《JavaScript高级程序设计》读书笔记（四）变量、作用域和内存问题

内容
---理解基本类型和引用类型的值
---理解执行环境
---理解垃圾收集

--JavaScript变量松散类型的本质
--决定了它只是在特定时间用于保存特定值的一个名字而已
--变量的值及其数据类型可以在脚本的生命周期内改变

基本类型和引用类型的值
--ECMAScript变量可能包含两种不同数据类型的值
---基本类型值和引用类型值
----基本类型值指简单的数据段（undefined、null、Boolean、Number、String）
----引用类型值值那些可能由多个值构成的对象（Object、Array）

--在将一个值赋给变量时，解析器必须确定这个值是那种类型
--基本类型按值访问，可以操作保存在变量中的实际的值
--引用类型的值是保存在内存中的对象
---JavaScript不允许直接访问内存中的位置，不能直接操作对象的内存空间
---在操作对象时，实际上是在操作对象的引用而不是实际的对象
---引用类型的值是按照引用访问的

--在很多语言中，字符串以对象的形式表示，也被认为是引用类型
--ECMAScript放弃了这一个传统

动态的属性
--定义基本类型值和引用类型值
---创建一个变量并为该变量赋值
--对于引用类型的值，可以添加，修改，删除其属性和方法

var person = new Object();
person.name = "luking";
console.log(person.name); //"luking"

--如果对象不被销毁或者这个属性不被删除，则这个属性一直存在

--不能给基本类型添加属性，尽管不会报错

复制变量值
--复制基本类型的值：把该值的副本复制到新的变量中去

var num1 = 5;
var num2 = num1;
num2;    //5 与num1互相独立

--引用类型值：也是复制该值的备份，只不过这个值实际上是一个指针

---这个指针指向内存在堆中的一个对象
---因此这两个变量实际上引用的是同一个对象
---通过一个变量修改对象，另一个变量也会受影响

var obj1 = new Object();
var obj2 = obj1;
obj1.name = "luking";
console.log(obj2.name);  //luking

--因为两个变量的值是一个指针，指向同一个对象

--所以操作的同一个对象，展示的也是同一个对象

传递参数
--ECMAScript中所有函数的参数都是按照值传递的
--即，把函数外部的值复制给函数内部的参数
--引用类型值也只是复制的其指针
--所以在函数内部也可以修改这个指针指向的对象
--但是当改变这个值时，不会对原来的引用类型变量产生影响

function f(o) {
    o.name = "luking";
    o = new Object();
    o.name = "alen";
}
var obj = new Object();
f(obj);
obj.name; //"luking"

--可以把ECMAScript函数的参数想想成为局部变量

检查类型
--typeof 用于检查是那种基本类型
---typeof null; //object

--instanceof 用于判断是那种引用类型的对象

result = varible instanceof constructor;

--如果变量是给定引用类型（根据原型链识别）的实例返回true

person instanceof Object;     //变量person是不是Object类型
color instanceof Array;        //变量color是不是Array类型
pattern instanceof RegExp;    //变量pattern是不是RegExp类型

--所有引用类型的值都是Object的实例

--基本类型不是对象，返回false

执行环境及作用域
--执行环境定义了变量或者函数有权访问的其他数据，决定了它们个自的行为
--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。
--无法访问，但是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，表示的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
---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
--某执行环境中的所有代码执行完毕后，该环境被销毁，保存其中的所以变量和函数定义也随之销毁
---全局执行环境知道应用成勋退出--例如关闭网页或者浏览器时，才被销毁

--每个函数都有自己的执行环境
--当执行流进入函数时，函数的环境会被推入一个环境栈中
--当函数执行之后，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
---作用域链，保证对执行环节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的环境的变量对象
--如果这个环境是函数，则将其活动对象作为变量对象
---活动对象最开始只包含一个变量，arguments对象（在全局环境中不存在）
--作用域链中的下一个变量对象来自包含（外部）环境
--再下一个变量对象则来自下一个包含环境
--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，逐渐地向后回溯
--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

var color = "blue";
function changeColor() {
    if(color === "blue") {
        color = "red";
    } else {
        color = "blue";
    }
}
changeColor();
color;         //"red"

--函数changeColor()的作用域链包含两个对象

--是它自己的变量对象（其中定义着arguments对象）和 全局执行环境
--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

--内部环境可以通过作用域链访问所有的外部环境
--反之则不行
--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
--但是不能向下搜索进入另一个执行环境
--函数参数也被当作变量来对待，因此其访问规则与执行环境中的其他变量相同

