js高级第三版(第四章 变量、作用域和内存问题)

4.1 基本类型和引用类型的值

    基本类型值指的是简单的数据段,

    而引用类型值指那些可能由多个值构成的对象。

    在将一个值赋给变量时,解析器必须确定这个值是基本类型值还是引用类型值。

    基本数据类型是按值访问的,因为可以操作保存在变量中的实际的值引用类型的值是保存在内存中的对象

    4.1.1 动态的属性

    对于引用类型的值,我们可以为其添加属性和方法,也可以改变和删除其属性和方法。

    不能给基本类型的值添加属性,尽管这样做不会导致任何错误。

    4.1.2 复制变量值

    在从一个变量向另一个变量复制基本类型值和引用类型值时,也存在不同。如果从一个变量向另一个变量复制基本类型的值,会在变量对象上创建一个新值,然后把该值复制到为新变量分配的位置上。

    当从一个变量向另一个变量复制引用类型的值时,同样也会将存储在变量对象中的值复制一份放到为新变量分配的空间中。不同的是,这个值的副本实际上是一个指针,而这个指针指向存储在堆中的一个对象。复制操作结束后,两个变量实际上将引用同一个对象。因此,改变其中一个变量,就会影响另一个变量。

    4.1.3 传递参数

    ECMAScript 中所有函数的参数都是按值传递的。也就是说,把函数外部的值复制给函数内部的参数,就和把值从一个变量复制到另一个变量一样。

    基本类型值的传递如同基本类型变量的复制一样,

    而引用类型值的传递,则如同引用类型变量的复制一样。

    可以把 ECMAScript 函数的参数想象成局部变量。

    4.1.4 检测类型

    typeof 操作符是确定一个变量是字符串、数值、布尔值,还是 undefined 的最佳工具。

    ECMAScript提供了 instanceof 操作符,其语法如下所示:

    result = variable instanceof constructor

    如果变量是给定引用类型的实例,那么instanceof 操作符就会返回 true。

    4.2 执行环境及作用域

    执行环境定义了变量或函数有权访问的其他数据,决定了它们各自的行为。

    每个执行环境都有一个与之关联的变量对象(variable object),环境中定义的所有变量和函数都保存在这个对象中。

    每个函数都有自己的执行环境。

    当代码在一个环境中执行时,会创建变量对象的一个作用域链(scope chain)。作用域链的用途,是保证对执行环境有权访问的所有变量和函数的有序访问。

    作用域链的前端,始终都是当前执行的代码所在环境的变量对象。如果这个环境是函数,则将其活动对象(activation object)作为变量对象。

    活动对象在最开始时只包含一个变量,即 arguments 对象(这个对象在全局环境中是不存在的)。    

var color = "blue";
function changeColor(){
 var anotherColor = "red";
 function swapColors(){
 var tempColor = anotherColor;
 anotherColor = color;
 color = tempColor;
 // 这里可以访问 color、anotherColor 和 tempColor
 }
 // 这里可以访问 color 和 anotherColor,但不能访问 tempColor
 swapColors();
}
// 这里只能访问 color
changeColor(); 

    函数参数也被当作变量来对待,因此其访问规则与执行环境中的其他变量相同。

    4.2.1 延长作用域链

    虽然执行环境的类型总共只有两种——全局和局部(函数),但还是有其他办法来延长作用域链。

    有些语句可以在作用域链的前端临时增加一个变量对象,该变量对象会在代码执行后被移除。

     try-catch 语句的 catch 块   ->  会创建一个新的变量对象,其中包含的是被抛出的错误对象的声明。

     with 语句  ->   将指定的对象添加到作用域链中。 

    注:在IE8 及之前版本的 JavaScript 实现中,存在一个与标准不一致的地方,即在catch 语句中捕获的错误对象会被添加到执行环境的变量对象,而不是 catch 语句的变量对象中。换句话说,即使是在 catch 块的外部也可以访问到错误对象。IE9 修复了这个问题。

