前言

JS 中的執行環境和作用域鏈是非常重要的概念，它們是 JS 引擎在處理 JS 代碼的時候對變量和函數的處理方式，這兩個概念的正確理解能夠幫助我們更好地理解和預測代碼的行為。

執行環境

執行環境定義了變量或者函數有權訪問的數據集合，每一個執行環境都有一個與之關聯的變量對象，該執行環境中定義的所有變量和函數都保存在這個對象中。我們無法直接訪問這個對象，這個對象只是在解析器處理數據的時候使用。

我們平時說的全局變量就是在最外圍的一個執行環境中定義的變量，全局執行環境根據 ECMAScript 的不同實現而有不同的表示，在 Web 瀏覽器中，全局執行環境就是 window 對象，所有的全局變量和函數就是作為 window 對象的屬性和方法創建的。在 nodejs 的實現中，全局執行環境就是global 對象。除了全局執行環境，每個函數都有自己的執行環境，當執行流進入一個函數時，函數的環境就會被推入一個環境棧中，而函數執行之后，棧將其環境彈出，把控制權返回給之前的執行環境。也就是說某個執行環境中的代碼全部執行完畢之后，該環境就被銷毀，保存在其中的所有變量和函數定義也隨之銷毀，全局執行環境直到應用程序額推出——例如網頁或瀏覽器被關閉時才被銷毀。

作用域鏈

前面說到每個執行環境都有一個變量對象來保存環境中定義的變量和函數，環境是層層嵌套的，所以當代碼進入到一個新的環境開始執行時，會創建變量對象的一個作用域鏈，把嵌套的執行環境之間的變量對象做一個有序的聯系。作用域鏈最主要的作用是確保當前執行環境有權訪問的變量和函數，并且有序地查找。在作用域鏈的最前端始終是當前正在執行的代碼所處的執行環境的變量對象，如果這個環境是一個函數，就把函數的活動對象作為其變量對象，在函數中沒有定義新的變量時，這個活動獨享就是函數的 arguments 對象。作用域鏈的下一個變量都西昂來自于當前執行環境的包含環境，依次類推，逐層嵌套，知道全局執行環境；全局執行環境的變量對象始終都是作用域鏈中的最后一個都對象。

當我們的代碼在執行的時候，遇到的每一個標識符解析都會沿著作用域鏈一級一級地進行搜索，從作用域鏈的前端（當前執行環境的變量對象）逐級向后回溯，知道找到標識符為止，如果在作用域鏈上沒有找到這個標識符，通常會導致錯誤。我們經常遇到的 Uncaught ReferenceError: x is not defined 就是這個錯誤在瀏覽器中的表現。

JS解釋器在執行時會將變量和函數進行聲明提前，在聲明函數的時候，會給函數一個 [[scope]] 屬性，這個屬性中包含了當前函數所有包含環境的變量對象，也就是我們的函數在聲明提前的時候就已經生成了他的包含環境的作用域鏈了，然后當函數執行的時候會把自己的 arguments 和內部定義的函數和變量打包成一個變量對象加到 scope chain 的最后。

函數參數也被當做變量來對待，因此起訪問規則與執行環境中的其他變量相同。

作用域鏈的這種特性理解起來其實也是比較直觀的，但是在實際的代碼中由于情況非常多，有時候有些行為還是比較反直覺或者說容易產生誤解的。比如下面的情況：

作用域鏈看的是函數定義的位置而不是執行的位置

var x = 10bar()function foo() { console.log(x)}function bar(){ var x = 30 foo()}

在這個例子里面，可能會有人誤以為 bar() 會輸出 30，我們只要理解函數其實是保存在堆中，我們給函數命名只是一個指向函數堆中地址的一個引用，當我們執行函數的時候根據這個引用去堆中找對應的函數執行。所以無論我們在哪里執行函數，函數的位置都是不變的，我們看作用域鏈也是，我們確定作用域鏈不是看函數是在哪里執行，而是要看函數是在哪里定義，作用域鏈可以認為是函數聲明時就已經生成了。

個人認為 ECMAScript 這樣處理作用域鏈是為了作用域鏈能夠保持不變而不用一直維護，并且根據環境的嵌套保持一致性。

閉包

除了全局執行環境的變量對象是始終存在的，其他局部函數的變量對象都只在函數的執行過程中存在，一般來講，函數執行完畢之后，局部活動對象就被銷毀了，內存中僅僅保存全局執行環境的變量對象，但是閉包的情況是不同的。

閉包指的是有權訪問另一個函數作用域中的變量的函數，比如下面這樣：

function outer(){ var scope = 'outer'; return function (){ return scope; } }var fn = outer();fn();

在一個函數內部定義的函數會將包含函數（即外部函數）的活動對象添加到他的作用域鏈中，因此在 outer 函數內部定義的匿名函數（我們下面把這個匿名函數稱為 inner 函數）的作用域鏈中，實際上會包含外部函數 outer() 的活動對象，下圖可以看書當代碼執行時，outer 和 inner 函數的作用域鏈。

當匿名函數從 outer() 中被返回后，inner() 函數仍然可以訪問在 outer() 中定義的所有變量，也就是說，當 outer() 函數執行完畢后，其活動對象也不會被銷毀，因為匿名函數的作用域鏈依然在引用這個活動對象。換句話說，當 outer() 函數執行完畢返回后，其執行環境和作用域鏈都被銷毀，但它的活動對象依然保存在內存中，如果匿名函數不銷毀，則這個活動對象會一直存在于內存中。

js中的對象都是保存在堆中，我們在代碼中寫的都是對對象的引用，作用域鏈中也是，所以上面說的 outer() 函數執行完畢后作用域鏈被銷毀但是對象還存在，其實銷毀的只是引用， js 中的垃圾處理機制的一種策略是引用計數，當某個變量或對象的引用次數為 0 的時候內存會被收回。outer 函數的變量對象的引用有兩個一個是 outer 的作用域鏈和匿名函數的作用域鏈，所以只要匿名函數不被銷毀，這個引用就一直存在，outer() 的活動對象也會一直存在。

輪子哥在知乎給過一個比較容易理解的說法：“閉”的意思不是封閉內部狀態，而是封閉外部狀態，一個函數如何能夠封閉外部狀態呢，當外部狀態的 scope 失效的時候，它自己還保留了一份。

由于閉包會攜帶包含它的函數的作用域，因此回避其他函數占用更多的內存。過度使用閉包可能會導致內存占用過多，只在必要的時候使用閉包。

總結

任何一種編程語言都有作用域的概念，我們的程序是圍繞著變量操作的，那么在設計語言的時候，變量如何儲存，儲存到哪里，我們的程序如何找到對應的變量就是一個首先要解決的問題。而作用域就是語言設計者針對這個問題編寫的一套設計良好的規則來存儲并搜索對象，這就是作用域的概念。而 JS 中的這個規則就是作用域鏈，我們在編寫程序的時候也需要知道我們的變量（以及函數）是如何儲存，以及 JS 引擎在遇到標識符解析的時候是按照什么規則來搜索變量或者函數的，只有這樣我們才能寫出更可靠的代碼。

以上就是JavaScript中的執行環境和作用域鏈的詳細內容，更多關于JavaScript執行環境和作用域鏈的資料請關注好吧啦網其它相關文章！