JavaScript ECMA-262-3中變量對(duì)象的用法

這篇文章主要講解了JavaScript ECMA-262-3中變量對(duì)象的用法，內(nèi)容清晰明了，對(duì)此有興趣的小伙伴可以學(xué)習(xí)一下，相信大家閱讀完之后會(huì)有幫助。

介紹

我們?cè)趧?chuàng)建應(yīng)用程序的時(shí)候，總免不了要聲明變量和函數(shù)。那么，當(dāng)我們需要使用這些東西的時(shí)候，解釋器(interpreter)是怎么樣、從哪里找到我們的數(shù)據(jù)(函數(shù)，變量)的，這個(gè)過程究竟發(fā)生了什么呢？

大部分ECMAScript程序員應(yīng)該都知道變量與 執(zhí)行上下文 密切相關(guān)：

var a = 10; // variable of the global context
 
(function () {
 var b = 20; // local variable of the function context
})();
 
alert(a); // 10
alert(b); // "b" is not defined

同樣，很多程序員也知道，基于當(dāng)前版本的規(guī)范，獨(dú)立作用域只能通過“函數(shù)(function)”代碼類型的執(zhí)行上下文創(chuàng)建。那么，想對(duì)于C/C++舉例來說，ECMAScript里， for 循環(huán)并不能創(chuàng)建一個(gè)局部的上下文。(譯者注：就是局部作用域)：

for (var k in {a: 1, b: 2}) {
 alert(k);
}
 
alert(k); // variable "k" still in scope even the loop is finished

下面我們具體來看一看，當(dāng)我們聲明數(shù)據(jù)時(shí)候的內(nèi)部細(xì)節(jié)。

數(shù)據(jù)聲明

如果變量與執(zhí)行上下文相關(guān)，那么它自己應(yīng)該知道它的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在哪里和如何訪問。這種機(jī)制被稱作 變量對(duì)象(variable object).

變量對(duì)象 (縮寫為VO)就是與執(zhí)行上下文相關(guān)的對(duì)象(譯者注：這個(gè)“對(duì)象”的意思就是指某個(gè)東西)，它存儲(chǔ)下列內(nèi)容：

• 變量 (var, VariableDeclaration);
• 函數(shù)聲明 (FunctionDeclaration, 縮寫為FD);
• 以及函數(shù)的形參

以上均在上下文中聲明。

簡(jiǎn)單舉例如下，一個(gè)變量對(duì)象完全有可能用正常的ECMAScript對(duì)象的形式來表現(xiàn)：

VO = {};

正如我們之前所說, VO就是執(zhí)行上下文的屬性(property)：

activeExecutionContext = {
 VO: {
 // context data (var, FD, function arguments)
 }
};

只有全局上下文的變量對(duì)象允許通過VO的屬性名稱間接訪問(因?yàn)樵谌稚舷挛睦铮謱?duì)象自身就是變量對(duì)象，稍后會(huì)詳細(xì)介紹)。在其它上下文中是不可能直接訪問到VO的，因?yàn)樽兞繉?duì)象完全是實(shí)現(xiàn)機(jī)制內(nèi)部的事情。

當(dāng)我們聲明一個(gè)變量或一個(gè)函數(shù)的時(shí)候，同時(shí)還用變量的名稱和值，在VO里創(chuàng)建了一個(gè)新的屬性。

例如：

var a = 10;

function test(x) {
 var b = 20;
};

test(30);

對(duì)應(yīng)的變量對(duì)象是：

// Variable object of the global context
VO(globalContext) = {
 a: 10,
 test: 
};

// Variable object of the "test" function context
VO(test functionContext) = {
 x: 30,
 b: 20
};

在具體實(shí)現(xiàn)層面(和在規(guī)范中)變量對(duì)象只是一個(gè)抽象的事物。(譯者注：這句話翻譯的總感覺不太順溜，歡迎您提供更好的譯文。)從本質(zhì)上說，在不同的具體執(zhí)行上下文中，VO的名稱和初始結(jié)構(gòu)都不同。

