# 前言

面试问题:

  • 说一下对变量提升的理解

  • 说明 this 的几种不同的使用场景

  • 创建 10 个<a>标签,点击的时候弹出来对应的序号

  • 如何理解作用域

  • 实际开发中闭包的应用

涉及到的知识点:

  • 执行上下文

  • this

  • 作用域

  • 作用域链

  • 闭包

# 执行上下文

执行上下文主要有两种情况:

  • 全局代码: 一段<script>标签里,有一个全局的执行上下文。所做的事情是:变量定义、函数声明

  • 函数代码:每个函数里有一个上下文。所做的事情是:变量定义、函数声明、this、arguments

PS:注意“函数声明”和“函数表达式”的区别。

# 全局执行上下文

在执行全局代码前将 window 确定为全局执行上下文。

(1)对全局数据进行预处理:(并没有赋值)

  • var 定义的全局变量==>undefined, 添加为 window 的属性

  • function 声明的全局函数==>赋值(fun), 添加为 window 的方法

  • this==>赋值(window)

(2)开始执行全局代码

# 函数执行上下文

在调用函数, 准备执行函数体之前, 创建对应的函数执行上下文对象(虚拟的, 存在于栈中)。

(1)对局部数据进行预处理:

  • 形参变量==>赋值(实参)==>添加为执行上下文的属性

  • arguments==>赋值(实参列表), 添加为执行上下文的属性

  • var 定义的局部变量==>undefined, 添加为执行上下文的属性

  • function 声明的函数 ==>赋值(fun), 添加为执行上下文的方法

  • this==>赋值(调用函数的对象)

(2)开始执行函数体代码

# 执行上下文栈

  • 1.在全局代码执行前, JS 引擎就会创建一个栈来存储管理所有的执行上下文对象

  • 2.在全局执行上下文(window)确定后, 将其添加到栈中(压栈)

  • 3.在函数执行上下文创建后, 将其添加到栈中(压栈)

  • 4.在当前函数执行完后,将栈顶的对象移除(出栈)

  • 5.当所有的代码执行完后, 栈中只剩下 window

# this

this 指的是,调用函数的那个对象。this 永远指向函数运行时所在的对象。

解析器在调用函数每次都会向函数内部传递进一个隐含的参数,这个隐含的参数就是 this。

根据函数的调用方式的不同,this 会指向不同的对象:【重要】

  • 1.以函数的形式调用时,this 永远都是 window。比如fun();相当于window.fun();

  • 2.以方法的形式调用时,this 是调用方法的那个对象

  • 3.以构造函数的形式调用时,this 是新创建的那个对象

  • 4.使用 call 和 apply 调用时,this 是指定的那个对象

需要特别提醒的是:this 的指向在函数定义时无法确认,只有函数执行时才能确定。

this 的几种场景:

  • 1、作为构造函数执行

例如:

function Foo(name) {
  //this = {};
  this.name = name;
  //return this;
}

var foo = new Foo();
1
2
3
4
5
6
7
  • 2、作为对象的属性执行
var obj = {
  name: "A",
  printName: function() {
    console.log(this.name);
  }
};

obj.printName();
1
2
3
4
5
6
7
8
  • 3、作为普通函数执行
function fn() {
  console.log(this); //this === window
}

fn();
1
2
3
4
5
  • 4、call apply bind

# 作用域

作用域指一个变量的作用范围。它是静态的(相对于上下文对象), 在编写代码时就确定了。

作用:隔离变量,不同作用域下同名变量不会有冲突。

作用域的分类:

  • 全局作用域

  • 函数作用域

  • 没有块作用域(ES6 有了)

if (true) {
  var name = "smyhvae";
}
console.log(name);
1
2
3
4

上方代码中,并不会报错,因为:虽然 name 是在块里面定义的,但是 name 是全局变量。

# 全局作用域

直接编写在 script 标签中的 JS 代码,都在全局作用域。

在全局作用域中:

  • 在全局作用域中有一个全局对象 window,它代表的是一个浏览器的窗口,它由浏览器创建我们可以直接使用。
  • 创建的变量都会作为 window 对象的属性保存。

  • 创建的函数都会作为 window 对象的方法保存。

全局作用域中的变量都是全局变量,在页面的任意的部分都可以访问到。

变量的声明提前:(变量提升)

使用 var 关键字声明的变量( 比如 var a = 1),会在所有的代码执行之前被声明(但是不会赋值),但是如果声明变量时不是用 var 关键字(比如直接写a = 1),则变量不会被声明提前。

举例 1:

console.log(a);
var a = 123;
1
2

打印结果:undefined

举例 2:

console.log(a);
a = 123; //此时a相当于window.a
1
2

程序会报错:

函数的声明提前:

