作用域链、垃圾回收机制、闭包及其应用（oop）

EastWoodYang 发布于2019-08-23 16:05 / 959人阅读

摘要：执行环境变量对象活动对象作用域链执行环境，为简单起见，有时也称为环境是中最为重要的一个概念。作用域链的用途，是保证对执行环境有权访问的所有变量和函数的有序访问。闭包垃圾回收机制先介绍下垃圾回收机制。

执行环境、变量对象 / 活动对象、作用域链

执行环境（executioncontext，为简单起见，有时也称为“环境”）是JavaScript中最为重要的一个概念。执行环境定义了变量或函数有权访问的其他数据，决定了它们各自的行为。每个执行环境都有一个与之关联的变量对象（variableobject），环境中定义的所有变量和函数都保存在这个对象中。虽然我们编写的代码无法访问这个对象，但解析器在处理数据时会在后台使用它。

全局执行环境是最外围的一个执行环境。根据ECMAScript实现所在的宿主环境不同，表示执行环境的对象也不一样。在Web浏览器中，全局执行环境被认为是window对象，因此所有全局变量和函数都是作为window对象的属性和方法创建的。某个执行环境中的所有代码执行完毕后，该环境被销毁，保存在其中的所有变量和函数定义也随之销毁（全局执行环境直到应用程序退出——例如关闭网页或浏览器——时才会被销毁）。

每个函数都有自己的执行环境。当执行流进入一个函数时，函数的环境就会被推入一个环境栈中。而在函数执行之后，栈将其环境弹出，把控制权返回返回给之前的执行环境。ECMAScript程序中的执行流正是由这个方便的机制控制着。当代码在一个环境中执行时，会创建变量对象的一个作用域链（scopechain）。

作用域链的用途，是保证对执行环境有权访问的所有变量和函数的有序访问。作用域链的前端，始终都是当前执行的代码所在环境的变量对象。如果这个环境是函数，则将其活动对象（activationobject）作为变量对象。

活动对象在最开始时只包含一个变量，即arguments对象（这个对象在全局环境中是不存在的）。作用域链中的下一个变量对象来自包含（外部）环境，而再下一个变量对象则来自下一个包含环境。这样，一直延续到全局执行环境；全局执行环境的变量对象始终都是作用域链中的最后一个对象。

标识符解析是沿着作用域链一级一级地搜索标识符的过程。搜索过程始终从作用域链的前端开始，然后逐级地向后回溯，直至找到标识符为止（如果找不到标识符，通常会导致错误发生）。

---- 摘自 JavaScript高级程序设计

注意：除了全局作用域之外，每个函数都会创建自己的作用域，作用域在函数定义时就已经确定了。而不是在函数调用时确定。
作用域只是一个“地盘”，一个抽象的概念，其中没有变量。要通过作用域对应的执行上下文环境来获取变量的值。同一个作用域下，不同的调用会产生不同的执行上下文环境，继而产生不同的变量的值。所以，作用域中变量的值是在执行过程中产生的确定的，而作用域却是在函数创建时就确定了。

---- 摘自 https://www.cnblogs.com/wangf...

理论说完，直接上代码。

function Fn() {
  var count = 0
  function innerFn() {
    count ++
    console.log("inner", count)
  }
  return innerFn
}

var fn = Fn()
document.querySelector("#btn").addEventListener("click", ()=> {
  fn()
  Fn()()
})

1、浏览器打开，进入全局执行环境，也就是window对象，对应的变量对象就是全局变量对象。

在全局变量对象里定义了两个变量：Fn和fn。

2、当代码执行到fn的赋值时，执行流进入Fn函数，Fn的执行环境被创建并推入环境栈，与之对应的变量对象也被创建，当Fn的代码在执行环境中执行时，会创建变量对象的一个作用域链，这个作用域链首先可以访问本地的变量对象（当前执行的代码所在环境的变量对象），往上可以访问来自包含环境的变量对象，如此一层层往上直到全局环境。

