【入门级】从一道面试题了解js作用域及作用域链

2023-03-16 19:53:15 浏览数 (3)

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昨天看了一道面试题,没想到竟然答错了,特别基础的问题还能答错,所以特别记录一下,因为考的是js的作用域的知识点,所以关于js的作用域也简单总结一下。

作用域【废话部分,有基础直接看面试题部分】

什么是作用域

啥是作用域呢,简单的说,就是变量可以生效的地方,就叫做作用域,也叫执行环境,大家也可以理解为变量可以发生作用的地方。举个栗子,我们国家颁布《刑法》,那么刑法就相当于一个变量,存储的值,就是刑法的内容,生效的范围就是作用域,也就是全国。

全局作用域

全局作用域就是代码运行时最外围的执行环境,比如在我国,最大的范围就是全国,全国就是全局作用域,而在js中,全局作用域被认为是window对象,而在上一篇文章中我们也说到了,在全局作用域中声明的变量为全局变量,而如果省略声明关键字声明的变量,默认也为全局变量。就像我们在国家的任何一个地方都需要遵从国家法律一样,我们在js的任何一个地方也都可以访问到全局作用域。

局部作用域

假如我们的国家是一个全局作用域,那它下面还有好多个省份和地区,在js 里也一样,全局作用域下面还有好多小的作用域,我们称之为局部作用域。在es6之前,js还不支持块作用域,所以在es6之前所谓的局部作用域就是指的函数作用域,也就是我们声明一个函数时这个函数内部的作用域。

如图所示,函数foo内部就是它所生成的局部作用域,变量bar就是这个局部作用域里的局部变量。

作用域嵌套与作用域链

上面我们说了,声明一个函数的同时就会创建属于它的函数作用域,那么函数可能会存在嵌套的情况,这时候就产生了作用域嵌套,这时候我们执行代码的话,就会产生一个作用域链,作用域链的前端,始终都是当前执行的代码距离最近的作用域。

如图所示就是一个嵌套的作用域,js解析变量的时候会遵循自下而上(自内而外)的规则沿着作用域链一级一级的查找,直到找到为止,如果查找到全局作用域(window)时依然没找到,就会报错。注意,作用域链是不可逆的,就是说我们在内层的作用域里可以访问外层作用域里的变量,但是在外层作用域里不能访问到内层作用域的变量。可以看下面的例子

代码语言:javascript复制
var text = 'hello'
function foo() {
    var text1 = 'foo'
    function bar() {
        var text1 = 'bar'
        console.log(text1) // bar
        console.log(text) // hello
        console.log(text3) // text3 is not defined
    }
    bar()
}
foo()

上面的例子中,作用域链为 bar作用域 -> foo作用域 -> 全局作用域,打印text1的时候会先在最近的bar作用域中查找,如果可以找到就不会再往外找了,打印text的时候先在最近的bar作用域中查找,没找到就往foo作用域查找,还没找到,就往全局作用域查找,找到之后进行输出。打印text3的时候和前面一样,按照作用域链的顺序进行查找,都没找到,然后报错。由于作用域链是不可逆的,所以我们可以在bar作用域里访问全局作用域,但如果我们在全局作用域里打印text1,则会报错,因为全局作用域无法访问foo作用域。

另外要说一点,在我们讲this的那一篇文章中说了,this是在函数调用时决定的,在函数被定义时并没有this。而作用域则刚好相反,作用域是在函数定义时决定的,跟函数在哪里被调用没有关系。所以无论我们在哪里调用函数,都不会改变他的作用域链。

块作用域

上面我们说了,在es6之前,js中是没有块作用域的,在es6中,添加了let关键字实现了对块级作用域的支持。那么什么是块级作用域呢,其实就是两个大括号包裹的作用域。而且在我们日常的代码中非常常见,比如if语句后跟的大括号,for循环后跟的大括号。那有的同学会说,这不是有块级作用域吗,那为什么又说没有块级作用域呢?我们又怎么区分有没有块级作用域呢?其实很简单,我们来看看代码就知道了。

代码语言:javascript复制
if (true) {
    var test = 'hello'
}
console.log(test) // hello

看,我们在大括号外也访问到了大括号里面的变量,上面我们说了,在局部作用域(块级作用域也属于局部作用域)外面是访问不到作用域里面的变量的,所以这里的‘块作用域’其实并没有真正的形成作用域,只不过是徒有其表罢了,这样子的危害就是容易污染全局作用域,而且容易给我们造成一定程度上的误解。比如下面这样子。

代码语言:javascript复制
var index = 5
for (var index = 0; index < 10; index  ) {
    /**/
}
console.log(index) // 10

很明显,上面代码中for循环中的index污染了全局作用域中的index,如果我们不小心的话很容易造成意想不到的后果,当然我们也可以尽量小心的去给变量命名,细心的检查代码,或者使用try...catch(感兴趣可以去搜一下,或者看js高级程序设计)去实现块作用域,以便代码如我们想象般的运行,可那样就会花费更多的精力,好在es6推出了let关键字,从代码层面支持了块作用域,减少了我们很多的工作量,来看看let的效果

代码语言:javascript复制
var index = 5
for (let index = 0; index < 10; index  ) {
    /**/
}
console.log(index) // 5

看,代码完全按照我们想象那样执行,let声明的变量支持块作用域,仅在块作用域内可访问,不会影响全局变量。

相关面试题

下面我们就来看看很经典的一道面试题

代码语言:javascript复制
for (var index = 0; index < 6; index  ) {
    setTimeout(function(){
        console.log(index)
    })
}

知道了块作用域再理解这道题就很简单了吧,因为这里用的是var关键字,所以这里没有块作用域,也就是说这里的index其实是一个全局变量,然后每次对index进行 的操作其实都是操作的同一个变量——全局变量index,然后我们里面又用的是setTimeout,一个异步函数,虽然我们这里没有设置定时时间,但它还是一个异步函数,需要等到for循环全部结束后才会运行,这时候index就已经是6了,所以会打印出来6个6。那如果我们把var换成let呢?

代码语言:javascript复制
for (let index = 0; index < 6; index  ) {
    setTimeout(function(){
        console.log(index)
    })
}

打印结果:0 1 2 3 4 5

完全符合我们的预期,这里我们使用的是letlet声明的变量支持块作用域,也就是仅在当前作用域内有效,所以这里我们循环中的每一个setTimeout引用的index其实都是单独的变量,互不影响。

很多人都知道,上面的问题除了用let还有另一种方法可以解决,就是立即执行函数

代码语言:javascript复制
for (var i = 0; i < 5; i  ) {
    (function (i) {
        setTimeout(function () {
            console.log(i)
        })
    })(i)
}

打印结果:0 1 2 3 4 5

这样子也可以符合预期,但如果我们把这道题再改一下呢

代码语言:javascript复制
for (var i = 0; i < 5; i  ) {
    (function (i) {
        setTimeout(function (i) {
            console.log(i)
        })
    })(i)
}

这时候会打印什么呢,答案是5个 undefined,我最开始也有点懵,为什么呢,但仔细一看其实很简单,因为setTimeout里面那个未命名函数也有自己的作用域,它接收一个参数i,其实就是在自己的作用域里定义了一个空的变量i,所以打印的时候在当前作用域里可以找到变量i,它就不会再继续往外找了,又因为找到的变量i是空值,所以会是undefined。

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