不同執(zhí)行上下文中的變量對(duì)象

對(duì)于所有類型的執(zhí)行上下文來說，變量對(duì)象的一些操作(如變量初始化)和行為都是共通的。從這個(gè)角度來看，把變量對(duì)象作為抽象的基本事物來理解更容易。而在函數(shù)上下文里同樣可以通過變量對(duì)象定義一些相關(guān)的額外細(xì)節(jié)。

下面，我們?cè)敿?xì)展開探討；

全局上下文中的變量對(duì)象

這里有必要先給全局對(duì)象(Global object)一個(gè)明確的定義：

全局對(duì)象(Global object) 是在進(jìn)入任何執(zhí)行上下文之前就已經(jīng)創(chuàng)建的對(duì)象；這個(gè)對(duì)象只存在一份，它的屬性在程序中任何地方都可以訪問，全局對(duì)象的生命周期終止于程序退出那一刻。

初始創(chuàng)建階段，全局對(duì)象通過Math,String,Date,parseInt等屬性初始化，同樣也可以附加其它對(duì)象作為屬性，其中包括可以引用全局對(duì)象自身的對(duì)象。例如，在DOM中，全局對(duì)象的window屬性就是引用全局對(duì)象自身的屬性(當(dāng)然，并不是所有的具體實(shí)現(xiàn)都是這樣)：

global = {
 Math: <...>,
 String: <...>
 ...
 ...
 window: global
};

因?yàn)槿謱?duì)象是不能通過名稱直接訪問的，所以當(dāng)訪問全局對(duì)象的屬性時(shí)，通常忽略前綴。盡管如此，通過全局上下文的this還是有可能直接訪問到全局對(duì)象的，同樣也可以通過引用自身的屬性來訪問，例如，DOM中的window。綜上所述，代碼可以簡(jiǎn)寫為:

String(10); // means global.String(10);

// with prefixes
window.a = 10; // === global.window.a = 10 === global.a = 10;
this.b = 20; // global.b = 20;

因此，全局上下文中的變量對(duì)象就是全局對(duì)象自身(global object itself):

VO(globalContext) === global;

準(zhǔn)確理解“全局上下文中的變量對(duì)象就是全局對(duì)象自身”是非常必要的，基于這個(gè)事實(shí)，在全局上下文中聲明一個(gè)變量時(shí)，我們才能夠通過全局對(duì)象的屬性間接訪問到這個(gè)變量(例如，當(dāng)事先未知變量名時(shí))：

var a = new String('test');

alert(a); // directly, is found in VO(globalContext): "test"

alert(window['a']); // indirectly via global === VO(globalContext): "test"
alert(a === this.a); // true

var aKey = 'a';
alert(window[aKey]); // indirectly, with dynamic property name: "test" 

函數(shù)上下文中的變量對(duì)象

在函數(shù)執(zhí)行上下文中，VO是不能直接訪問的，此時(shí)由激活對(duì)象(activation object,縮寫為AO)扮演VO的角色。

VO(functionContext) === AO;

激活對(duì)象 是在進(jìn)入函數(shù)上下文時(shí)刻被創(chuàng)建的，它通過函數(shù)的arguments屬性初始化。grguments屬性的值是Arguments object：

AO = {
 arguments: <ArgO>
};

Arguments objects 是函數(shù)上下文里的激活對(duì)象中的內(nèi)部對(duì)象，它包括下列屬性：

• callee — 指向當(dāng)前函數(shù)的引用；
• length — 真正傳遞的參數(shù)的個(gè)數(shù)；
• properties-indexes (字符串類型的整數(shù)) 屬性的值就是函數(shù)的參數(shù)值(按參數(shù)列表從左到右排列)。 properties-indexes內(nèi)部元素的個(gè)數(shù)等于arguments.length. properties-indexes 的值和實(shí)際傳遞進(jìn)來的參數(shù)之間是共享的。(譯者注：共享與不共享的區(qū)別可以對(duì)比理解為引用傳遞與值傳遞的區(qū)別)

