返回这些函数。作用域链正是内部上下文中所有变量对象（及自由对象）的列表。此链用来变量解析查询。

作用域链的特性

i.是执行上下文的一个属性

activeExecutionContext = {
      vo : {},
      this : thisValue,
      scope : []
}

ii.逻辑上是一个数组，每一个元素是一个变量对象

iii.定义为：Scope = ActiveContext.VO + Function.[[Scope]]  ([[Scope]] 是函数的属性)

理解作用域链

i.[[Scope]] 是函数的私有属性，在函数被解析时创建，不会改变。

　　为了让大家更好的理解，先让大家看一段代码：

var x = 'test';
 
function foo() {
    console.log(x);
}
 
(function() {
    var x = 'what';
 
    foo();
})();

上面的代码输出会是什么呢？为什么？

控制台将会输出 'test'，而非 'what' 。这个例子也说明，一个函数的[[Scope]] 持续存在，即使是在函数创建的作用域已经完成之后。

ii.[[Scope]] “通常”（存在意外） 包含了父级函数的[[Scope]]属性，ECMAScript依靠这个特性来实现闭包。

iii.[[Scope]]是函数的属性，这也意味着ECMAScript中没有Java那样的块级作用域。（ES6中对这一块得到了加强）只有函数级作用域。

观察以下3种函数构造方式的差异：

var x = 10;
 
function foo() {
     var y = 20;
 
     // 函数声明方式创建
     function innerFoo() {
          console.log(x ,y);
     }
 
     //函数表达式方式创建
     var innerFoo2 = function() {
          console.log(x ,y);
     } 
 
     //构造函数方式创建
     var innerFoo3 = Function('console.log(x);console.log(y);'); 
 
    innerFoo(); //10 20
    innerFoo2(); //10 20
    innerFoo3(); //10 ,y not defined
}

通过以上代码，我们可以看出，通过Function构造函数创建的方法只拥有全局作用域

iiii.变量的二维链式查找

　  变量的解析是通过作用域链来实现的。

变量本质是上以变量对象的属性方式存在，当变量对象与JavaScript中对象重叠时，它就会天然的受到原型链的影响。

一段有趣的代码：

function foo() {
    console.log(x);
}
 
Object.prototype.x = 10;
 
foo(); //

原因： 此时，全局对象为 window（假设在浏览器中运行该段代码），而window对象是Object所派生的。根据原型链查找规则，实例中访问不到的属性和方法，将会在原型中查找。

以下面的代码为例，其查找顺序是这样的：

iiiii.全局代码和 eval 的作用域链

全局代码中的作用域链仅包含全局对象

eval的上下文与当前 calling context（调用上下文） 拥有相同的作用域链

ES5中规定，如果对eval建立别名（非直接调用），这时作用域链仅包含全局对象

iiiiii.作用域链是可以在运行时动态改变的

在with 和 catch 语句中：Scope = withObject || catchObject + VO + [[Scope]]

大多数情况下是不变的，但在with语句和catch语句块中，可以改变作用域链。这种技巧在有些时候非常有用，但大多数情况下，我们要尽可能避免

ES5中，通过词法环境、词法环境记录的方式来扫描这种变化

根据我们上面讲到的，大家看看如下代码：

var x = 10,
      y = 10;
 
with({x: 20}) {
     var x = 30 ,
           y = 30;
     console.log(x ,y); // 30 30
}
 
console.log(x ,y);  // 10 30

输出的结果是: 30 30   10 30 ,为什么呢？实际上上面讲到的作用域链的动态改变时，已经对该问题做出了解答， 下面我们分析一下：

在with和catch语块中的作用域链：

1.x = 10 ,y = 10;

2.对象{x:20}被添加到了作用域的前端

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

4.在步骤2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前端，'x'由 20 变为 30

5.同样也有变量对象的属性'y'的修改，被解析后其值也由10变为30

6.此外，在with声明完后，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.最后console中，当前变量对象 'x'保持相同，'y'的值 = 30（在with声明运行中已发生改变）

iiiiiii.结合this一起

直接调用函数，作用域为 withObject

var x = 10; 
 
with({
    foo : function() {
         console.log(this.x);
    } ,
    x : 20
    }) {
   foo(); //
}    

总结

理解执行上下文、VO（变量对象）、this、作用域链是理解JavaScript执行的基础，尤其是this和作用域链