执行环境
执行环境是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,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。
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。
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,把控制权返回给之前的执行环境。
如果这个环境是函数,则将其活动对象作为变量对象。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。
作用域链
1 | function compare(value1, value2){ |
以上代码先定义了 compare()
函数,然后又在全局作用域中调用了它。当第一次调用 compare()
时,会创建一个包含 this
、 arguments
、 value1
和 value2
的活动对象。全局执行环境的变量对象(包含 this
、 result
和 compare
)在 compare()
执行环境的作用域链中则处于第二位。下图展示了包含上述关系的 compare()
函数执行时的作用域链。
对于这个例子中 compare()
函数的执行环境而言,其作用域链中包含两个变量对象:本地活动对象和全局变量对象。显然,作用域链本质上是一个指向变量对象的指针列表,它只引用但不实际包含变量对象。
无论什么时候在函数中访问一个变量时,就会从作用域链中搜索具有相应名字的变量。一般来讲,当函数执行完毕后,局部活动对象就会被销毁,内存中仅保存全局作用域(全局执行环境的变量对象)。但是,闭包的情况又有所不同。
闭包
1 | function createComparisonFunction(propertyName) { |
闭包是指有权访问另一个函数作用域中的变量的函数。创建闭包的常见方式,就是在一个函数内部创建另一个函数。
在另一个函数内部定义的函数会将包含函数(即外部函数)的活动对象添加到它的作用域链中。
因此,在 createComparisonFunction()
函数内部定义的匿名函数的作用域链中,实际上将会包含外部函数 createComparisonFunction()
的活动对象。下图展示了当下列代码执行时,包含函数与内部匿名函数的作用域链。
1 | var compare = createComparisonFunction(“name”); |
在匿名函数从 createComparisonFunction()
中被返回后,它的作用域链被初始化为包含 createComparisonFunction()
函数的活动对象和全局变量对象。这样,匿名函数就可以访问在 createComparisonFunction()
中定义的所有变量。更为重要的是, createComparisonFunction()
函数在执行完毕后,其活动对象也不会被销毁,因为匿名函数的作用域链仍然在引用这个活动对象。换句话说,当 createComparisonFunction()
函数返回后,其执行环境的作用域链会被销毁,但它的活动对象仍然会留在内存中;直到匿名函数被销毁后, createComparisonFunction()
的活动对象才会被销毁
由于闭包会携带包含它的函数的作用域,因此会比其他函数占用更多的内存。过度使用闭包可能会导致内存占用过多,我们建议读者只在绝对必要时再考虑使用闭包。虽然像V8等优化后的JavaScript引擎会尝试回收被闭包占用的内存,但请大家还是要慎重使用闭包。