例如：

function foo(x, y, z) {

 alert(arguments.length); // 2 – quantity of passed arguments
 alert(arguments.callee === foo); // true

 alert(x === arguments[0]); // true
 alert(x); // 10

 arguments[0] = 20;
 alert(x); // 20

 x = 30;
 alert(arguments[0]); // 30

 // however, for not passed argument z,
 // related index-property of the arguments
 // object is not shared

 z = 40;
 alert(arguments[2]); // undefined

 arguments[2] = 50;
 alert(z); // 40

}

foo(10, 20); 

最后一個(gè)例子的場(chǎng)景，在當(dāng)前版本的Google Chrome瀏覽器里有一個(gè)bug  — 即使沒有傳遞參數(shù)z，z和arguments[2]仍然是共享的。(譯者注：我試驗(yàn)了一下，在Chrome Ver4.1.249.1059版本，該bug仍然存在)

分階段處理上下文代碼

現(xiàn)在我們終于觸及到本文的核心內(nèi)容。執(zhí)行上下文的代碼被分成兩個(gè)基本的階段來處理：

• 進(jìn)入執(zhí)行上下文；
• 執(zhí)行代碼；

變量對(duì)象的變化與這兩個(gè)階段緊密相關(guān)。

進(jìn)入執(zhí)行上下文

當(dāng)進(jìn)入執(zhí)行上下文(代碼執(zhí)行之前)時(shí)，VO已被下列屬性填充滿(這些都已經(jīng)在前文描述過)：

• 函數(shù)的所有形式參數(shù)(如果我們是在函數(shù)執(zhí)行上下文中)

  — 變量對(duì)象的一個(gè)屬性，這個(gè)屬性由一個(gè)形式參數(shù)的名稱和值組成；如果沒有對(duì)應(yīng)傳遞實(shí)際參數(shù)，那么這個(gè)屬性就由形式參數(shù)的名稱和undefined值組成；

• 所有函數(shù)聲明(FunctionDeclaration, FD)  

  —變量對(duì)象的一個(gè)屬性，這個(gè)屬性由一個(gè)函數(shù)對(duì)象(function-object)的名稱和值組成；如果變量對(duì)象已經(jīng)存在相同名稱的屬性，則完全替換這個(gè)屬性。

• 所有變量聲明(var, VariableDeclaration)  

  —變量對(duì)象的一個(gè)屬性，這個(gè)屬性由變量名稱和undefined值組成；如果變量名稱跟已經(jīng)聲明的形式參數(shù)或函數(shù)相同，則變量聲明不會(huì)干擾已經(jīng)存在的這類屬性。

讓我們看一個(gè)例子：

function test(a, b) {
 var c = 10;
 function d() {}
 var e = function _e() {};
 (function x() {});
}

test(10); // call 

當(dāng)進(jìn)入“test”函數(shù)的上下文時(shí)(傳遞參數(shù)10)，AO如下：

AO(test) = {
 a: 10,
 b: undefined,
 c: undefined,
 d: <reference to FunctionDeclaration "d">
 e: undefined
};

注意，AO里并不包含函數(shù)“x”。這是因?yàn)?em>“x” 是一個(gè)函數(shù)表達(dá)式(FunctionExpression, 縮寫為 FE) 而不是函數(shù)聲明，函數(shù)表達(dá)式不會(huì)影響VO(譯者注：這里的VO指的就是AO)。 不管怎樣，函數(shù)“_e” 同樣也是函數(shù)表達(dá)式，但是就像我們下面將看到的那樣，因?yàn)樗峙浣o了變量 “e”，所以它變成可以通過名稱“e”來訪問。 FunctionDeclaration 與 FunctionExpression 的不同，將在 Chapter 5. Functions進(jìn)行詳細(xì)的探討。

