Js 中的闭包和this

摘要：自由变量指的是不在函数内部声明的变量。作用域链就是在所有内部环境中查找变量的链式表。闭包的形式闭包的过程写的不是很严谨。

要弄懂这个问题首先要搞清楚一个概念， 执行上下文。

执行上下文是什么?

可以简单理解执行上下文是js代码执行的环境，当js执行一段可执行代码时，会创建对应的执行上下文。他的组成如下:

executionContextObj = {
    this: 对的就是你关注的那个this,
    VO：变量对象,
    scopeChain: 作用域链,跟闭包相关
}

由于JS是单线程的，一次只能发生一件事情，其他事情会放在指定上下文栈中排队。

js解释器在初始化执行代码时，会创建一个全局执行上下文到栈中，接着随着每次函数的调用都会创建并压入一个新的执行上下文栈。函数执行后，该执行上下文被弹出。

五个关键点：

单线程

同步执行

一个全局上下文

无限制函数上下文

每次函数调用创建新的上下文，包括调用自己

## 创建阶段

初始化作用域链
创建变量对象
创建arguments
扫描函数声明
扫描变量声明
求this

初始化变量和函数的引用
执行代码
this
在函数执行时，this 总是指向调用该函数的对象。要判断 this 的指向，其实就是判断 this 所在的函数属于谁。

指向调用对象:

function foo() {
    console.log( this.a );
}
var obj = {
    a: 2,
    foo: foo
};
obj.foo(); // 2
// 指向全局对象

function foo() {
    console.log( this.a );
}
var a = 2;
foo(); // 2
// 注意

//接上
var bar = foo
a = 3
bar() // 3不是2

// 通过这个例子可以更加了解this是函数调用时才确定的.

//再绕一点

function foo() {
    console.log( this.a );
}
function doFoo(fn) {
    this.a = 4
    fn();
}
var obj = {
    a: 2,
    foo: foo
};
var a =3
doFoo( obj.foo ); // 4
// 而

function foo() {
    this.a = 1
    console.log( this.a );
}
function doFoo(fn) {
    this.a = 4
    fn();
}
var obj = {
    a: 2,
    foo: foo
};
var a =3
doFoo( obj.foo ); // 1

这是为什么呢？是因为优先读取foo中设置的a，类似作用域的原理吗？

通过打印foo和doFoo的this，可以知道，他们的this都是指向window的，他们的操作会修改window中的a的值。并不是优先读取foo中设置的a

因此如果把代码改成

function foo() {
    setTimeout(() => this.a = 1,0)
    console.log( this.a );
}
function doFoo(fn) {
    this.a = 4
    fn();
}
var obj = {
    a: 2,
    foo: foo
};
var a =3
doFoo( obj.foo ); // 4
setTimeout(obj.foo,0) // 1

上面的代码结果可以证实我们的猜测。

a = 4
function A() {
    this.a = 3
    this.callA = function() {
        console.log(this.a)
    }
}
A() // 返回undefined, A().callA会报错。callA被保存在window上
var a = new A()
a.callA() // 3,callA在new A返回的对象里

大家应该都很熟悉，令this指向传递的第一个参数，如果第一个参数为null，undefined或是不传，则指向全局变量

a = 3
function foo() {
    console.log( this.a );
}
var obj = {
    a: 2
};
foo.call( obj ); // 2
foo.call( null ); // 3
foo.call( undefined ); // 3
foo.call(  ); // 3
var obj2 = {
    a: 5,
    foo
}
obj2.foo.call() // 3，不是5!
//bind返回一个新的函数
function foo(something) {
    console.log( this.a, something );
    return this.a + something;
}
var obj =
    a: 2
};
var bar = foo.bind( obj );
var b = bar( 3 ); // 2 3
console.log( b ); // 5

箭头函数比较特殊，没有自己的this，它使用封闭执行上下文(函数或是global)的 this 值。

var x=11;
var obj={
 x:22,
 say:()=>{
   console.log(this.x); //this指向window
 }
}
obj.say();// 11
obj.say.call({x:13}) // 11
x = 14
obj.say() // 14
//对比一下
var obj2={
 x:22,
 say() {
   console.log(this.x); //this指向obj2
 }
}
obj2.say();// 22
obj2.say.call({x:13}) // 13

指向被绑定的dom元素

document.body.addEventListener("click",function(){
    console.log(this)
}
)
// 点击网页
// ...

HTML
HTML标签的属性中是可能写JS的，这种情况下this指代该HTML元素。

变量对象是与执行上下文相关的数据作用域，存储了上下文中定义的变量和函数声明。

变量对象式一个抽象的概念，在不同的上下文中，表示不同的对象

全局执行上下文的变量对象
全局执行上下文中，变量对象就是全局对象。
在顶层js代码中，this指向全局对象，全局变量会作为该对象的属性来被查询。在浏览器中，window就是全局对象。

var a = 1
console.log(window.a) // 1
console.log(this.a) // 1

函数上下文中，变量对象VO就是活动对象AO。

初始化时，带有arguments属性。
函数代码分成两个阶段执行

进入执行上下文时
此时变量对象包括

形参

函数声明，会替换已有变量对象

变量声明，不会替换形参和函数

函数执行

根据代码修改变量对象的值

举个例子

function test (a,c) {
  console.log(a, b, c, d) // 5 undefined [Function: c] undefined
  var b = 3;
  a = 4
  function c () {
  }
  var d = function () {
  }
  console.log(a, b, c, d) // 4 3 [Function: c] [Function: d]
  var c = 5
  console.log(a, b, c, d) // 4 3 5 [Function: d]
}
test(5,6)

