浅谈JavaScript作用域

javascript Scope

我们在面试时,总会碰到一些奇奇怪怪的关于 作用域 的面试题,其实弄清楚原理,万变不离其宗,大部分的面试题都可以得 ‘姐’。

所以,今天我们来谈谈 JavaScript作用域(javascript scope) ,这是老生常谈的话题,这里我们会从 作用域 开始,会延伸到 预解析规则(预编译) 、 变量提升 、函数提升 、表达式 、语句 、IIFE 、 匿名函数表达式 、 具名函数表达式 等,彻底搞明白作用域这些事 🤓


变量提升和函数提升

在开始阐述之前,我们来看一段代码,看看结果是什么?

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alert(a);
function a(){ alter(2); }
alert(a);
var a = 1
alert(a);
var a = 3;
alert(a);
function a(){ alter(4); }
alert(a);
a();

这里先揭晓答案:

  • 第一个 alert(a) 弹出 function a(){ alter(4); } 函数体
  • 第二个 alter(a) 弹出 function a(){ alter(4); } 函数体
  • 第三个 alter(a) 弹出 1
  • 第四个 alter(a) 弹出 3
  • 第五个 alter(a) 弹出 3
  • 最后一行报错 a is not a function

下面来分析一下这段代码: 其实在 javascript 开始执行代码之前,有一个 预解析(预编译) 的过程,这个过程会产生 变量提升函数提升 ,其实整个执行过程可以分为两部分,方便理解:

  1. 预解析 这个过程,会把 关键字 varfunction参数 提取出来

上面这段代码 预解析 的过程是:

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// 第1行,没有关键字 , 不解析
// 第2行,遇到 function 关键字,解析到全局的头部
a = function a(){ alter(2); }
// 第3行,没有关键字 , 不解析
// 第4行,遇到关键字 var , 解析到全局的头部
a = undefined
// 第5行,没有关键字 , 不解析
// 第6行,遇到关键字 var , 解析到全局的头部
a = undefined
// 第8行,遇到 function 关键字,解析到全局的头部
a = function a(){ alter(4); }
// 第9行,没有关键字 , 不解析
// 第10行,a() 函数调用

此时这里有4个同名变量 a ,依循规则是:function 优先与 var, 同名的后面覆盖前面的 因此,a = function a(){ alter(2); } 替换掉下面的2个 a = undefineda = function a(){ alter(4); } 又替换掉 a = function a(){ alter(2); } ,最终只剩下 a = function a(){ alter(4); }

预解析(预编译) 后的代码样子是这样的

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var a = function a(){ alter(4); }
alert(a);
alert(a);
a = 1
alert(a);
a = 3;
alert(a);
alert(a);
a();
  1. 执行代码,就是执行的这段代码,依次从上到下执行,最后的 a() 函数调用,这时的 a 已被 表达式 赋值成 3 ,而报错 a is not a function

全局作用域和局部作用域

再看这段代码

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var a = 1;
function fn1(){
alert(a);
var a = 2;
}
fn1();
alert(a);

这里先揭晓答案:

  • 第一个 alert(a) 弹出 undefined
  • 第二个 alert(a) 弹出 1

JavaScript 的作用域只用两种,一个是全局的,一个是函数的,也称为 全局作用域局部作用域局部作用域 可以访问 全局作用域 。但是 全局作用域 不能访问 局部作用域

同样用 预解析(预编译) 的方法来分析这段代码

  1. 预解析(预编译) 全局作用域
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// 第1行,遇到 var 关键字,解析到全局的头部
a = undefined
// 第2行,遇到 function 关键字,解析到全局的头部
fn1 = function fn1(){
alert(a);
var a = 2;
}
// 第3行,没有遇到关键字,不解析
// 第4行,没有遇到关键字,不解析
  1. 开始执行代码

第1行,遇到表达式 a = 1, a 被赋值成 1
第6行,遇到函数调用 fn1() ,开始 预解析(预编译) 局部

  1. 预解析(预编译) 局部作用域
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// 第3行,没有遇到关键字,不解析
// 第4行,遇到 var 关键字,解析到局部
a = undefined
  1. 开始执行 局部 代码

第3行,弹出 undefined 第4行,遇到表达式,把局部 a 改成 2

  1. 局部执行完成,继续执行全局

第7行,弹出 1 ,因为全局和局部是两个独立的作用域


作用域链

如果,把上面👆代码,稍作修改

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var a = 1;
function fn1(){
alert(a);
a = 2;
}
fn1();
alert(a);

去掉了 function 里的 var ,结果就会不一样 这次,输出的是:

  • 第一个 alert 弹出 1
  • 第二个 alert 弹出 2 因为在解析局部是没有发现 var a ,如是在执行时,就会去全局查找,找到了全局的 a = 1 ,所以 第一个 alert 弹出 1 ,而不是 undefined ,这个就是 作用域连

表达式、语句 和 IIFE

在看下以下 👇 的代码

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var b = 10;
console.log(b);
(function b() {
console.log(b);
b = 20;
console.log(b);
}
)();
console.log(b);
function b() {
b = 30;
console.log(b);
}

先揭晓答案:

  • 第1个 console.log(b) 输出的是 10
  • 第2个 console.log(b) 输出函数体 b() {console.log(b); b = 20; console.log(b);}
  • 第3个 console.log(b) 输出函数体 b() {console.log(b); b = 20; console.log(b);}
  • 第4个 console.log(b) 输出的是 10
  • 第5个 没有任何输出

在分析这段代码之前,我们需要掌握一点知识,什么是 语句 ,什么是 表达式 以及 IIFE

表达式、语句

JavaScript 程序的执行单位为行 (line) ,也就是一行一行地执行。一般情况下,每一行就是一个语句。

语句 (statement) 是为了完成某种任务而进行的操作,比如下面就是一行赋值语句。

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var a = 1 + 3;

1 + 3 叫做表达式 (expression) ,指一个为了得到返回值的计算式。语句和表达式的区别在于,前者主要为了进行某种操作,一般情况下不需要返回值;后者则是为了得到返回值,一定会返回一个值。凡是 JavaScript 语言中预期为值的地方,都可以使用表达式。比如,赋值语句的等号右边,预期是一个值,因此可以放置各种表达式。

立即执行函数 – IIFE (Immediately-Invoked Function Expression)

Javascript 中,圆括号 () 是一种运算符,跟在 函数名 之后,表示调用该函数。例如: a()

有时,我们需要在定义函数之后,立即调用该函数。这时,你不能在函数的定义之后加上圆括号,这会产生语法错误。

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function(){ /* code */ }();
// SyntaxError: Unexpected token (

产生这个错误的原因是,function 这个关键字即可以当作语句,也可以当作表达式。

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// 语句
function f() {}

// 表达式
var f = function f() {}

为了避免解析上的歧义,JavaScript 引擎规定,如果 function 关键字出现在行首,一律解释成语句。因此,JavaScript 引擎看到行首是 function 关键字之后,认为这一段都是函数的定义,不应该以圆括号结尾,所以就报错了。

解决方法就是不要让 function 出现在行首,让引擎将其理解成一个表达式。最简单的处理,就是将其放在一个圆括号里面。

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(function(){ /* code */ }());
// 或者
(function(){ /* code */ })();

上面两种写法都是以圆括号开头,引擎就会认为后面跟的是一个表示式,而不是函数定义语句,所以就避免了错误。这就叫做“立即调用的函数表达式” (Immediately-Invoked Function Expression) ,简称 IIFE

了解这些知识之后,再来分析上面 👆 提到的这段代码

先拆开来分析下代码,把这段单独拿出来,看看 👀

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(function b() {
console.log(b);
b = 20;
console.log(b);
}
)();

其实这段是可以单独运行的,结果是

  • 第1个 console.log(b) 输出函数体 b() {console.log(b); b = 20; console.log(b);}
  • 第2个 console.log(b) 输出函数体 b() {console.log(b); b = 20; console.log(b);}

再来分析下原因,很明显这个就是一个 IIFE , 由一个 函数表达式 和 圆括号 () 运算符组成,上面 👆 这段代码和下面 👇 是等价的

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var b = function b() {
console.log(b);
b = 20;
console.log(b);
}();

再来分析,就比较容易理解了

  • 首先开始解析
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b = undefined; //第一行 遇到 var 关键字,变量提升

解析完之后的样子

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var b;
b = function b() {
console.log(b);
b = 20;
console.log(b);
};
b();
  • 执行代码

第2行,遇到 表达式语句b(){console.log(b); b = 20; console.log(b);} 赋值给 b
第7行,调用函数,开始局部解析

局部解析没有发现关键字 varfunction ,没有任何动作

继续执行 局部 代码

第3行, console.log(b) 输出外部的 b = b(){console.log(b); b = 20; console.log(b);}
第4行, 由第3行可知,此时, b 是个内部函数体,而不是外部变量 b ,解析器只会把 b = 20; 当成普通 表达式 ,而不是 表达式语句 ,不会进行赋值操作
第5行, b 的值没有任何改变,依然输出函数体 b = b(){console.log(b); b = 20; console.log(b);}