這之后，將進(jìn)入處理上下文代碼的第二個(gè)階段 — 執(zhí)行代碼。

執(zhí)行代碼

這一刻，AO/VO 已經(jīng)被屬性(不過，并不是所有的屬性都有值，大部分屬性的值還是系統(tǒng)默認(rèn)的初始值undefined )填滿。

還是前面那個(gè)例子, AO/VO 在代碼解釋期間被修改如下：

AO['c'] = 10;
AO['e'] = <reference to FunctionExpression "_e">;

再次注意，因?yàn)?em>FunctionExpression“_e”保存到了已聲明的變量“e”上，所以它仍然存在于內(nèi)存中(譯者注：就是還在AO/VO中的意思)。而FunctionExpression。未保存的函數(shù)表達(dá)式只有在它自己的定義或遞歸中才能被調(diào)用。 “x” 并不存在于AO/VO中。即，如果我們想嘗試調(diào)用“x”函數(shù)，不管在函數(shù)定義之前還是之后，都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤“x is not defined”

另一個(gè)經(jīng)典例子：

alert(x); // function

var x = 10;
alert(x); // 10

x = 20;

function x() {};

alert(x); // 20 

為什么第一個(gè)alert “x” 的返回值是function，而且它還是在“x” 聲明之前訪問的“x” 的？為什么不是10或20呢？因?yàn)?，根?jù)規(guī)范 — 當(dāng)進(jìn)入上下文時(shí)，往VO里填入函數(shù)聲明；在相同的階段，還有一個(gè)變量聲明“x”，那么正如我們?cè)谏弦粋€(gè)階段所說，變量聲明在順序上跟在函數(shù)聲明和形式參數(shù)聲明之后，而且，在這個(gè)階段(譯者注：這個(gè)階段是指進(jìn)入執(zhí)行上下文階段)，變量聲明不會(huì)干擾VO中已經(jīng)存在的同名函數(shù)聲明或形式參數(shù)聲明，因此，在進(jìn)入上下文時(shí)，VO的結(jié)構(gòu)如下：

VO = {};
 
VO['x'] = <reference to FunctionDeclaration "x">
 
// found var x = 10;
// if function "x" would not be already defined
// then "x" be undefined, but in our case
// variable declaration does not disturb
// the value of the function with the same name
 
VO['x'] = <the value is not disturbed, still function>

隨后在執(zhí)行代碼階段，VO做如下修改：

VO['x'] = 10;
VO['x'] = 20; 

我們可以在第二、三個(gè)alert看到這個(gè)效果。

在下面的例子里我們可以再次看到，變量是在進(jìn)入上下文階段放入VO中的。(因?yàn)?，雖然else部分代碼永遠(yuǎn)不會(huì)執(zhí)行，但是不管怎樣，變量“b”仍然存在于VO中。)(譯者注：變量b雖然存在于VO中，但是變量b的值永遠(yuǎn)是undefined)

if (true) {
 var a = 1;
} else {
 var b = 2;
}

alert(a); // 1
alert(b); // undefined, but not "b is not defined" 

關(guān)于變量

通常，各類文章和JavaScript相關(guān)的書籍都聲稱：“不管是使用var關(guān)鍵字(在全局上下文)還是不使用var關(guān)鍵字(在任何地方)，都可以聲明一個(gè)變量”。請(qǐng)記住，這絕對(duì)是謠傳：

任何時(shí)候，變量只能通過使用var關(guān)鍵字才能聲明。

那么像下面這樣分配：

 a = 10; 

這僅是給全局對(duì)象創(chuàng)建了一個(gè)新屬性(但是它不是變量)。“不是變量”的意思并不是說它不能被改變，而是指它不符合ECMAScript規(guī)范中的變量概念，所以它“不是變量”(它之所以能成為全局對(duì)象的屬性，完全是因?yàn)閂O(globalContext) === global，大家還記得這個(gè)吧？)。

