学废了,JavaScript 中的作用域与作用域链

什么是作用域?

作用域定义了变量的可见性或可访问性。大白话来说,就是一个变量能不能被访问或引用,是由它的作用域决定的。

在 JavaScript 中有三种作用域。

  • 全局作用域
  • 函数作用域(局部作用域)
  • 块作用域
let globalVariable = "我是全局作用域下的变量"
function func() {
    let localVariable = "我是局部作用域下的变量"
}

if (true) {
    let blockVariable = "我是块作用域下的变量"
}

全局作用域 Global Scope

一个在最外层定义的变量便处于全局作用域,全局作用域内的变量可以在程序的任意地方访问。

var globalVariable = "全局作用域变量"
function func() {
    // 在函数内访问全局作用域的变量
    console.log("函数内访问:", globalVariable)
}

func()
console.log("函数外访问:", globalVariable)

输出:

函数内访问: 全局作用域变量
函数外访问: 全局作用域变量

使用 var 关键字 在大括号内(包括纯粹的大括号、if、while、for)定义的变量仍然`属于全局作用域。

if (true) {
    var globalVariable = "全局作用域变量"
}
console.log("外部访问:", globalVariable)

输出:

外部访问: 全局作用域变量

函数作用域(局部作用域) Function Scope(Local Scope)

在函数内定义的变量则属于函数作用域,又称局部作用域。局部作用域内的变量只能在自身作用域内被访问。

function func(params) {
    var localVariable = "局部作用域变量"
    console.log("函数内访问:", localVariable)
}

func()
console.log("外部访问:", localVariable) // Uncaught ReferenceError: localVariable is not defined

输出:

函数内访问: 局部作用域变量
Uncaught ReferenceError: localVariable is not defined

例子中,我们尝试在外部访问局部作用域中定义的变量,报了 变量未定义 的错误。

块作用域 Block Scope

ES6 中引入了 let 与 const,与 var 不同的是。之前的例子中,在大括号(包括纯粹的大括号、if、while、for)间用 var 定义的变量处在全局作用域。如果我们用 let 与 const 在大括号中定义,变量将处于块作用域。

块作用域内的变量只能在自身作用域内被访问。

let 与 const 的不同点在于, const 定义的是一个常量,无法修改定义后的值。

{
    let blockVariable = "块作用域变量"
    console.log("块内访问:", blockVariable)
}
console.log("外部访问:", blockVariable) // Uncaught ReferenceError: blockVariable is not defined

输出:

块内访问: 块作用域变量
Uncaught ReferenceError: blockVariable is not defined

例子中,我们尝试在外部访问块作用域中定义的变量,报了 变量未定义 的错误。

什么是作用域链? Scope Chain

当一个变量在当前作用域无法找到时,便会尝试寻找其外层的作用域,如果还找不到,再继续往外寻找(只会往外寻找,不会寻找兄弟作用域,更不会往内寻找)。这种如同链条一样的寻找规则便被称为作用域链。

let variable1 = "我是变量 1,外部的"
let variable2 = "我是变量 2"
function func() {
    let variable1 = "我是变量 1,内部的"
    {
        let variable3 = "我是变量 3"
    }
    {
        // 往外寻找,在上一层函数内找到了
        console.log(variable1)
        // 往外寻找,直到全局作用域
        console.log(variable2)
        // 找不到,报错
        console.log(variable3) // Uncaught ReferenceError: variable3 is not defined
    }
}
func()

输出:

我是变量 1,内部的
我是变量 2
Uncaught ReferenceError: variable3 is not defined

在例子中,打印 variable1 变量时,由于在上层作用域也就是函数中就找到了 variable1 变量,便停止了寻找,不会找到全局作用域下的 variable1 变量。

寻找 variable2 变量时,在上层作用域中未找到,便一直找到了上上层作用域,也就是全局作用域下的 variable2 变量。

寻找 variable3 变量时,由于 variable3 变量被定义在兄弟作用域中,并不会被寻找到,因为作用域链的规则是只会往上层作用域寻找,并不会寻找兄弟作用域。因此这里报了变量未定义的错误。

函数的作用域是它定义时的作用域,而不是调用时

function func() {
    let variable = "我是 func 内的变量"
    function func2() {
        console.log(variable)
    }
    return func2
}

{
    let variable = "我是大括号内的变量"
    let func2 = func()
    func2()
}

输出:

我是 func 内的变量

在例子中,执行 func2 函数时往上寻找的作用域是在 func2 定义时的作用域,而不是调用时的作用域。

如果找不到变量会怎样?

如果一个变量直到全局作用域也找不到便会执行以下操作。

  1. 非严格模式:隐式声明全局变量
  2. 严格模式:报错

非严格模式

非严格模式下,尝试赋值一个变量时,如果找不到则会隐性声明成全局域的变量。

{
    variable = "我是一个隐性声明的变量"
}
console.log(variable)

输出:

我是一个隐性声明的变量

以上的例子中,variable 由于未声明,因此被隐性声明成了全局作用域下的变量,这使得在最外部也能打印出 variable 变量的值。

非严格模式下,尝试使用一个变量的值时,如果找不到同样会报错。

{
    console.log(variable) // Uncaught ReferenceError: variable is not defined
}

输出:

Uncaught ReferenceError: variable is not defined

以上的例子中,由于使用 variable 时未定义,因此报了未定义的错误。

严格模式

加入 "use strict" 表明是严格模式,严格模式下不论赋值还是使用未事先声明的变量都会报错。

"use strict"
{
    variable = "我是一个隐性声明的变量" // Uncaught ReferenceError: variable is not defined
}

输出:

Uncaught ReferenceError: variable is not defined

作用域的好处?

  1. 防止命名冲突:你写了一万行的代码文件,如果没有作用域,你要给每个变量取独一无二的名字,屁股想想也知道是种折磨。
  2. 安全性: 变量不会被外部访问,保证了变量值不会被随意修改。你定义在函数内的变量,如果能在几千行之后不小心被修改,脚趾头想想也知道是种折磨。
  3. 更高级的语法:封装、面向对象等的实现离不开对变量的隔离,这是依靠作用域所达到的。

说人话!

写代码时不用区分它什么全局使用域、局部作用域、块作用域啥的概念。只用记得大括号就是一个作用域,寻找变量永远是从内往外找。现在我们的编辑器基本都有缩进格式化, 从当前代码块的位置一层一层往左,就是它所能引用到的所有变量。

打个比方,就像我们每个家庭就是一个作用域,当我们需要一笔手术费掏不出钱的时候,肯定是先在家里找,问问父母兄弟姐妹啥的,不会去求助其他陌生的家庭。还没有的话就往外到熟人关系这个作用域里问问。还不行就向街道居委会求助。居委会也没办法再向国家求援。从最亲近的关系找起,一层一层圈子往外,这就是作用域与作用域链。

最后强烈建议大家使用 let 命名变量,放弃 var!

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