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11.javascript 变量、作用域及内存

11.javascript 变量、作用域及内存

作者: 好像在哪见过你丶 | 来源:发表于2019-05-07 09:36 被阅读0次

    学习要点:

    1.变量及作用域
    2.内存问题

    JavaScript 的变量与其他语言的变量有很大区别。JavaScript 变量是松散型的(不强制类
    型)本质,决定了它只是在特定时间用于保存特定值的一个名字而已。由于不存在定义某个
    变量必须要保存何种数据类型值的规则,变量的值及其数据类型可以在脚本的生命周期内改
    变。

    一.变量及作用域

    1.基本类型和引用类型的值

    ECMAScript 变量可能包含两种不同的数据类型的值:基本类型值和引用类型值。基本
    类型值指的是那些保存在栈内存中的简单数据段,即这种值完全保存在内存中的一个位置。
    而引用类型值则是指那些保存在堆内存中的对象,意思是变量中保存的实际上只是一个指
    针,这个指针指向内存中的另一个位置,该位置保存对象。
    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。基本类
    型值有以下几种:Undefined、Null、Boolean、Number 和 String。这些类型在内存中分别占
    有固定大小的空间,他们的值保存在栈空间,我们通过按值来访问的。
    PS:在某些语言中,字符串以对象的形式来表示,因此被认为是引用类型。ECMAScript
    放弃这一传统。
    如果赋值的是引用类型的值,则必须在堆内存中为这个值分配空间。由于这种值的大小
    不固定,因此不能把它们保存到栈内存中。但内存地址大小的固定的,因此可以将内存地址
    保存在栈内存中。这样,当查询引用类型的变量时,先从栈中读取内存地址,然后再通过地
    址找到堆中的值。对于这种,我们把它叫做按引用访问。


    QQ截图20190507092124.png
    2.动态属性

    定义基本类型值和引用类型值的方式是相似的:创建一个变量并为该变量赋值。但是,
    当这个值保存到变量中以后,对不同类型值可以执行的操作则大相径庭。

    var box = new Object(); //创建引用类型
    box.name = 'Lee'; //新增一个属性
    alert(box.name); //输出
    

    如果是基本类型的值添加属性的话,就会出现问题了。

    var box = 'Lee'; //创建一个基本类型
    box.age = 27; //给基本类型添加属性
    alert(box.age); //undefined
    
    3.复制变量值

    在变量复制方面,基本类型和引用类型也有所不同。基本类型复制的是值本身,而引用
    类型复制的是地址。

    var box = 'Lee'; //在栈内存生成一个 box 'Lee'
    var box2 = box; //在栈内存再生成一个 box2 'Lee'
    
    QQ截图20190507092337.png

    box2 是虽然是 box1 的一个副本,但从图示可以看出,它是完全独立的。也就是说,两
    个变量分别操作时互不影响。

    var box = new Object(); //创建一个引用类型
    box.name = 'Lee'; //新增一个属性
    var box2 = box; //把引用地址赋值给 box2
    
    QQ截图20190507092346.png

    在引用类型中,box2 其实就是 box,因为他们指向的是同一个对象。如果这个对象中的
    name 属性被修改了,box2.name 和 box.name 输出的值都会被相应修改掉了。

    4.传递参数

    ECMAScript 中所有函数的参数都是按值传递的,言下之意就是说,参数不会按引用传
    递,虽然变量有基本类型和引用类型之分。

    function box(num) { //按值传递,传递的参数是基本类型
    num += 10; //这里的 num 是局部变量,全局无效
    return num;
    }
    var num = 50;
    var result = box(num);
    alert(result); //60
    alert(num); //50
    

    PS:以上的代码中,传递的参数是一个基本类型的值。而函数里的 num 是一个局部变
    量,和外面的 num 没有任何联系。
    下面给出一个参数作为引用类型的例子。

    function box(obj) { //按值传递,传递的参数是引用类型
    obj.name = 'Lee';
    }
    var p = new Object();
    box(p);
    alert(p.name);
    