延长作用域链
--执行环境的类型只有两种--全局和局部（函数）
--可以通过其他方法来延长作用域链
--也就是在作用域链的前端临时增加一个变量对象
--该变量对象会在代码执行后移除

--try-catch语句的catch块
--with语句

--两个语句都会在作用域链的前端添加一个变量对象
--with 会指定的对象添加到作用域链中
--catch会创建一个新的变量对象，其中包含被抛出的错误对象的声明

function buildUrl() {
    var qs = "?debug=true"

    with(location) {
        var url = href + qs;
    }

    return url;
}

--location对象被添加到了作用域链的前端

--不是新的执行环境，因为没有块级作用域（执行环境）

没有块级作用域（执行环境）
--在其他类C语言中，由花括号封闭的代码都有自己的作用域
---用ECMAScript的话来说，就是他们自己的执行环境
---所以支持根据条件来定义变量

if(rtue) {
    var color = "red"
}
color;        //"red"

--在for循环的初始化变量表达式中定义的变量

---也会存在于循环外部的执行环境中

声明变量
--使用var声明的变量会自动被添加到最接近的环境中
--在函数内部，就是函数的局部环境
--在with语句中，就是最接近的函数环境
--如果初始化变量时，没有使用var声明
---该变量会自动被添加到全局环境

--不建议，不声明直接初始化变量
--在严格模式下会导致错误

查询标识符
--当在某个环境中为了读取或者写入而引用了一个标识符时，
---必须通过搜索来确定标识符实际代表什么
--搜索过程从作用域链的前端开始，向上逐级查询于给定名字匹配的标识符
--如果在局部环境中找到了，就停止搜索，变量就绪

--如果在局部环境中没有找到，则沿着作用域链向上搜索
--搜索过程一直追溯到全局环境的变量对象
--如果还找不到则以为着该变量尚未声明（会自动声明一个全局变量）

垃圾收集
--JavaScript有自动的垃圾收集机制
--执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存
--原理：找出那些不再继续使用的变脸，释放其占用的内存
--垃圾收集器会按照固定的时间间隔（或执行中预定的收集时间）周期性地执行这一操作

--函数中的局部变量的正常生命周期
--局部变量直在函数执行的过程中存在
--在这个过程中，会为局部变量在栈（或堆）内存上分配相应的空间，
--以便存储他们的值，然后在函数中使用它们，直到函数执行结束
--函数结束，局部变量没有存在的必要了，释放掉他们的内存以供将来使用
--并不是所以情况下都这么容易判断变量是否有存在的必要
--垃圾收集器必须跟踪，标记变量，
--用于标识无用变量的策略，因浏览器的不同而不同

--大致分两种
--标记清除 和 引用计数

标记清除
--最常用的垃圾收集方式
--垃圾收集器在运行时，
--会给存储在内存中的变量都加上标记
--然后，去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的变量 的标记
--这之后再被加上标记的变量视为准备删除的变量
--因为环境中的变量已经无法访问到这些变量（没有引用）
--垃圾收集器会销毁这些带标记的值，并回收内存空间，完成内存清除工作

引用计数
--不太常见
--跟踪记录每一个值的引用次数
--当声明了一个变量并将一个引用类型值赋给这个变量时，这个值的引用次数+1
--又被赋给另一个变量再+1
--如果这个变量的值又赋给新的值，则原来的值的引用-1
--当引用变成0时，就可以销毁，回收内存
--当下一次垃圾收集器运行时，被销毁，释放

--存在很严重的问题
--循环引用的变量无法被销毁

function f() {
    var a = new Object(); //
    var b = new Object(); //
    a.x = b; //
    b.y = a; //
}
f();    //a:1 b:1

--函数执行完，局部变量也不会被释放

性能问题
--垃圾收集器是周期性运行的，时间间隔很重要
--被触发运行的条件也很重要
--有的浏览器可手动触发，但是不建议

管理内存
--浏览器可用内存数量通常要比分配给桌面应用程序要少
--出于安全角度，防止运行JavaScript的页面耗尽系统内存而导致系统崩溃
--内存限制问题不仅影响给变量分配的内存，同时还会影响调用栈以及一个线程中能够同时执行的语句数量
--确保占用最少的内存可以让页面获得更好的性能

--最佳方式，只保存必要的数据
--一旦数据不再用，最好设置为null释放（解除引用）

var a = new Object();

//do something...

a = null;    //手动解除引用

--解除一个值的引用为了让值脱离执行环境，以便垃圾收集器下次执行时将其回收

小结