作用域与作用域链

一.什么是作用域

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作用域是在运行时代码中的某些特定部分中变量，函数和对象的可访问性，换句话说，作用域决定了代码区块中变量和其他资源的可见性，可能这两句话并不好理解，我们先来看个例子：

function outFun2() {
  var inVariable = "内层变量2";
}
outFun2();
console.log(inVariable); // Uncaught ReferenceError: inVariable is not defined

从上面的例子可以体会到作用域的概念，变量 inVariable 在全局作用域没有声明，所以在全局作用域下取值会报错。我们可以这样理解：作用域就是一个独立的地盘，让变量不会外泄、暴露出去。也就是说作用域最大的用处就是隔离变量，不同作用域下同名变量不会有冲突。ES6之前 JavaScript没有块级作用域，只有全局作用域和函数作用域。ES6 的到来，为我们提供了"块级作用域"，可通过新增命令 let 和 const 来体现。

二.全局作用域和函数作用域

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在代码中任何地方都能访问到的对象拥有全局作用域，一般来说以下几种情形拥有全局作用域。

1. 最外层函数和在最外层函数外面定义的变量拥有全局作用域。

var outVariable = "我是最外层变量"; //最外层变量
function outFun() { //最外层函数
  var inVariable = "内层变量";
  function innerFun() { //内层函数
    console.log(inVariable);
  }
  innerFun();
}
console.log(outVariable); // 我是最外层变量
outFun(); // 内层变量
console.log(inVariable); // inVariable is not defined
innerFun(); // innerFun is not defined

2. 所有未定义直接赋值的变量自动声明为拥有全局作用域。

function outFun2() {
  variable = "未定义直接赋值的变量";
  var inVariable2 = "内层变量2";
}
outFun2();//要先执行这个函数，否则根本不知道里面是啥
console.log(variable); //未定义直接赋值的变量
console.log(inVariable2); //inVariable2 is not defined

3. 所有 window 对象的属性拥有全局作用域，一般情况下，window 对象的内置属性都拥有全局作用域，例如 window.name、window.location、window.top 等等，全局作用域有个弊端：如果我们写了很多行 JS代码，变量定义都没有用函数包括，那么它们就全部都在全局作用域中。这样就会污染全局命名空间， 容易引起命名冲突。

// 张三写的代码中
var data = {a: 100}

// 李四写的代码中
var data = {x: true}

这就是为何 jQuery、Zepto等库的源码，所有的代码都会放在 (function(){....})( ) 中，因为放在里面的所有变量，都不会被外泄和暴露，不会污染到外面，不会对其他的库或者 JS 脚本造成影响。这是函数作用域的一个体现。

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函数作用域：函数作用域，是指声明在函数内部的变量，和全局作用域相反，局部作用域一般只在固定的代码片段内可访问到，最常见的例如函数内部。

function doSomething(){
  var stuName="zhangsan";
  function innerSay(){
    console.log(stuName);
  }
  innerSay();
}
console.log(stuName); // 脚本错误
innerSay(); // 脚本错误

作用域是分层的，内层作用域可以访问外层作用域的变量，反之则不行，我们看个例子，用泡泡来比喻作用域可能好理解一点：

最后输出的结果为 2、4、12，泡泡 1 是全局作用域，有标识符 foo，泡泡 2 是作用域 foo，有标识符 a、bar、b，泡泡 3 是作用域 bar，仅有标识符 c，值得注意的是：块语句（大括号"｛ ｝"中间的语句），如 if 和 switch 条件语句或 for 和 while 循环语句，不像函数，它们不会创建一个新的作用域。在块语句中定义的变量将保留在它们已经存在的作用域中。

if (true) {
  // 'if' 条件语句块不会创建一个新的作用域
  var name = 'Hammad'; // name 依然在全局作用域中
}
console.log(name); // logs 'Hammad'

JS 的初学者经常需要花点时间才能习惯变量提升，而如果不理解这种特有行为，就可能导致 bug 。正因为如此， ES6引入了块级作用域，让变量的生命周期更加可控。

三.块级作用域

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块级作用域可通过新增命令 let 和 const 声明，所声明的变量在指定块的作用域外无法被访问，块级作用域在如下情况被创建：在一个函数内部，在一个代码块（由一对花括号包裹）内部。

let 声明的语法与 var 的语法一致。你基本上可以用 let 来代替 var 进行变量声明，但会将变量的作用域限制在当前代码块中。块级作用域有以下几个特点：

1. 声明变量不会提升到代码块顶部：let、const 声明并不会被提升到当前代码块的顶部，因此你需要手动将let、const 声明放置到顶部，以便让变量在整个代码块内部可用。

function getValue(condition) {
  if (condition) {
    let value = "blue";
    return value;
  } else {
    // value 在此处不可用
    return null;
  }
  // value 在此处不可用
}

