变量、作用域与内存问题

（一）变量的那些事

　　按照 ECMA-262的定义，JavaScript 的变量与其他语言的变量有很大区别。JavaScript 变量松散类型的本质，决定了一个变量只是在特定时间用于保存特定值而已，这点与其他语言不同，比如说 Java 定义一个变量必须同时指定它的数据类型，一旦指定了就不能储存其他类型的数据了。由于不存在定义某个变量必须要保存何种数据类型值的规则，变量的值及其数据类型可以在脚本的生命周期内改变。这是多爽的一件事儿~~

　　ES 的变量可能包含几种类型的值，比如说，基本类型或者引用类型，在前面也提到过，基本类型就是保存简单的数据，比如说字符串，数值等，而引用数据类型保存的是复杂的数据。将一个值赋值给变量时，解析器必须确定这个值是基本类型值还是引用类型值。基本数据类型是按值访问的，因为可以操作保存在变量中的实际的值；而引用类型是按引用访问的。定义基本类型值和引用类型值的方式是类似的：创建一个变量并为该变量赋值，但是，当这个值保存到变量中以后，对不同类型值可以执行的操作则大相径庭。对于引用类型的值，我们可以为其添加属性和方法，也可以改变和删除其属性和方法；但是不能给基本类型的值添加属性，尽管这样做不会导致任何错误：

　　除了保存的方式不同之外，在从一个变量向另一个变量复制基本类型值和引用类型值时，也存在不同。如果从一个变量向另一个变量复制基本类型的值，会在变量对象上创建一个新值，然后把该值复制到为新变量分配的位置上。比如：

let num = 1
let num2 = num

上面两个变量保存的值都是1，但是他们之间是相互独立，没有半毛钱关系的，改变其中的某一个变量不会引起另外一个变量的改变。那这里面具体都做了什么事呢？首先，在栈（一种内存结构）中创建一个变量 num ，这个变量保存的值是 1 ，然后，同样的，在栈中创建另外一个变量 num2 ，他保存的值跟此刻 num 变量的值一致，说白的了就是直接复制一份拿过来，哦，你保存的是1啊，那我这也弄一个1，这两个保存的数据1是相互独立，互不影响的。

　　当从一个变量向另一个变量复制引用类型的值时，同样也会将存储在变量对象中的值复制一份放到为新变量分配的空间中。不同的是，这个值的副本实际上是一个指针，而这个指针指向存储在堆（一种内存结构）中的一个对象。这里也说明了，对于引用对象，在栈内存中保存的是一个指针，这个指针就指向了堆内存中一个空间，所以，当从一个变量向另一个变量复制引用类型的值时，就会将这个指针复制过去，这就导致着可以有多个变量来共同操作同一个对象，因为他们保存的指针是相同的，因此，通过一个变量改变这个对象，再通过其他对象去访问就会得到刚才改变后的结果，因为他们访问和修改的都是同一个对象：

这里的几行代码到底做了什么事呢？首先，栈内存中创建一个变量 person ，堆内存开辟了一个空间，该空间对象的指针保存在栈内存的 person 变量中，然后在堆内存里面保存着对象的属性名和属性值；然后，第二行代码，在栈内存中创建变量person2 ，并且将变量person 保存的指针复制了一份拿过来；第三行代码，通过变量 person2 的指针去操作对应的对象，因为 person 跟 person2 保存的指针是一样的，所以通过其中一个变量去修改对象，然后另一个变量再去读取这个对象时，就会得到修改后的结果。这里举个例子，指就像一把钥匙，对象就是一个箱子，而且是一个上了锁的箱子，第一步，使用一个变量保存一个对象，就像给了这把钥匙给这个对象，第二步，将一个保存着对象的变量赋值给另外一个变量时，就等于把钥匙复制了一条给了这个变量，这就相当于有两个变量拿着两条能开同一个箱子的钥匙，所以，通过其中一个钥匙去开，然后翻动箱子里面的东西（修改对象的属性），然后再由另外一条钥匙去开，肯定得到的是被翻动（修改后）的箱子。

　　关于变量，最后说一点也是经常被误会被质疑的一点 —— 函数传递参数的方式到底是值传递还是引用传递？

　　首先，摆明观点， ES 中的所有函数传递参数的方式都是值传递！也就是说，把函数外部的值复制给函数内部的参数，就和把值从一个变量复制到另一个变量一样。如果是基本数据类型，直接复制一份基本类型的值；如果是引用类型，则复制一个引用！

对于基本类型而言，直接复制一份数据给参数，所以这是两个独立的数据，在函数内部修改的数据不会对函数外部的数据产生影响；然而对于引用类型，却是不一样了：

因为给参数传递的是这个变量保存的值，也就是指向 person 对象的一个指针，所以，在函数内部修改这个对象，在外部必然会得到修改后的结果。可是您有可能还会觉得这就是一个引用在传递，然而不是这样的：

这个例子就很好的说明了并没有把引用传递过去，而仅仅传递的是变量保存的值，这个变量着什么值就传递什么值过去。

（二）执行环境与作用域

　　执行环境（有时候也简称环境），是 JavaScript 中最重要的一个概念之一。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。全局执行环境就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。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才会被销毁。

　　除了全局执行环境以外，每个函数都有一个执行环境，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，这称为压栈；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，称为出栈。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，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。作用域链的始端，始终都是当前执行的代码所在执行环境的变量对象，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。也就是说，当在一个执行环境中读取（查找）一个变量时，首先会在自身的变量对象上寻找，如果找到，则返回对应的值；如果没有，则去下一个包含对象上寻找，同样的，找到则返回，没有找到则继续下一个包含对象，直到找到全局对象为止，如果全局对象也没有，则返回 undefined ，这就是作用域链。

（三）垃圾回收机制

　　JavaScript 具有自动垃圾收集机制，也就是说，执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存。而在 C 或 C++语言中，还需要我们手动的去跟踪内存的使用情况。JavaScript 的垃圾收集机制的原理其实很简单：找出那些不再继续使用的变量然后释放其占用的内存。为此，垃圾收集器会按照固定的时间间隔，周期性地执行这一操作。

　　局部变量只在函数执行的过程中存在，而在这个过程中，会为局部变量在栈（或堆）内存上分配相应的空间，以便存储它们的值。然后在函数中使用这些变量，直至函数执行结束。此时，局部变量就没有存在的必要了，因此可以释放它们的内存以供将来使用。在这种情况下，很容易判断变量是否还有存在的必要；但并非所有情况下都这么容易就能得出结论。垃圾收集器必须跟踪哪个变量有用哪个变量没用，对于不再有用的变量打上标记，以备将来收回其占用的内存。

　　JavaScript 中最常用的垃圾收集方式是标记清除。当变量进入环境（例如，在函数中声明一个变量）时，就将这个变量标记为“进入环境”。从逻辑上讲，永远不能释放进入环境的变量所占用的内存，因为只要执行流进入相应的环境，就可能会用到它们。而当变量离开环境时，则将其标记为“离开环境”。垃圾收集器在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记。然后，它会去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的变量的标记。而在此之后再被加上标记的变量将被视为准备删除的变量，原因是环境中的变量已经无法访问到这些变量了。最后，垃圾收集器完成内存清除工作，销毁那些带标记的值并回收它们所占用的内存空间。