深入学习js之——词法作用域和动态作用域

shiweifu 发布于2019-08-23 15:06 / 2198人阅读

摘要：在中的应用采用词法作用域，也就是静态作用域。那什么又是词法作用域或者静态作用域呢请继续往下看静态作用域与动态作用域因为采用的是词法作用域函数的作用域在函数定义的时候就决定了。

开篇

当我们在开始学习任何一门语言的时候，都会接触到变量的概念，变量的出现其实是为了解决一个问题，为的是存储某些值，进而，存储某些值的目的是为了在之后对这个值进行访问或者修改，正是这种存储和访问变量的能力将状态给了程序。我们的程序中到处都充斥着对于状态的判断，根据不同的状态执行不同的逻辑。

我们试想一下，如果没有状态这个概念，程序虽然也能够执行一些简单的任务，但是它会受到很多的限制，所能完成的功能是有限制的，举个例子，没有状态你是如何执行循环语句？没有状态如何更加优雅地使用逻辑结构？

仔细想想，好像是寸步难行，当然引入变量后帮我们解决了这个问题。

但是，引入变量和状态的概念之后会引起几个问题：这些变量住在哪里？换句话说，它们存储在哪里？最重要的是，程序需要它们的时候如何找到它们？

今天我们就一起学习一下这套存储和查找变量的规则，这套规则我们称之为：作用域。

作用域

我们来拆解一下这个词语,所谓的“域”我们可以理解为：范围、区域，加上“作用”两个字所要表述的问题就是作用的范围、区域，比如国家的行政区域划分是为了便于管理，类比到程序源代码中作用域的出现也是为了便于对于变量做管理。

好，这里我们简单做一下总结：

定义：作用域是指程序源代码中定义变量的区域。

作用：作用域规定了如何查找变量，也就是确定当前执行代码对变量的访问权限。

在javaScript中的应用 ：JavaScript采用词法作用域(lexical scoping)，也就是静态作用域。

那什么又是词法作用域或者静态作用域呢？

请继续往下看

静态作用域与动态作用域

因为javaScript采用的是词法作用域,函数的作用域在函数定义的时候就决定了。
而词法作用域相对的是动态作用域,函数的作用域是在函数调用的时候才决定的。
让我们看一个例子来理解词法作用域和动态作用域之间的区别：

var value = 1;

function foo() {
  console.log(value);
}

function bar() {
  var value = 2;
  foo();
}

bar();
// 结果是 ???

上面的代码中：

1.我们首先定义了一个value，并赋值为1；

2.声明一个函数foo，函数的功能是打印 value 这个变量的值;

3.声明一个函数bar，函数内部重新创建了一个变量 value 这个变量赋值为2；
在函数内部执行了 foo() 这个函数；

4.执行 bar() 这个函数

假设javaScript采用静态作用域，让我们分析下执行过程：

执行foo函数,首先从 foo 函数内部查找是否有变量 value ,如果没有
就根据书写的位置，查找上面一层的代码，我们发现value等于1，所以结果会打印 1。

假设javaScript采用动态作用域，让我们分析下执行过程：

执行foo函数，依然是从 foo 函数内部查找是否有局部变量 value。如果没有，
就从调用函数的作用域，也就是 bar 函数内部查找 value 变量，所以结果会打印 2。

上面在区分静态作用于和动态作用域的时候,我们已经说了如果是静态作用域，那么函数在书写定义的时候已经确定了，而动态作用域是函数执行过程中才确定的。

JavaScript采用的是静态作用域，所以这个例子的结果是 1。
我们在控制台中输入执行上面的函数，检验一下执行结果果然是 1。

动态作用域

那什么语言是采用的动态的作用域呢? 其实bash 就是动态作用域，
我们可以新建一个 scope.bash 文件将下列代码放进去，执行一下这个脚本文件：

#!/bin/bash

value=1
function foo () {
    echo $value;
}
function bar () {
  local value=2;
  foo;
}
bar

上面代码运行的结果输出2很好解释，虽然在代码最上层定义了 value并赋值为1，但是在调用foo函数的时候,在查找 foo 内部没有 value 变量后，会在foo 函数执行的环境中继续查找，也就是在bar 函数中查找，很幸运我们找到了。

思考

最后，让我们看一个《JavaScript权威指南》中的例子：

// 例1：
var scope = "global scope";
function checkscope(){
  var scope = "local scope";
  function f(){
    return scope;
  }
  return f();
}
checkscope();

// 例2：
var scope = "global scope";
function checkscope(){
  var scope = "local scope";
  function f(){
    return scope;
  }
  return f;
}
checkscope()();

让我们来分析一下上面例1的代码:

1、定义一个变量 scope 并赋值 global scope；

2、声明一个函数 checkscope ,在这个函数中定义一个变量 scope 并赋值 local scope；

3、在checkscope 函数中又定义一个函数 f ,这个函数只做了一件事：返回scope 这个变量；

4、最后返回并执行 f 这个函数；

5、调用checkscope

按照我们上面解释的javaScript中静态作用域理解，在执行 checkscope 这个函数的时候在函数内部执行的是f 这个函数，首先在 f 这个函数内部查找 scope 这个变量发现没有，继续在定义函数f的上面一层查找，发现在checkscope 这个函数作用域内找到了scope的值直接返回，至于 checkscope外面定义的scope没有理睬。

让我们来分析一下上面例2的代码:

1、定义一个变量 scope 并赋值 global scope；

2、声明一个函数 checkscope 在这个函数中定义一个变量 scope 并赋值 local scope；

3、在checkscope 函数中又定义一个函数 f 这个函数只做了一件事：返回scope 这个变量；

4、最后单纯的返回 f 这个函数；

5、调用checkscope

按照我们上面解释的javaScript中静态作用域理解，在执行 checkscope 这个函数的时候在函数内返回了函数f实际是在最外面调用的f但是由于javaScript是采用的词法作用域，因此函数的作用域基于函数创建的位置。

而引用《JavaScript权威指南》的回答就是：

JavaScript 函数的执行用到了作用域链，这个作用域链是在函数定义的时候创建的。嵌套的函数 f() 定义在这个作用域链里，其中的变量 scope 一定是局部变量，不管何时何地执行函数 f()，这种绑定在执行 f() 时依然有效。

但是在这里真正想让大家思考的是：

虽然两段代码执行的结果一样，但是两段代码究竟有哪些不同呢？

敬请期待下面一篇关于javaScript 中的执行上下文栈的相关内容。

参考：

1、《你不知道的Javascript上卷》

2、JavaScript深入之词法作用域和动态作用域

GPU云服务器云服务器 js作用域和上下文作用域中作用域作用域规则

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