    4.2.2 没有块级作用域

    (如果用 ECMAScript 的话来讲,就是它们自己的执行环境)

    1. 声明变量

    使用 var 声明的变量会自动被添加到最接近的环境中。

    在函数内部,最接近的环境就是函数的局部环境;

    在 with 语句中,最接近的环境是函数环境。

    如果初始化变量时没有使用 var 声明,该变量会自动被添加到全局环境。

    在编写 JavaScript 代码的过程中,不声明而直接初始化变量是一个常见的错误做法,因为这样可能会导致意外。我们建议在初始化变量之前,一定要先声明,这样就可以避免类似问题。在严格模式下,初始化未经声明的变量会导致错误。

    2. 查询标识符 

    搜索过程从作用域链的前端开始,向上逐级查询与给定名字匹配的标识符。

    局部环境    ->    上一级     ->     ......    ->    全局环境

    变量查询也不是没有代价的。很明显,访问局部变量要比访问全局变量更快,因为不用向上搜索作用域链。JavaScript 引擎在优化标识符查询方面做得不错,因此这个差别在将来恐怕就可以忽略不计了。

    4.3 垃圾收集

    JavaScript 具有自动垃圾收集机制,也就是说,执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存。

    局部变量只在函数执行的过程中存在。而在这个过程中,会为局部变量在栈(或堆)内存上分配相应的空间,以便存储它们的值。然后在函数中使用这些变量,直至函数执行结束。

    4.3.1 标记清除

    JavaScript 中最常用的垃圾收集方式是标记清除(mark-and-sweep)。

    当变量进入环境(例如,在函数中声明一个变量)时,就将这个变量标记为“进入环境”。从逻辑上讲,永远不能释放进入环境的变量所占用的内存,因为只要执行流进入相应的环境,就可能会用到它们。而当变量离开环境时,则将其标记为“离开环境”。

    4.3.2 引用计数

    另一种不太常见的垃圾收集策略叫做引用计数(reference counting)。

    引用计数的含义是跟踪记录每个值被引用的次数。当声明了一个变量并将一个引用类型值赋给该变量时,则这个值的引用次数就是 1。如果同一个值又被赋给另一个变量,则该值的引用次数加 1。相反,如果包含对这个值引用的变量又取得了另外一个值,则这个值的引用次数减 1。当这个值的引用次数变成 0 时,则说明没有办法再访问这个值了,因而就可以将其占用的内存空间回收回来。这样,当垃圾收集器下次再运行时,它就会释放那些引用次数为零的值所占用的内存。

    循环引用指的是对象 A 中包含一个指向对象 B 的指针,而对象 B 中也包含一个指向对象 A 的引用。

    4.3.3 性能问题

    垃圾收集器是周期性运行的,而且如果为变量分配的内存数量很可观,那么回收工作量也是相当大的。

    IE 的垃圾收集器是根据内存分配量运行的,具体一点说就是 256 个变量、4096 个对象(或数组)字面量和数组元素(slot)或者 64KB 的字符串。达到上述任何一个临界值,垃圾收集器就会运行。

    事实上,在有的浏览器中可以触发垃圾收集过程,但我们不建议读者这样做。

   在IE 中,调用 window.CollectGarbage()方法会立即执行垃圾收集。

   在 Opera 7 及更高版本中,调用 window.opera.collect()也会启动垃圾收集例程。

    4.3.4 管理内存

    分配给 Web浏览器的可用内存数量通常要比分配给桌面应用程序的少。

    这样做的目的主要是出于安全方面的考虑,目的是防止运行 JavaScript 的网页耗尽全部系统内存而导致系统崩溃。

    一旦数据不再有用,最好通过将其值设置为 null 来释放其引用——这个做法叫做解除引用(dereferencing)。

    解除一个值的引用并不意味着自动回收该值所占用的内存。解除引用的真正作用是让值脱离执行环境,以便垃圾收集器下次运行时将其回收。




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