  • 使用函数声明的形式创建的函数function foo(){}会被声明提前

也就是说,它会在所有的代码执行之前就被创建,所以我们可以在函数声明之前,调用函数。

  • 使用函数表达式创建的函数var foo = function(){}不会被声明提前,所以不能在声明前调用。

很好理解,因为此时 foo 被声明了,且为 undefined,并没有给其赋值function(){}

所以说,下面的例子,会报错:

# 函数作用域

调用函数时创建函数作用域,函数执行完毕以后,函数作用域销毁。

每调用一次函数就会创建一个新的函数作用域,他们之间是互相独立的。

在函数作用域中可以访问到全局作用域的变量,在全局作用域中无法访问到函数作用域的变量。

在函数中要访问全局变量可以使用 window 对象。(比如说,全局作用域和函数作用域都定义了变量 a,如果想访问全局变量,可以使用window.a

提醒 1:

在函数作用域也有声明提前的特性:

  • 使用 var 关键字声明的变量,是在函数作用域内有效,而且会在函数中所有的代码执行之前被声明

  • 函数声明也会在函数中所有的代码执行之前执行

因此,在函数中,没有 var 声明的变量都会成为全局变量,而且并不会提前声明。

举例 1:

var a = 1;

function foo() {
  console.log(a);
  a = 2; // 此处的a相当于window.a
}

foo();
console.log(a); //打印结果是2
1
2
3
4
5
6
7
8
9

上方代码中,foo()的打印结果是1。如果去掉第一行代码,打印结果是Uncaught ReferenceError: a is not defined

**提醒 2:**定义形参就相当于在函数作用域中声明了变量。


        function fun6(e) {
            console.log(e);
        }

        fun6();  //打印结果为 undefined
        fun6(123);//打印结果为123
1
2
3
4
5
6
7

# 作用域与执行上下文的区别

区别 1:

  • 全局作用域之外,每个函数都会创建自己的作用域,作用域在函数定义时就已经确定了。而不是在函数调用时

  • 全局执行上下文环境是在全局作用域确定之后, js 代码马上执行之前创建

  • 函数执行上下文是在调用函数时, 函数体代码执行之前创建

区别 2:

  • 作用域是静态的, 只要函数定义好了就一直存在, 且不会再变化

  • 执行上下文是动态的, 调用函数时创建, 函数调用结束时就会自动释放

联系:

  • 执行上下文(对象)是从属于所在的作用域

  • 全局上下文环境==>全局作用域

  • 函数上下文环境==>对应的函数使用域

# 作用域链

当在函数作用域操作一个变量时,它会先在自身作用域中寻找,如果有就直接使用(就近原则)。如果没有则向上一级作用域中寻找,直到找到全局作用域;如果全局作用域中依然没有找到,则会报错 ReferenceError。

外部函数定义的变量可以被内部函数所使用,反之则不行。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <title>Title</title>
    <script>
      //只要是函数就可以创造作用域
      //函数中又可以再创建函数
      //函数内部的作用域可以访问函数外部的作用域
      //如果有多个函数嵌套,那么就会构成一个链式访问结构,这就是作用域链

      //f1--->全局
      function f1() {
        //f2--->f1--->全局
        function f2() {
          //f3---->f2--->f1--->全局
          function f3() {}
          //f4--->f2--->f1---->全局
          function f4() {}
        }
        //f5--->f1---->全局
        function f5() {}
      }
    </script>
  </head>
  <body></body>
</html>
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27

理解:

  • 多个上下级关系的作用域形成的链, 它的方向是从下向上的(从内到外)

  • 查找变量时就是沿着作用域链来查找的

查找一个变量的查找规则:

var a = 1;

function fn1() {
  var b = 2;

  function fn2() {
    var c = 3;
    console.log(c);
    console.log(b);
    console.log(a);
    console.log(d);
  }
  fn2();
}
fn1();
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
  • 在当前作用域下的执行上下文中查找对应的属性, 如果有直接返回, 否则进入 2

  • 在上一级作用域的执行上下文中查找对应的属性, 如果有直接返回, 否则进入 3

  • 再次执行 2 的相同操作, 直到全局作用域, 如果还找不到就抛出找不到的异常

# 闭包

闭包就是能够读取其他函数内部数据(变量/函数)的函数。

只有函数内部的子函数才能读取局部变量,因此可以把闭包简单理解成"定义在一个函数内部的函数"。

上面这两句话,是阮一峰的文章里的,你不一定能理解,来看下面的讲解和举例。

# 如何产生闭包

当一个嵌套的内部(子)函数引用了嵌套的外部(父)函数的变量或函数时, 就产生了闭包。

# 闭包到底是什么?

使用 chrome 调试查看

  • 理解一: 闭包是嵌套的内部函数(绝大部分人)