最终,回到最开始代码本身

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var b = 10;
console.log(b);
(function b() {
console.log(b);
b = 20;
console.log(b);
}
)();
console.log(b);
function b() {
b = 30;
console.log(b);
}

预解析:

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b = undefined; //变量提升
b = function b() { //函数提升
b = 30;
console.log(b);
}

遵循,函数 一等公民 原则,函数优先级高于变量, b = undefined; 被干掉

预解析之后,应该是这个样子

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var b = function b() {
b = 30;
console.log(b);
}
b = 10;
console.log(b);
(function b() {
console.log(b);
b = 20;
console.log(b);
})();
console.log(b);

再来看下答案,就很清楚了

  • 第1个 console.log(b) 输出的是 10
  • 第2个 console.log(b) 输出函数体 b() {console.log(b); b = 20; console.log(b);}
  • 第3个 console.log(b) 输出函数体 b() {console.log(b); b = 20; console.log(b);}
  • 第4个 console.log(b) 输出的是 10
  • 第5个 没有任何输出,由于函数提升,最终 被 b = 10 覆盖

这里,可以把上面 👆 代码稍作改动,结果会不一样,如:

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var b = 10;
console.log(b);
(function b() {
console.log(b);
var b = 20; // ++++ 加了 var
console.log(b);
}
)();
console.log(b);
function b() {
b = 30;
console.log(b);
}

这里就不揭晓答案了,感兴趣的,可自行思考 🤔 ,看看 👀 最终答案如何。。。


匿名函数表达式、具名函数表达式

在来看看这段代码👇

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var a = 3;
function fn() {
foo();
function foo() {
console.log(1);
}
foo();
var foo = function() {
console.log(2);
};
foo();
var bar = function foo() {
if(a > 3) return;
console.log(++a);
foo();
};
foo();
bar();
}
fn();

先揭晓答案:

  • 第1个 foo() 输出的是 1
  • 第2个 foo() 输出的是 1
  • 第3个 foo() 输出的是 2
  • 第4个 foo() 输出的是 2
  • 最后的 bar() 输出的是 4

以上代码包含了 函数声明匿名函数表达式具名函数表达式匿名函数表达式具名函数表达式 是把函数体赋值给一个变量,因此拥有和变量相同的特性 变量提升 ,而 具名函数表达式 的函数名只能在函数内部使用。

了解了这些,再来分析段代码

  • 全局预解析
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a = undefined
fn = function fn(){
...
}
  • 执行代码 第1行,遇到表达式,把 a 的值改变成3
    最后行,遇到函数调用,重新 预解析 局部

  • 局部预解析

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// 第4行,遇到 function 关键字,解析到局部的头部
foo = function(){
console.log(1);
}
// 第8行,遇到 var 关键字,解析到局部的头部
foo = undefined
// 第12行,遇到 var 关键字,解析到局部的头部
bar = undefined

由于有两个同名变量 foo ,遵循 function 优先 var 因此, foo = undefined 被干掉

局部预解析 完之后的代码应该是这个样子👇

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var a = 3
function fn() {
var foo = function foo() {
console.log(1);
}
var bar;
foo();
foo();
foo = function foo() {
console.log(2);
};
foo();
bar = function foo() {
if(a > 3) return;
console.log(++a);
foo();
};
foo();
bar();
}
fn();
  • 执行局部代码
    第1个 foo() 输出的是 1
    第2个 foo() 输出的是 1
    第3个 foo() 输出的是 2
    第4个 foo() 输出的是 2 ,注意这个 foo() 输出的是上面 foo = function foo() {console.log(2);} 的内容,因为 具名函数表达式 的函数名只能在函数内部使用,在外部无法访问。
    最后的 bar() 输出的是 4 ,这里才是输出 function foo() {if(a > 3) return;console.log(++a);foo();} 里的内容,而且,这个函数体内也有自身的调用,结果 a 变量 +1 ,说明可以调用,其实,可以用 bar.name 输出的就是 foo

所以,注意:

  • bar = function foo() , 不要用这种写法 ,优雅的写法是 变量名函数名 保持一致 foo = function foo()
  • 不推荐使用 匿名函数表达式 ,有以下 👇 几个缺点
    • 在追踪栈中没函数名,调试困难
    • 如果需要引用自身,只能用非标准的 arguments.callee(ES5严格模式禁用)
本文结束感谢您的阅读

本文标题:浅谈JavaScript作用域

文章作者:李少颖(persilee)

发布时间:2018年04月01日 - 01:04

最后更新:2018年06月03日 - 05:06

原始链接:https://www.h.lishaoy.net/javascriptScope.html

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