Fn的变量对象里有两个变量：count和innerFn，其实还有arguments和this，这里先忽略。然后函数返回了innerFn函数出去赋给了fn。

3、手动执行点击事件。

首先，执行流进入了fn函数，实际上是进入了innerFn函数，innerFn的执行环境被创建并推入环境栈，执行innerFn代码，通过作用域链对Fn的活动对象中的count进行了+1，并且打印。执行完毕，环境出栈。

然后，执行流进入了Fn函数，Fn的执行跟第2步的一样，返回了innerFn。接着执行了innerFn函数，innerFn的执行跟前面的一样。

每一次点击都执行了fn， Fn， innerFn，而fn和innerFn其实是一样逻辑的函数，但控制台打印出来的结果却有所不同。

点击了3次的结果，接下来进入闭包环节。

闭包 垃圾回收机制

先介绍下垃圾回收机制。

离开作用域的值将被自动标记为可以回收，因此将在垃圾收集期间被删除。

“标记清除”是目前主流的垃圾收集算法，这种算法的思想是给当前不使用的值加上标记，然后再回收其内存。

---- 摘自 JavaScript高级程序设计

通俗点说就是：
1、函数执行完了，其执行环境会出栈，其变量对象自然就离开了作用域，面临着被销毁的命运。但是如果其中的某个变量被其他作用域引用着，那么这个变量将继续保持在内存当中。
2、全局变量对象在浏览器关闭时才会被销毁。

接下来看看上面的代码。
对了先画张图。

现在就解释下为什么会有不同的结果。

Fn()() --- 执行Fn函数，return了innerFn函数并立即执行了innerFn函数，因为innerFn函数引用了Fn变量对象中的count变量，所以即使Fn函数执行完了，count变量还是保留在内存中。等innerFn执行完了，引用也随之消失，此时count变量被回收。所以每次运行Fn()()，count变量的值都是1。

fn() --- 从fn的赋值开始说起，Fn函数执行后return了innerFn函数赋值给了fn。从这个时候开始Fn的变量对象中的count变量就被innerFn引用着，而innerFn被fn引用着，被引用的都存在于内存中。然后执行了fn函数，实际上执行了存在于内存中的innerFn函数，存在于内存中的count++。执行完成后，innerFn还是被fn引用着，由于fn是全局变量除了浏览器关闭外不会被销毁，以至于这个innerFn函数没有被销毁，再延申就是innerFn引用的count变量也不会被销毁。所以每次运行fn函数实际上执行的还是那个存在于内存中的innerFn函数，自然引用的也是那个存在于内存中的count变量。不像Fn()()，每次的执行实际上都开辟了一个新的内存空间，执行的也是新的Fn函数和innerFn函数。

闭包的用途

1、通过作用域访问外层函数的私有变量/方法，并且使这些私有变量/方法保留再内存中

在这里补充一道闭包的面试题，当然还涉及到了递归。编写一个add函数，使得add(1)(2)(3)(4)...()返回1+2+3+4+...的值。

function add(num) {
  var count = num
  function addTemp(otherNum) {
    if (!otherNum) return count
    count += otherNum
    return addTemp  
  }
  return addTemp 
}

2、避免全局变量的污染
3、代码模块化 / 面向对象编程oop

举个例子

function Animal() {
  var hobbies = []
  return {
    addHobby: name => {hobbies.push(name)},
    showHobbies: () => {console.log(hobbies)}
  }
}
var dog = Animal()
dog.addHobby("eat")
dog.addHobby("sleep")
dog.showHobbies()

定义了一个Animal的方法，里面有一个私有变量hobbies，这个私有变量外部无法访问。全局定义了dog的变量，并且把Animal执行后的对象赋值给了dog(其实dog就是Animal的实例化对象)，通过dog对象里的方法就可以访问Animal中的私有属性hobbies。这么做可以保证私有属性只能被其实例化对象访问，并且一直保留在内存中。当然还可以实例化多个对象，每个实例对象所引用的私有属性也互不相干。

当然还可以写成构造函数（类）的方式

function Animal() {
  var hobbies = []
  this.addHobby = name => {hobbies.push(name)},
  this.showHobbies = () => {console.log(hobbies)}
}
var dog = new Animal()

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