红宝书《JavaScript高级程序设计》学习笔记(四)变量、作用域和内存问题

4.1基本类型和引用类型的值

ECMAScript变量可能包含两种不同数据类型的值:基本类型引用类型值。基本类型值指的是简单的数据段,而引用类型值指的是那些可能由多个值构成的对象。

5种基本数据类型(Undefined、Null、Boolean、Number、String)是按值访问的,因为可以操作保存在变量中的实际的值。

操作对象时,复制保存对象的某个变量时,操作的时对象的引用,在为对象添加属性时,操作的时实际的对象。

当一个变量从另一个变量复制引用类型的值时,实际上这个值的副本是指针,指向存储在堆中的一个对象。复制结束后,两个变量实际上将引用同一个对象,因此只要改变其中一个变量,就会影响另一个变量。

var obj1 = new Object();
var obj2 = obj1;
obj1.name = 'Tom';
alert(obj2.name);

ECMAScript所有函数都是按值传递的。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。(参数实际上是函数的局部变量)

函数参数中,对象是按值传递的。

为了证明这件事,先来看一段代码。

function setName(obj){
    obj.name = 'Tom';
    obj = new Object();
    obj.name = 'Black';
}

var person = new Object();
setName(person);
alert(person.name);//"Tom"

在把person传递给setName()后,其name属性被设置为“Tom”,然后又将一个新对象赋给obj,同时将name属性设置为“Black”。如果person是按照引用传递的,那么person就会自动被修改为指向name的属性值“Black”的新对象,但是显示的值为“Tom”。说明即使在函数内部修改了参数的值,但原始的引用仍然保持未变。实际上,当在函数内部重写obj时,这个变量引用的就是一个局部对象了,而这个局部对象会在函数执行完毕后立即销毁。

检测变量是什么基本类型使用typeof,但是对于null来说,返回Object

let n = null;
alert(typeof null);//"Object"

检测变量是什么类型的对象使用instanceof

alert(person instanceof Object);//变量person是Object吗
alert(colors instanceof Array);//变量colors是Array吗
alert(pattern instanceof ReExp);//变量pattern是RegExp吗

如果使用instanceof检测基本类型的值,会始终返回true,因为基本类型不是对象。

ECMA-262规定任何在内部实现[[Call]]方法的对象都应该在应用typeof操作符时返回“function”。

4.2执行环境及作用域 

执行环境(execution context)是JavaScript中最为重要的一个概念,执行环境定义了变量或函数有权访问其他数据,决定了它们各自的行为。每个执行环境都有一个与只关联的变量对象(variable object),环境中定义的所有变量和函数都保存在这个对象中。虽然我们编写的代码无法访问这个对象,但解析器在处理数据时会在后台使用它。

全局执行环境是最外围的一个执行环境。根据ECMAScript实现所在宿主环境不同,表示执行环境的对象也不一样。在Web浏览器中,全局执行环境被认为是window对象,为此所有全局变量和函数都是座位window对象的属性和方法创建的。某个执行环境中的所有代码执行完毕后,该环境被销毁,保存在其中的所有变量和函数定义也随之销毁(全局执行环境直到应用程序退出——例如关闭网页或浏览器——时才销毁)。

每个函数都有自己的执行环境。当执行流进入一个函数时,函数的环境就会被推入一个环境栈中。而在函数执行完毕后,栈将其环境弹出,把控制权返回给之前的执行环境。ECMAScript程序中的执行流正是由这个方便的机制控制者。

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。活动对象是在最开始只包含一个变量,即arguments对象(这个对象在全局环境中是不存在的)。作用域链中的下一个变量对象来自包含(外部)环境,而再下一个变量对象则来自下一个包含环境。这样一直延续到全局执行环境;全局执行环境的变量对象始终都是作用域链中的最后一个对象。

标识符解析试试沿着作用域链一级一级地搜索标识符的过程。搜索过程始终从作用域链的前端开始,然后逐级向后回溯,直至找到标识符为止(如果找不到标识符,通常会导致错误发生)。

每个环境都可以向上搜索作用域链,以查询变量和函数名;但任何环境都不能通过向下搜索作用域链而进入另一个执行环境。

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,因为这样可能导致意外。在严格模式下,未声明的变量会导致错误。

4.3垃圾收集

JavaScript具有自动垃圾收集机制。原理是:找出那些不再继续使用的变量,然后释放其占用的内存。为此,垃圾收集器会按照固定的时间间隔(或代码执行中预定的收集时间)周期性地执行这一操作。

(1)标记清除

最常用的是标记清除。垃圾收集器为所有存储在内存中的变量加上标记,然后会去掉环境中的变量以及被环境中变量引用的变量的标记。而在此之后再被加上标记的变量被视为准备删除的变量,原因是环境中的变量已经无法访问到这些变量了。最后,垃圾收集器完成内存清除的工作,销毁那些带标记的值并回收它们所占用的内存空间。

(2)引用计数

不太常用的垃圾收集策略是引用计数。跟踪记录每个值被引用的次数,被赋值时+1,包含对这个值引用的变量又取得了另外一个值,-1,当这个值但引用变为0时,回收内存空间。

为了确保占用最少但内存让页面获得更好但性能。而优化内存占用但最佳方式,就是为执行中但代码只保存必要的数据。一旦数据不再使用,最好通过将其值设为null,来说释放其引用——这个做法叫做解除引用(dereferencing)。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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