  • 理解二: 包含被引用变量 or 函数的对象(极少数人)

注意: 闭包存在于嵌套的内部函数中。

# 产生闭包的条件

  • 1.函数嵌套

  • 2.内部函数引用了外部函数的数据(变量/函数)。

来看看条件 2:

function fn1() {
  function fn2() {}

  return fn2;
}

fn1();
1
2
3
4
5
6
7

上面的代码不会产生闭包,因为内部函数 fn2 并没有引用外部函数 fn1 的变量。

PS:还有一个条件是外部函数被调用,内部函数被声明。比如:

function fn1() {
  var a = 2;
  var b = "abc";

  function fn2() {
    //fn2内部函数被提前声明,就会产生闭包(不用调用内部函数)
    console.log(a);
  }
}

fn1();

function fn3() {
  var a = 3;
  var fun4 = function() {
    //fun4采用的是“函数表达式”创建的函数,此时内部函数的声明并没有提前
    console.log(a);
  };
}

fn3();
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

# 常见的闭包

    1. 将一个函数作为另一个函数的返回值
    1. 将函数作为实参传递给另一个函数调用。

# 闭包 1:将一个函数作为另一个函数的返回值

function fn1() {
  var a = 2;

  function fn2() {
    a++;
    console.log(a);
  }
  return fn2;
}

var f = fn1(); //执行外部函数fn1,返回的是内部函数fn2
f(); // 3       //执行fn2
f(); // 4       //再次执行fn2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

当 f()第二次执行的时候,a 加 1 了,也就说明了:闭包里的数据没有消失,而是保存在了内存中。如果没有闭包,代码执行完倒数第三行后,变量 a 就消失了。

上面的代码中,虽然调用了内部函数两次,但是,闭包对象只创建了一个。

也就是说,要看闭包对象创建了一个,就看:外部函数执行了几次(与内部函数执行几次无关)。

# 闭包 2. 将函数作为实参传递给另一个函数调用

function showDelay(msg, time) {
  setTimeout(function() {
    //这个function是闭包,因为是嵌套的子函数,而且引用了外部函数的变量msg
    alert(msg);
  }, time);
}
showDelay("atguigu", 2000);
1
2
3
4
5
6
7

上面的代码中,闭包是里面的 funciton,因为它是嵌套的子函数,而且引用了外部函数的变量 msg。

# 闭包的作用

  • 作用 1. 使用函数内部的变量在函数执行完后, 仍然存活在内存中(延长了局部变量的生命周期)

  • 作用 2. 让函数外部可以操作(读写)到函数内部的数据(变量/函数)

我们让然拿这段代码来分析:

function fn1() {
  var a = 2;

  function fn2() {
    a++;
    console.log(a);
  }
  return fn2;
}

var f = fn1(); //执行外部函数fn1,返回的是内部函数fn2
f(); // 3       //执行fn2
f(); // 4       //再次执行fn2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

作用 1 分析

上方代码中,外部函数 fn1 执行完毕后,变量 a 并没有立即消失,而是保存在内存当中。

作用 2 分析:

函数 fn1 中的变量 a,是在 fn1 这个函数作用域内,因此外部无法访问。但是通过闭包,外部就可以操作到变量 a。

达到的效果是:外界看不到变量 a,但可以操作 a

比如上面达到的效果是:我看不到变量 a,但是每次执行函数后,让 a 加 1。当然,如果我真想看到 a,我可以在 fn2 中将 a 返回即可。

回答几个问题:

  • 问题 1. 函数执行完后, 函数内部声明的局部变量是否还存在?

答案:一般是不存在, 存在于闭包中的变量才可能存在。

闭包能够一直存在的根本原因是f,因为f接收了fn1(),这个是闭包,闭包里有 a。注意,此时,fn2 并不存在了,但是里面的对象(即闭包)依然存在,因为用f接收了。

  • 问题 2. 在函数外部能直接访问函数内部的局部变量吗?

不能,但我们可以通过闭包让外部操作它。

# 闭包的生命周期

  1. 产生: 嵌套内部函数 fn2 被声明时就产生了(不是在调用)

  2. 死亡: 嵌套的内部函数成为垃圾对象时。(比如 f = null,就可以让 f 成为垃圾对象。意思是,此时 f 不再引用闭包这个对象了)

# 闭包的应用:定义具有特定功能的 js 模块

  • 将所有的数据和功能都封装在一个函数内部(私有的),只向外暴露一个包含 n 个方法的对象或函数。

  • 模块的使用者, 只需要通过模块暴露的对象调用方法来实现对应的功能。

# 方式一

(1)myModule.js:(定义一个模块,向外暴露多个函数,供外界调用)

function myModule() {
  //私有数据
  var msg = "Smyhvae Haha";