来分析一下过程

1.创建执行上下文时

VO = {
arguments: {0:5},
a: 5,
b: undefined,
c: [Function], //函数C覆盖了参数c，但是变量声明c无法覆盖函数c的声明
d: undefined， // 函数表达式没有提升，在执行到对应语句之前为undefined
}

执行代码时
通过最后的console可以发现，函数声明可以被覆盖

作用域链
先了解一下作用域

变量与函数的可访问范围，控制着变量及函数的可见性与生命周期。分为全局作用域和局部作用域。

全局作用域：

在代码中任何地方都能访问到的对象拥有全局作用域，有以下几种：

在最外层定义的变量；

全局对象的属性

任何地方隐式定义的变量（未定义直接赋值的变量），在任何地方隐式定义的变量都会定义在全局作用域中，即不通过 var 声明直接赋值的变量。

局部作用域：

JavaScript的作用域是通过函数来定义的，在一个函数中定义的变量只对这个函数内部可见，称为函数（局部）作用域

作用域链是一个对象列表，用以检索上下文代码中出现的标识符。
标识符可以理解为变量名称，参数，函数声明。

函数在定义的时候会把父级的变量对象AO/VO的集合保存在内部属性[[scope]]中，该集合称为作用域链。
自由变量指的是不在函数内部声明的变量。
当函数需要访问自由变量时，会顺着作用域链来查找数据。子对象会一级一级的向上查找父对象的变量，父对象的变量对子对象是可见的，反之不成立。
作用域链就是在所有内部环境中查找变量的链式表。

可以直接的说，JS采用了词法作用域(静态作用域)，JS的函数运行在他们被定义的作用域中，而不是他们被执行的作用域。可以举一个例子说明：

var s = 3
function a () {
  console.log(s)
}
function b () {
  var s = 6
  a()
}
b() // 3,不是6

如果js采用动态作用域，打印出来的应该是6而不是3，这个例子说明了js是静态作用域。

函数作用域链的伪代码：

function foo() {
   function bar() {
       ...
   }
}
foo.[[scope]] = [
 globalContext.VO
];
bar.[[scope]] = [
   fooContext.AO,
   globalContext.VO
];

函数在运行激活的时候，会先复制[[scope]]属性创建作用域链，然后创建变量对象VO，然后将其加入到作用域链。

executionContextObj: {
    VO:{}，
    scopeChain: [VO, [[scope]]]
}

闭包是什么

闭包按照mdn的定义是可以访问自由变量的函数。

自由变量前面提到过，指的是不在函数内部声明的变量。

function a() {
    var num = 1
    function b() {
        console.log(num++)
    }
    return b
}
var c1 = a()
c1() // "1"
c1() // "2"
var c2 = a()
c2() // "1"
c2() // "2"

写的不是很严谨。可能省略了一些过程:

运行函数a
创建函数a的VO，包括变量num和函数b
定义函数b的时候，会保存a的变量对象VO和全局变量对象到[[scope]]中
返回函数b，保存到c1
运行c1
创建c1的作用域链，该作用域链保存了a的变量对象VO
创建c1的VO
运行c1，这是发现需要访问变量num，在当前VO中不存在，于是通过作用域链进行访问，找到了保存在a的VO中的num，对它进行操作，num的值被设置成2
再次运行c1，重复第二步的操作，num的值设置成3
一些问题
通过上面的运行结果，我们可以观察到，c2所访问num变量跟c1访问的num变量不是同一个变量。我们可以修改一下代码，来确认自己的猜想

function a() {
    var x = {y : 4}
    function b() {
        return x
    }
    return b
}
var c1 = a()
var c2 = a()
c1 === c2()  // false

因此我们可以确定，闭包所访问的变量，是每次运行父函数都重新创建，互相独立的。
注意，同一个函数中创建的自由变量是可以在不同的闭包共享的

function a() {
    var x = 0
    function b() {
        console.log(x++)
    }
    function c() {
        console.log(x++)
    }
    
    return {
        b,
        c
    }
}
var r =  a()
r.b() // 0
r.c() // 1

补充一个查看作用域链和闭包的技巧

打开chrome控制台

console.dir(r.b)
f b() {
    [[Scopes]]: [
        {x:0}, 
        {type: "global", name: "", object: Window}
    ]    
}

最后
最后，我们再来总结一下执行上下文的过程,加深下印象

var scope = "global scope";
function checkscope(a){
    var scope2 = "local scope";
}
checkscope(5);

创建全局上下文执行栈

创建全局变量globalContext.VO.

创建checkscope函数

将全局变量VO保存为作用域链，设置到函数的内部属性[[scope]]

checkscope.[[scope]] = [
    globalContext.VO
];

执行checkscope函数
创建函数执行上下文，将checkscope函数执行上下文压入执行上下文栈

ECStack = [

checkscopeContext,
globalContext

];

第一步是复制[[scope]]，创建作用域链

checkscopeContext = {
    Scope: checkscope.[[scope]],
}

第二步是创建活动对象AO

checkscopeContext = {
    AO: {
        arguments: {
            0: 5
            length: 1
        },
        a: 5
        scope2: undefined
    }，
    Scope: checkscope.[[scope]],
}

第三步是将活动对象AO放入作用域链顶端

checkscopeContext = {
    AO: {
        arguments: {
            0: 5
            length: 1
        },
        a: 5
        scope2: undefined
    }，
    Scope:  [AO, checkscope.[[scope]]],
}

第四步，求出this，上下文创建阶段结束

这里的this等于window

进入函数执行阶段
随着函数执行，修改AO的值

  AO: {
      arguments: {
    0: 5
          length: 1
      },
a: 5
      scope2: "local scope"
  }，

函数执行完毕
函数上下文从执行上下文栈弹出.

ECStack = [
    globalContext
];

文章写的比较长，涉及的范围也比较广，可能有不少的错误，希望大家可以指正。