前端基础进阶(三):变量对象详解

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在JavaScript中,我们肯定不可避免的需要声明变量和函数,可是JS解析器是如何找到这些变量的呢?我们还得对执行上下文有一个进一步的了解。

在上一篇文章中,我们已经知道,当调用一个函数时(激活),一个新的执行上下文就会被创建。而一个执行上下文的生命周期可以分为两个阶段。

  • 创建阶段
    在这个阶段中,执行上下文会分别创建变量对象,建立作用域链,以及确定this的指向。

  • 代码执行阶段
    创建完成之后,就会开始执行代码,这个时候,会完成变量赋值,函数引用,以及执行其他代码。

执行上下文生命周期

从这里我们就可以看出详细了解执行上下文极为重要,因为其中涉及到了变量对象,作用域链,this等很多人没有怎么弄明白,但是却极为重要的概念,它关系到我们能不能真正理解JavaScript。在后面的文章中我们会一一详细总结,这里我们先重点了解变量对象。

变量对象(Variable Object)

变量对象的创建,依次经历了以下几个过程。

  1. 建立arguments对象。检查当前上下文中的参数,建立该对象下的属性与属性值。

  2. 检查当前上下文的函数声明,也就是使用function关键字声明的函数。在变量对象中以函数名建立一个属性,属性值为指向该函数所在内存地址的引用。如果函数名的属性已经存在,那么该属性将会被新的引用所覆盖。

  3. 检查当前上下文中的变量声明,每找到一个变量声明,就在变量对象中以变量名建立一个属性,属性值为undefined。如果该变量名的属性已经存在,为了防止同名的函数被修改为undefined,则会直接跳过,原属性值不会被修改。

许多读者在阅读到这的时候会因为下面的这样场景对于“跳过”一词产生疑问。既然变量声明的foo遇到函数声明的foo会跳过,可是为什么最后foo的输出结果仍然是被覆盖了?

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

console.log(foo); // 20

其实只是大家在阅读的时候不够仔细,因为上面的三条规则仅仅适用于变量对象的创建过程。也就是执行上下文的创建过程。而foo = 20是在执行上下文的执行过程中运行的,输出结果自然会是20。对比下例。

console.log(foo); // function foo
function foo() { console.log('function foo') }
var foo = 20;
// 上栗的执行顺序为

// 首先将所有函数声明放入变量对象中
function foo() { console.log('function foo') }

// 其次将所有变量声明放入变量对象中,但是因为foo已经存在同名函数,因此此时会跳过undefined的赋值
// var foo = undefined;

// 然后开始执行阶段代码的执行
console.log(foo); // function foo
foo = 20;
我知道有的人不喜欢看文字

根据这个规则,理解变量提升就变得十分简单了。在很多文章中虽然提到了变量提升,但是具体是怎么回事还真的很多人都说不出来,以后在面试中用变量对象的创建过程跟面试官解释变量提升,保证瞬间提升逼格。

在上面的规则中我们看出,function声明会比var声明优先级更高一点。为了帮助大家更好的理解变量对象,我们结合一些简单的例子来进行探讨。

// demo01
function test() {
    console.log(a);
    console.log(foo());

    var a = 1;
    function foo() {
        return 2;
    }
}

test();

在上例中,我们直接从test()的执行上下文开始理解。全局作用域中运行test()时,test()的执行上下文开始创建。为了便于理解,我们用如下的形式来表示

// 创建过程
testEC = {
    // 变量对象
    VO: {},
    scopeChain: {}
}

// 因为本文暂时不详细解释作用域链,所以把变量对象专门提出来说明

// VO 为 Variable Object的缩写,即变量对象
VO = {
    arguments: {...},  //注:在浏览器的展示中,函数的参数可能并不是放在arguments对象中,这里为了方便理解,我做了这样的处理
    foo: <foo reference>  // 表示foo的地址引用
    a: undefined
}

未进入执行阶段之前,变量对象中的属性都不能访问!但是进入执行阶段之后,变量对象转变为了活动对象,里面的属性都能被访问了,然后开始进行执行阶段的操作。

这样,如果再面试的时候被问到变量对象和活动对象有什么区别,就又可以自如的应答了,他们其实都是同一个对象,只是处于执行上下文的不同生命周期。不过只有处于函数调用栈栈顶的执行上下文中的变量对象,才会变成活动对象。

// 执行阶段
VO ->  AO   // Active Object
AO = {
    arguments: {...},
    foo: <foo reference>,
    a: 1,
    this: Window
}

因此,上面的例子demo1,执行顺序就变成了这样

function test() {
    function foo() {
        return 2;
    }
    var a;
    console.log(a);
    console.log(foo());
    a = 1;
}

test();

再来一个例子,巩固一下我们的理解。

// demo2
function test() {
    console.log(foo);
    console.log(bar);

    var foo = 'Hello';
    console.log(foo);
    var bar = function () {
        return 'world';
    }

    function foo() {
        return 'hello';
    }
}

test();
// 创建阶段
VO = {
    arguments: {...},
    foo: <foo reference>,
    bar: undefined
}
// 这里有一个需要注意的地方,因为var声明的变量当遇到同名的属性时,会跳过而不会覆盖
// 执行阶段
VO -> AO
VO = {
    arguments: {...},
    foo: 'Hello',
    bar: <bar reference>,
    this: Window
}

需要结合上面的知识,仔细对比这个例子中变量对象从创建阶段到执行阶段的变化,如果你已经理解了,说明变量对象相关的东西都已经难不倒你了。

全局上下文的变量对象

以浏览器中为例,全局对象为window。
全局上下文有一个特殊的地方,它的变量对象,就是window对象。而这个特殊,在this指向上也同样适用,this也是指向window。

// 以浏览器中为例,全局对象为window
// 全局上下文
windowEC = {
    VO: Window,
    scopeChain: {},
    this: Window
}

除此之外,全局上下文的生命周期,与程序的生命周期一致,只要程序运行不结束,比如关掉浏览器窗口,全局上下文就会一直存在。其他所有的上下文环境,都能直接访问全局上下文的属性。

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