作用域

作用域是一個(gè)變量和函數(shù)的作用范圍，javascript中函數(shù)內(nèi)聲明的所有變量在函數(shù)體內(nèi)始終是可見的，在javascript中有全局作用域和局部作用域，但是沒有塊級(jí)作用域，局部變量的優(yōu)先級(jí)高于全局變量，通過幾個(gè)示例來了解下javascript中作用域的那些“潛規(guī)則”（這些也是在前端面試中經(jīng)常問到的問題）。

1. 變量聲明提前
示例1：

var scope="global";
function scopeTest(){
  console.log(scope);
  var scope="local" 
}
scopeTest(); //undefined

此處的輸出是undefined，并沒有報(bào)錯(cuò)，這是因?yàn)樵谇懊嫖覀兲岬降暮瘮?shù)內(nèi)的聲明在函數(shù)體內(nèi)始終可見，上面的函數(shù)等效于：

var scope="global";
function scopeTest(){
  var scope;
  console.log(scope);
  scope="local" 
}
scopeTest(); //local

注意，如果忘記var，那么變量就被聲明為全局變量了。

2. 沒有塊級(jí)作用域

和其他我們常用的語言不同，在Javascript中沒有塊級(jí)作用域：

function scopeTest() {
  var scope = {};
  if (scope instanceof Object) {
    var j = 1;
    for (var i = 0; i < 10; i++) {
      //console.log(i);
    }
    console.log(i); //輸出10
  }
  console.log(j);//輸出1

}

在javascript中變量的作用范圍是函數(shù)級(jí)的，即在函數(shù)中所有的變量在整個(gè)函數(shù)中都有定義，這也帶來了一些我們稍不注意就會(huì)碰到的“潛規(guī)則”：

var scope = "hello";
function scopeTest() {
  console.log(scope);//①
  var scope = "no";
  console.log(scope);//②
}

在①處輸出的值竟然是undefined，簡(jiǎn)直喪心病狂啊，我們已經(jīng)定義了全局變量的值啊，這地方不應(yīng)該為hello嗎？其實(shí)，上面的代碼等效于：

var scope = "hello";
function scopeTest() {
  var scope;
  console.log(scope);//①
  scope = "no";
  console.log(scope);//②
}

聲明提前、全局變量?jī)?yōu)先級(jí)低于局部變量，根據(jù)這兩條規(guī)則就不難理解為什么輸出undefined了。

作用域鏈

在javascript中，每個(gè)函數(shù)都有自己的執(zhí)行上下文環(huán)境，當(dāng)代碼在這個(gè)環(huán)境中執(zhí)行時(shí)，會(huì)創(chuàng)建變量對(duì)象的作用域鏈，作用域鏈?zhǔn)且粋€(gè)對(duì)象列表或?qū)ο箧湥ＷC了變量對(duì)象的有序訪問。
作用域鏈的前端是當(dāng)前代碼執(zhí)行環(huán)境的變量對(duì)象，常被稱之為“活躍對(duì)象”，變量的查找會(huì)從第一個(gè)鏈的對(duì)象開始，如果對(duì)象中包含變量屬性，那么就停止查找，如果沒有就會(huì)繼續(xù)向上級(jí)作用域鏈查找，直到找到全局對(duì)象中：

作用域鏈的逐級(jí)查找，也會(huì)影響到程序的性能，變量作用域鏈越長(zhǎng)對(duì)性能影響越大，這也是我們盡量避免使用全局變量的一個(gè)主要原因。

閉包

基礎(chǔ)概念
作用域是理解閉包的一個(gè)前提，閉包是指在當(dāng)前作用域內(nèi)總是能訪問外部作用域中的變量。

function createClosure(){
  var name = "jack";
  return {
    setStr:function(){
      name = "rose";
    },
    getStr:function(){
      return name + ":hello";
    }
  }
}
var builder = new createClosure();
builder.setStr();
console.log(builder.getStr()); //rose:hello

上面的示例在函數(shù)中返回了兩個(gè)閉包，這兩個(gè)閉包都維持著對(duì)外部作用域的引用，因此不管在哪調(diào)用總是能夠訪問外部函數(shù)中的變量。在一個(gè)函數(shù)內(nèi)部定義的函數(shù)，會(huì)將外部函數(shù)的活躍對(duì)象添加到自己的作用域鏈中，因此上面實(shí)例中通過內(nèi)部函數(shù)能夠訪問外部函數(shù)的屬性，這也是javascript模擬私有變量的一種方式。

注意：由于閉包會(huì)額外的附帶函數(shù)的作用域（內(nèi)部匿名函數(shù)攜帶外部函數(shù)的作用域），因此，閉包會(huì)比其它函數(shù)多占用些內(nèi)存空間，過度的使用可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存占用的增加。

閉包中的變量

在使用閉包時(shí)，由于作用域鏈機(jī)制的影響，閉包只能取得內(nèi)部函數(shù)的最后一個(gè)值，這引起的一個(gè)副作用就是如果內(nèi)部函數(shù)在一個(gè)循環(huán)中，那么變量的值始終為最后一個(gè)值。

  //該實(shí)例不太合理，有一定延遲因素，此處主要為了說明閉包循環(huán)中存在的問題
  function timeManage() {
    for (var i = 0; i < 5; i++) {
      setTimeout(function() {
        console.log(i);
      },1000)
    };
  }

上面的程序并沒有按照我們預(yù)期的輸入1-5的數(shù)字，而是5次全部輸出了5。再來看一個(gè)示例：

function createClosure(){
  var result = [];
  for (var i = 0; i < 5; i++) {
    result[i] = function(){
      return i;
    }
  }
  return result;
}

