javascript的作用域链

出自博客地址：http://www.cnblogs.com/lhb25/archive/2011/09/06/javascript-scope-chain.html；

1.作用域的概念

任何程序设计语言都有作用域链的概念。作用域指的是变量和函数的可访问的范围，它决定了变量和函数的生命周期。可分为全局作用域和局部作用域。

2.作用域链的组成

作用域链由函数创建时所对应的作用域中，此函数可以访问的数据对象组成。作用域链保存在函数对象的内部属性【[Scope]】里，因此Scope是一个对象集合。

当一个函数创建后，它的作用域链会被创建此函数的作用域中可访问的数据对象填充。例如定义下面这样一个函数：

function add(num1,num2) {
    var sum = num1 + num2;
    return sum;
}

　　在函数add创建时，它的作用域链中会填入一个全局对象，该全局对象包含了所有全局变量，如下图所示（注意：图片只例举了全部变量中的一部分）：

JavaScript作用域链

3.执行函数的作用域链

当函数被调用时，会创建一个称为“执行期上下文”的内部对象。执行期上下文定义了函数的执行环境。每个“执行期上下文”都有自己的作用域链，用于标识符解析。运行期上下文被创建时，它的作用域链初始化为当前运行函数的作用域链，即内部属性[Scope]所包含的值。此外，还有一个活动对象。活动对象包含局部变量，命名参数，参数集合以及this。然后此对象会被推入作用域链的前端。当执行期上下文被销毁，活动对象也随之销毁。

函数add的作用域将会在执行时用到。例如执行如下代码：

var total = add(5,10);

新的作用域链如下图所示：

4.标识符的解析

在函数执行过程中，每遇到一个变量，都会经历一次标识符解析过程以决定从哪里获取和存储数据。该过程从作用域链头部，也就是从活动对象开始搜索，查找同名的标识符，如果找到了就使用这个标识符对应的变量，如果没找到继续搜索作用域链中的下一个对象，如果搜索完所有对象都未找到，则认为该标识符未定义。函数执行过程中，每个标识符都要经历这样的搜索过程。

5.作用域链和代码优化

作用域链和代码优化

　　从作用域链的结构可以看出，在运行期上下文的作用域链中，标识符所在的位置越深，读写速度就会越慢。如上图所示，因为全局变量总是存在于运行期上下文作用域链的最末端，因此在标识符解析的时候，查找全局变量是最慢的。所以，在编写代码的时候应尽量少使用全局变量，尽可能使用局部变量。一个好的经验法则是：如果一个跨作用域的对象被引用了一次以上，则先把它存储到局部变量里再使用。例如下面的代码：

function changeColor(){
    document.getElementById("btnChange").onclick=function(){
        document.getElementById("targetCanvas").style.backgroundColor="red";
    };
}

　　这个函数引用了两次全局变量document，查找该变量必须遍历整个作用域链，直到最后在全局对象中才能找到。这段代码可以重写如下：

function changeColor(){
    var doc=document;
    doc.getElementById("btnChange").onclick=function(){
        doc.getElementById("targetCanvas").style.backgroundColor="red";
    };
}

　　这段代码比较简单，重写后不会显示出巨大的性能提升，但是如果程序中有大量的全局变量被从反复访问，那么重写后的代码性能会有显著改善。

改变作用域链

　　函数每次执行时对应的运行期上下文都是独一无二的，所以多次调用同一个函数就会导致创建多个运行期上下文，当函数执行完毕，执行上下文会被销毁。每一个运行期上下文都和一个作用域链关联。一般情况下，在运行期上下文运行的过程中，其作用域链只会被 with 语句和 catch 语句影响。

　　with语句是对象的快捷应用方式，用来避免书写重复代码。例如：

function initUI(){
    with(document){
        var bd=body,
            links=getElementsByTagName("a"),
            i=0,
            len=links.length;
        while(i < len){
            update(links[i++]);
        }
        getElementById("btnInit").onclick=function(){
            doSomething();
        };
    }
}

　　这里使用width语句来避免多次书写document，看上去更高效，实际上产生了性能问题。

　　当代码运行到with语句时，运行期上下文的作用域链临时被改变了。一个新的可变对象被创建，它包含了参数指定的对象的所有属性。这个对象将被推入作用域链的头部，这意味着函数的所有局部变量现在处于第二个作用域链对象中，因此访问代价更高了。如下图所示：

JavaScript作用域链

　　因此在程序中应避免使用with语句，在这个例子中，只要简单的把document存储在一个局部变量中就可以提升性能。

　　另外一个会改变作用域链的是try-catch语句中的catch语句。当try代码块中发生错误时，执行过程会跳转到catch语句，然后把异常对象推入一个可变对象并置于作用域的头部。在catch代码块内部，函数的所有局部变量将会被放在第二个作用域链对象中。示例代码：

try{
    doSomething();
}catch(ex){
    alert(ex.message); //作用域链在此处改变
}

　　请注意，一旦catch语句执行完毕，作用域链机会返回到之前的状态。try-catch语句在代码调试和异常处理中非常有用，因此不建议完全避免。你可以通过优化代码来减少catch语句对性能的影响。一个很好的模式是将错误委托给一个函数处理，例如：

try{
    doSomething();
}catch(ex){
    handleError(ex); //委托给处理器方法
}

　　优化后的代码，handleError方法是catch子句中唯一执行的代码。该函数接收异常对象作为参数，这样你可以更加灵活和统一的处理错误。由于只执行一条语句，且没有局部变量的访问，作用域链的临时改变就不会影响代码性能了。