  //操作私有数据的函数
  function doSomething() {
    console.log("doSomething() " + msg.toUpperCase()); //字符串大写
  }

  function doOtherthing() {
    console.log("doOtherthing() " + msg.toLowerCase()); //字符串小写
  }

  //通过【对象字面量】的形式进行包裹,向外暴露多个函数
  return {
    doSomething1: doSomething,
    doOtherthing2: doOtherthing
  };
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

上方代码中,外界可以通过 doSomething1 和 doOtherthing2 来操作里面的数据,但不让外界看到。

(2)index.html:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <title>05_闭包的应用_自定义JS模块</title>
  </head>
  <body>
    <!--
闭包的应用 : 定义JS模块
  * 具有特定功能的js文件
  * 将所有的数据和功能都封装在一个函数内部(私有的)
  * 【重要】只向外暴露一个包含n个方法的对象或函数
  * 模块的使用者, 只需要通过模块暴露的对象调用方法来实现对应的功能
-->
    <script type="text/javascript" src="myModule.js"></script>
    <script type="text/javascript">
      var module = myModule();
      module.doSomething1();
      module.doOtherthing2();
    </script>
  </body>
</html>
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

# 方式二

同样是实现方式一种的功能,这里我们采取另外一种方式。

(1)myModule2.js:(是一个立即执行的匿名函数)

(function() {
  //私有数据
  var msg = "Smyhvae Haha";

  //操作私有数据的函数
  function doSomething() {
    console.log("doSomething() " + msg.toUpperCase());
  }

  function doOtherthing() {
    console.log("doOtherthing() " + msg.toLowerCase());
  }

  //外部函数是即使运行的匿名函数,我们可以把两个方法直接传给window对象
  window.myModule = {
    doSomething1: doSomething,
    doOtherthing2: doOtherthing
  };
})();
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

(2)index.html:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <title>05_闭包的应用_自定义JS模块2</title>
  </head>
  <body>
    <!--
闭包的应用2 : 定义JS模块
  * 具有特定功能的js文件
  * 将所有的数据和功能都封装在一个函数内部(私有的)
  * 只向外暴露一个包信n个方法的对象或函数
  * 模块的使用者, 只需要通过模块暴露的对象调用方法来实现对应的功能
-->

    <!--引入myModule文件-->
    <script type="text/javascript" src="myModule2.js"></script>
    <script type="text/javascript">
      myModule.doSomething1();
      myModule.doOtherthing2();
    </script>
  </body>
</html>
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

上方两个文件中,我们在myModule2.js里直接把两个方法直接传递给 window 对象了。于是,在 index.html 中引入这个 js 文件后,会立即执行里面的匿名函数。在 index.html 中把 myModule 直接拿来用即可。

总结:

当然,方式一和方式二对比后,我们更建议采用方式二,因为很方便。

但无论如何,两种方式都采用了闭包。

# 闭包的缺点及解决

缺点:函数执行完后, 函数内的局部变量没有释放,占用内存时间会变长,容易造成内存泄露。

解决:能不用闭包就不用,及时释放。比如:

f = null; // 让内部函数成为垃圾对象 -->回收闭包
1

总而言之,你需要它,就是优点;你不需要它,就成了缺点。

# 内存溢出和内存泄露

# 内存溢出

内存溢出:一种程序运行出现的错误。当程序运行需要的内存超过了剩余的内存时, 就出抛出内存溢出的错误。

代码举例:

var obj = {};
for (var i = 0; i < 10000; i++) {
  obj[i] = new Array(10000000); //把所有的数组内容都放到obj里保存,导致obj占用了很大的内存空间
  console.log("-----");
}
1
2
3
4
5

# 内存泄漏

内存泄漏占用的内存没有及时释放。

注意,内存泄露的次数积累多了,就容易导致内存溢出。

常见的内存泄露

  • 1.意外的全局变量

  • 2.没有及时清理的计时器或回调函数

  • 3.闭包

情况 1 举例:

// 意外的全局变量
function fn() {
  a = new Array(10000000);
  console.log(a);
}

fn();
1
2
3
4
5
6
7

情况 2 举例:

// 没有及时清理的计时器或回调函数
var intervalId = setInterval(function() {
  //启动循环定时器后不清理
  console.log("----");
}, 1000);

// clearInterval(intervalId);  //清理定时器
1
2
3
4
5
6
7

情况 3 举例:

<script type="text/javascript">
  function fn1() {
    var a = 4;
    function fn2() {
      console.log(++a);
    }
    return fn2;
  }
  var f = fn1();
  f();

  // f = null //让内部函数成为垃圾对象-->回收闭包
</script>
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13