2. 禁止重复声明：如果一个标识符已经在代码块内部被定义，那么在此代码块内使用同一个标识符进行 let 声明就会导致抛出错误。例如：

var count = 30;
let count = 40; // Uncaught SyntaxError: Identifier 'count' has already been declared

在本例中， count 变量被声明了两次：一次使用 var ，另一次使用 let，因为 let 不能在同一作用域内重复声明一个已有标识符，此处的 let 声明就会抛出错误。但如果在嵌套的作用域内使用 let 声明一个同名的新变量，则不会抛出错误。

var count = 30;
// 不会抛出错误
if (condition) {
  let count = 40;
  // 其他代码
}

循环中的绑定块作用域的妙用：开发者可能最希望实现 for 循环的块级作用域了，因为可以把声明的计数器变量限制在循环内。例如，以下代码在 JS 经常见到：

<button>测试1</button>
  <button>测试2</button>
  <button>测试3</button>

var btns = document.getElementsByTagName('button')
for (var i = 0; i < btns.length; i++) {
  btns[i].onclick = function () {
    console.log('第' + (i + 1) + '个')
  }
}

我们要实现这样的一个需求: 点击某个按钮, 提示"点击的是第 n 个按钮"。

此处我们先不考虑事件代理，万万没想到，点击任意一个按钮，后台都是弹出"第四个"。

这是因为 i 是全局变量，执行到点击事件时，此时 i 的值为 3。

那该如何修改，最简单的是用 let 声明 i

for (let i = 0; i < btns.length; i++) {
  btns[i].onclick = function () {
    console.log('第' + (i + 1) + '个')
  }
}

四.作用域链

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首先认识一下什么叫做自由变量 。如下代码中，console.log(a) 要得到 a 变量，但是在当前的作用域中没有定义 a（可对比一下 b）。当前作用域没有定义的变量，这成为自由变量 。自由变量的值如何得到 ？需要向父级作用域寻找（注意：这种说法并不严谨，下文会重点解释）

var a = 100
function fn() {
  var b = 200
  console.log(a) // 这里的 a 在这里就是一个自由变量
  console.log(b)
}
fn()

什么是作用域链哪？如果父级也没呢？再一层一层向上寻找，直到找到全局作用域还是没找到，就宣布放弃。这种一层一层的关系，就是作用域链 。

var a = 100
function f1() {
  var b = 200
  function f2() {
    var c = 300
    console.log(a) // 100 自由变量，顺作用域链向父作用域找
    console.log(b) // 200 自由变量，顺作用域链向父作用域找
    console.log(c) // 300 本作用域的变量
  }
  f2()
}
f1()

关于自由变量的取值：在 fn 函数中，取自由变量 x 的值时，要到哪个作用域中取 ？要到创建 fn 函数的那个作用域中取，无论 fn 函数将在哪里调用。所以，不要在用以上说法了。相比而言，用这句话描述会更加贴切：要到创建这个函数的那个域"。作用域中取值，这里强调的是"创建"，而不是"调用"，切记切记，其实这就是所谓的"静态作用域"。再来看一个例子：

const food = "rice";
const eat = function () {
  console.log(`eat ${food}`);
};
(function () {
  const food = "noodle";
  eat(); // eat rice
})();

在本示例中，最终打印的结果为 eat rice。因为对于 eat( ) 函数来说，创建该函数时它的父级上下文为全局上下文，所以 food 的值为 rice。如果我们将代码稍作修改，改成如下：

const food = "rice";
(function () {
  const food = "noodle";
  const eat = function () {
    console.log(`eat ${food}`);
  };
  eat(); // eat noodle
})();

这个时候，打印出来的值就为 eat noodle。因为对于 eat( ) 函数来讲，创建它的时候父级上下文为 IIFE，所以 food 的值为 noodle。

五.作用域与作用域链

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许多开发人员经常混淆作用域和执行上下文的概念，误认为它们是相同的概念，但事实并非如此。我们知道 JavaScript属于解释型语言，JavaScript的执行分为：解释和执行两个阶段，这两个阶段所做的事并不一样

1. 解释阶段：词法分析，语法分析，作用域规则确定。
2. 执行阶段：创建执行上下文，执行函数代码，垃圾回收。

JavaScript解释阶段便会确定作用域规则，因此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，但是执行上下文是函数执行之前创建的。执行上下文最明显的就是 this的指向是执行时确定的。而作用域访问的变量是编写代码的结构确定的。作用域和执行上下文之间最大的区别是：执行上下文在运行时确定，随时可能改变，作用域在定义时就确定，并且不会改变。

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