讓我們通過下面的實(shí)例看看具體的區(qū)別吧：

alert(a); // undefined
alert(b); // "b" is not defined

b = 10;
var a = 20; 

所有根源仍然是VO和它的修改階段(進(jìn)入上下文 階段和執(zhí)行代碼 階段)：

進(jìn)入上下文階段：

VO = {
 a: undefined
}; 

我們可以看到，因?yàn)椤癰”不是一個(gè)變量，所以在這個(gè)階段根本就沒有“b”，“b”將只在執(zhí)行代碼階段才會(huì)出現(xiàn)(但是在我們這個(gè)例子里，還沒有到那就已經(jīng)出錯(cuò)了)。

讓我們改變一下例子代碼：

alert(a); // undefined, we know why

b = 10;
alert(b); // 10, created at code execution

var a = 20;
alert(a); // 20, modified at code execution 

關(guān)于變量，還有一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)。變量相對(duì)于簡(jiǎn)單屬性來說，變量有一個(gè)特性(attribute)：{DontDelete},這個(gè)特性的含義就是不同通過delete操作符直接刪除變量屬性。

a = 10;
alert(window.a); // 10

alert(delete a); // true

alert(window.a); // undefined

var b = 20;
alert(window.b); // 20

alert(delete b); // false

alert(window.b); // still 20 

但是，在eval上下文，這個(gè)規(guī)則并不起作用，因?yàn)樵谶@個(gè)上下文里，變量沒有{DontDelete}特性。

eval('var a = 10;');
alert(window.a); // 10

alert(delete a); // true

alert(window.a); // undefined

使用一些調(diào)試工具(例如：Firebug)的控制臺(tái)測(cè)試該實(shí)例時(shí)，請(qǐng)注意，F(xiàn)irebug同樣是使用eval來執(zhí)行控制臺(tái)里你的代碼。因此，變量屬性同樣沒有{DontDelete}特性，可以被刪除。

特殊實(shí)現(xiàn): __parent__ 屬性

前面已經(jīng)提到過，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，激活對(duì)象是不可能被直接訪問到的。但是，一些具體實(shí)現(xiàn)并沒有完全遵守這個(gè)規(guī)定，例如SpiderMonkey和Rhino；在這些具體實(shí)現(xiàn)中，函數(shù)有一個(gè)特殊的屬性 __parent__，通過這個(gè)屬性可以直接引用到函數(shù)已經(jīng)創(chuàng)建的激活對(duì)象或全局變量對(duì)象。

例如 (SpiderMonkey, Rhino)：

var global = this;
var a = 10;

function foo() {}

alert(foo.__parent__); // global

var VO = foo.__parent__;

alert(VO.a); // 10
alert(VO === global); // true 

在上面的例子中我們可以看到，函數(shù)foo是在全局上下文中創(chuàng)建的，所以屬性__parent__ 指向全局上下文的變量對(duì)象，即全局對(duì)象。(譯者注：還記得這個(gè)吧：VO(globalContext) === global)

然而，在SpiderMonkey中用同樣的方式訪問激活對(duì)象是不可能的：在不同版本的SpiderMonkey中，內(nèi)部函數(shù)的__parent__ 有時(shí)指向null ，有時(shí)指向全局對(duì)象。

在Rhino中，用同樣的方式訪問激活對(duì)象是完全可以的。

例如 (Rhino)：

var global = this;
var x = 10;

(function foo() {

 var y = 20;

 // the activation object of the "foo" context
 var AO = (function () {}).__parent__;

 print(AO.y); // 20

 // __parent__ of the current activation
 // object is already the global object,
 // i.e. the special chain of variable objects is formed,
 // so-called, a scope chain
 print(AO.__parent__ === global); // true

 print(AO.__parent__.x); // 10

})(); 

看完上述內(nèi)容，是不是對(duì)JavaScript ECMA-262-3中變量對(duì)象的用法有進(jìn)一步的了解，如果還想學(xué)習(xí)更多內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。