深入理解javascript作用域,作用域链,闭包的面试题
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一、概要
作用域和作用域链是js中非常重要的特性,关系到理解整个js体系,闭包是对作用域的延伸,其他语言也有闭包的特性。
那什么是作用域?作用域指的是一个变量和函数的作用范围。
1、js中函数内声明的所有变量在函数体内始终是可见的;
2、在ES6中有全局作用域和局部作用域,但是没有没有块级作用域(catch只在其内部生效);
3、局部变量的优先级高于全局变量。
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二、作用域
我们来举几个栗子:
2.1变量提升
var scope="global"; function scopeTest(){ console.log(scope); var scope="local" } scopeTest(); //undefined
上面的代码输出是undefined
,这是因为局部变量scope
变量提升了,等效于下面
var scope="global"; function scopeTest(){ var scope; console.log(scope); scope="local" } scopeTest(); //undefined
注意,如果在局部作用域中忘记var,那么变量就被声明为全局变量。
var scope="global"; function scopeTest(){ console.log(scope); scope="local" } scopeTest(); //global var scope="global"; function scopeTest(){ scope="local" console.log(scope); } scopeTest(); //local
2.2没有块级作用域
和我们其他常用语言不同的是,js中没有块级作用域
var data = []; for (var i = 0; i < 3; i++) { data[i] = function () { console.log(i); }; } data[0](); // 3 data[1](); // 3 data[2](); // 3
2.3作用域链
每个函数都有自己的执行上下文环境,当代码在这个环境中执行时候,会创建变量对象的作用域链,
那什么是作用域链?作用域链式是一个对象列表。
作用域链的作用?他保证了变量对象的有序访问。
作用域链开始的地方:当前代码执行环境的变量对象,常被称之为“活跃对象”(AO),变量的查找会从第一个链的对象开始,如果对象中包含变量属性,那么就停止查找,如果没有就会继续向上级作用域查找,直到找到全局对象中,如果找不到就会报ReferenceError。
2.4闭包
function createClosure(){ var name = "jack"; return { setStr:function(){ name = "rose"; }, getStr:function(){ return name + ":hello"; } } } var builder = new createClosure(); builder.setStr(); console.log(builder.getStr()); //rose:hello
上面在函数中反悔了两个闭包,这两个闭包都维持着对外部作用域的引用,因此不管在哪调用都是能够访问外部函数中的变量。在一个函数内部定义的函数,闭包中会将外部函数的自由对象添加到自己的作用域中,所以可以通过内部函数访问外部函数的属性,这就是js模拟私有变量的一种方式。
注意:由于闭包会额外的附带函数的作用域(内部匿名函数携带外部函数的作用域),因此,闭包会比其他函数多占用些内存空间,过度使用会导致内存占用增加。
三、闭包面试题解
由于作用域链机制的影响,闭包只能取得内部函数的最后一个值,这引起了一个副作用,如果内部函数在一个循环中,那么变量的值始终为最后一个值。
var data = []; for (var i = 0; i < 3; i++) { data[i] = function () { console.log(i); }; } data[0](); // 3 data[1](); // 3 data[2](); // 3
如果想强制返回逾期结果,怎么整?
方法一:立即执行函数
for (var i = 0; i < 3; i++) { (function(num) { setTimeout(function() { console.log(num); }, 1000); })(i); } // 0 // 1 // 2
方法二:返回一个匿名函数赋值
var data = []; for (var i = 0; i < 3; i++) { data[i] = (function (num) { return function(){ console.log(num); } })(i); } data[0](); // 0 data[1](); // 1 data[2](); // 2
无论上是立即执行函数还是返回一个匿名函数赋值,原理上都是因为变量的按值传递,所以会将变量i的值赋值给实参num,在匿名函数的内部又创建了一个用于访问num的匿名函数,这样每一个函数都有一个num的副本,互不影响。
方法三:使用es6的let
var data = []; for (let i = 0; i < 3; i++) { data[i] = function () { console.log(i); }; } data[0](); data[1](); data[2]();
解释一下原理:
var data = [];// 创建一个数组data; // 进入第一次循环 { let i = 0; // 注意:因为使用let使得for循环为块级作用域 // 此次 let i = 0 在这个块级作用域中,而不是在全局环境中 data[0] = function() { console.log(i); }; }
循环时,let声明了i,所以整个块是块级作用域,那么data[0]这个函数就成了一个闭包,这里用{}表述,只是希望通过它来说明let存在的时候,这个for循环块是块级作用域,而不是全局作用域。
上面的块级作用域,就像函数作用域一样,寒暑表执行完毕,其中的变量会被销毁,但是因为这个代码块中存在一个闭包,闭包的作用域链中引用着块级作用域,所以在闭包被调用之前,这个块级作用域内部的变量不会被销毁。
// 进入第二次循环 { let i = 1; // 因为 let i = 1 和上面的 let i = 0 // 在不同的作用域中,所以不会相互影响 data[1] = function(){ console.log(i); }; }
当执行data[1]()
时,进入下面的执行环境。
{ let i = 1; data[1] = function(){ console.log(i); }; }
在上面这个执行环境中,它会首先寻找该执行环境中是否存在i,没有找到,就沿着作用域链继续向上找,在其所在的块级作用域执行环境中,找到i=1,于是输出1。
四、思考题
代码1:
var scope = "global scope"; function checkscope(){ var scope = "local scope"; function f(){ return scope; } return f; } checkscope()(); //local scope
代码2:
var scope = "global scope"; function checkscope(){ var scope = "local scope"; function f(){ return scope; } return f; } var foo = checkscope(); foo(); //local scope
四、参考
1、https://segmentfault.com/a/1190000000618597
2、https://www.cnblogs.com/zhuzhenwei918/p/6131345.html
总结
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