調(diào)用createClosure()[0]()返回的是5，createClosure()[4]()返回值仍然是5。通過以上兩個(gè)例子可以看出閉包在帶有循環(huán)的內(nèi)部函數(shù)使用時(shí)存在的問題：因?yàn)槊總€(gè)函數(shù)的作用域鏈中都保存著對(duì)外部函數(shù)（timeManage、createClosure）的活躍對(duì)象，因此，他們都引用著同一變量i，當(dāng)外部函數(shù)返回時(shí)，此時(shí)的i值為5，所以內(nèi)部的每個(gè)函數(shù)i的值也為5。
那么如何解決這個(gè)問題呢？我們可以通過匿名包裹器（匿名自執(zhí)行函數(shù)表達(dá)式）來強(qiáng)制返回預(yù)期的結(jié)果：

function timeManage() {
  for (var i = 0; i < 5; i++) {
    (function(num) {
      setTimeout(function() {
        console.log(num);
      }, 1000);
    })(i);
  }
}

或者在閉包匿名函數(shù)中再返回一個(gè)匿名函數(shù)賦值：

function timeManage() {
  for (var i = 0; i < 10; i++) {
    setTimeout((function(e) {
      return function() {
        console.log(e);
      }
    })(i), 1000)
  }
}
//timeManager();輸出1,2,3,4，5
function createClosure() {
  var result = [];
  for (var i = 0; i < 5; i++) {
    result[i] = function(num) {
      return function() {
        console.log(num);
      }
    }(i);
  }
  return result;
}
//createClosure()[1]()輸出1；createClosure()[2]()輸出2

無論是匿名包裹器還是通過嵌套匿名函數(shù)的方式，原理上都是由于函數(shù)是按值傳遞，因此會(huì)將變量i的值復(fù)制給實(shí)參num，在匿名函數(shù)的內(nèi)部又創(chuàng)建了一個(gè)用于返回num的匿名函數(shù)，這樣每個(gè)函數(shù)都有了一個(gè)num的副本，互不影響了。

閉包中的this

在閉包中使用this時(shí)要特別注意，稍微不慎可能會(huì)引起問題。通常我們理解this對(duì)象是運(yùn)行時(shí)基于函數(shù)綁定的，全局函數(shù)中this對(duì)象就是window對(duì)象，而當(dāng)函數(shù)作為對(duì)象中的一個(gè)方法調(diào)用時(shí)，this等于這個(gè)對(duì)象（TODO 關(guān)于this做一次整理）。由于匿名函數(shù)的作用域是全局性的，因此閉包的this通常指向全局對(duì)象window：

var scope = "global";
var object = {
  scope:"local",
  getScope:function(){
    return function(){
      return this.scope;
    }
  }
}

調(diào)用object.getScope()()返回值為global而不是我們預(yù)期的local，前面我們說過閉包中內(nèi)部匿名函數(shù)會(huì)攜帶外部函數(shù)的作用域，那為什么沒有取得外部函數(shù)的this呢？每個(gè)函數(shù)在被調(diào)用時(shí)，都會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建this和arguments，內(nèi)部匿名函數(shù)在查找時(shí)，搜索到活躍對(duì)象中存在我們想要的變量，因此停止向外部函數(shù)中的查找，也就永遠(yuǎn)不可能直接訪問外部函數(shù)中的變量了?？傊?，在閉包中函數(shù)作為某個(gè)對(duì)象的方法調(diào)用時(shí)，要特別注意，該方法內(nèi)部匿名函數(shù)的this指向的是全局變量。

幸運(yùn)的是我們可以很簡(jiǎn)單的解決這個(gè)問題，只需要把外部函數(shù)作用域的this存放到一個(gè)閉包能訪問的變量里面即可：

var scope = "global";
var object = {
  scope:"local",
  getScope:function(){
    var that = this;
    return function(){
      return that.scope;
    }
  }
}
object.getScope()()返回值為local。

內(nèi)存與性能

由于閉包中包含與函數(shù)運(yùn)行期上下文相同的作用域鏈引用，因此，會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)面作用，當(dāng)函數(shù)中活躍對(duì)象和運(yùn)行期上下文銷毀時(shí)，由于必要仍存在對(duì)活躍對(duì)象的引用，導(dǎo)致活躍對(duì)象無法銷毀，這意味著閉包比普通函數(shù)占用更多的內(nèi)存空間，在IE瀏覽器下還可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏的問題，如下：

 function bindEvent(){
  var target = document.getElementById("elem");
  target.onclick = function(){
    console.log(target.name);
  }
 }

上面例子中匿名函數(shù)對(duì)外部對(duì)象target產(chǎn)生一個(gè)引用，只要是匿名函數(shù)存在，這個(gè)引用就不會(huì)消失，外部函數(shù)的target對(duì)象也不會(huì)被銷毀，這就產(chǎn)生了一個(gè)循環(huán)引用。解決方案是通過創(chuàng)建target.name副本減少對(duì)外部變量的循環(huán)引用以及手動(dòng)重置對(duì)象：

 function bindEvent(){
  var target = document.getElementById("elem");
  var name = target.name;
  target.onclick = function(){
    console.log(name);
  }
  target = null;
 }

閉包中如果存在對(duì)外部變量的訪問，無疑增加了標(biāo)識(shí)符的查找路徑，在一定的情況下，這也會(huì)造成性能方面的損失。解決此類問題的辦法我們前面也曾提到過：盡量將外部變量存入到局部變量中，減少作用域鏈的查找長(zhǎng)度。

總結(jié)：閉包不是javascript獨(dú)有的特性，但是在javascript中有其獨(dú)特的表現(xiàn)形式，使用閉包我們可以在javascript中定義一些私有變量，甚至模仿出塊級(jí)作用域，但閉包在使用過程中，存在的問題我們也需要了解，這樣才能避免不必要問題的出現(xiàn)。