    PS:如果存在按引用传递的话,那么函数里的那个变量将会是全局变量,在外部也可
    以访问。比如 PHP 中,必须在参数前面加上&符号表示按引用传递。而 ECMAScript 没有这
    些,只能是局部变量。可以在 PHP 中了解一下。
    PS:所以按引用传递和传递引用类型是两个不同的概念。

    function box(obj) {
    obj.name = 'Lee';
    var obj = new Object(); //函数内部又创建了一个对象
    obj.name = 'Mr.'; //并没有替换掉原来的 obj
    }
    

    最后得出结论,ECMAScript 函数的参数都将是局部变量,也就是说,没有按引用传递。

    5.检测类型

    要检测一个变量的类型,我们可以通过 typeof 运算符来判别。诸如:

    var box = 'Lee';
    alert(typeof box); //string
    

    虽然 typeof 运算符在检查基本数据类型的时候非常好用,但检测引用类型的时候,它就
    不是那么好用了。通常,我们并不想知道它是不是对象,而是想知道它到底是什么类型的对
    象。因为数组也是 object,null 也是 Object 等等。
    这时我们应该采用 instanceof 运算符来查看。

    var box = [1,2,3];
    alert(box instanceof Array); //是否是数组
    var box2 = {};
    alert(box2 instanceof Object); //是否是对象
    var box3 = /g/;
    alert(box3 instanceof RegExp); //是否是正则表达式
    var box4 = new String('Lee');
    alert(box4 instanceof String); //是否是字符串对象
    

    PS:当使用 instanceof 检查基本类型的值时,它会返回 false。

    5.执行环境及作用域

    执行环境是 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的
    其他数据,决定了它们各自的行为。
    全局执行环境是最外围的执行环境。在 Web 浏览器中,全局执行环境被认为是 window
    对象。因此所有的全局变量和函数都是作为 window 对象的属性和方法创建的。

    var box = 'blue'; //声明一个全局变量
    function setBox() {
    alert(box); //全局变量可以在函数里访问
    }
    setBox(); //执行函数
    

    全局的变量和函数,都是 window 对象的属性和方法。

    var box = 'blue';
    function setBox() {
    alert(window.box); //全局变量即 window 的属性
    }
    window.setBox(); //全局函数即 window 的方法
    

    PS:当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。如果是全局环境下,需要程序执行完毕,或者网页被关闭才会销毁。
    PS:每个执行环境都有一个与之关联的变量对象,就好比全局的 window 可以调用变量
    和属性一样。局部的环境也有一个类似 window 的变量对象,环境中定义的所有变量和函数
    都保存在这个对象中。(我们无法访问这个变量对象,但解析器会处理数据时后台使用它)
    函数里的局部作用域里的变量替换全局变量,但作用域仅限在函数体内这个局部环境。

    var box = 'blue';
    function setBox() {
    var box = 'red'; //这里是局部变量,出来就不认识了
    alert(box);
    }
    setBox();
    alert(box);
    

    通过传参,可以替换函数体内的局部变量,但作用域仅限在函数体内这个局部环境。

    var box = 'blue';
    function setBox(box) { //通过传参,替换了全局变量
    alert(box);
    }
    setBox('red');
    alert(box);
    

    函数体内还包含着函数,只有这个函数才可以访问内一层的函数。

    var box = 'blue';
    function setBox() {
    function setColor() {
    var b = 'orange';
    alert(box);
    alert(b);
    }
    setColor(); //setColor()的执行环境在 setBox()内
    }
    setBox();
    

    PS:每个函数被调用时都会创建自己的执行环境。当执行到这个函数时,函数的环境
    就会被推到环境栈中去执行,而执行后又在环境栈中弹出(退出),把控制权交给上一级的执
    行环境。
    PS:当代码在一个环境中执行时,就会形成一种叫做作用域链的东西。它的用途是保
    证对执行环境中有访问权限的变量和函数进行有序访问。作用域链的前端,就是执行环境的
    变量对象。

    QQ截图20190507093207.png
    6.没有块级作用域

    块级作用域表示诸如 if 语句等有花括号封闭的代码块,所以,支持条件判断来定义变
    量。

    if (true) { //if 语句代码块没有局部作用域
    var box = 'Lee';
    }
    alert(box);
    

    for 循环语句也是如此

    for (var i = 0; i < 10; i ++) { //没有局部作用域
    var box = 'Lee';
    }
    alert(i);
    alert(box);
    

    var 关键字在函数里的区别

    function box(num1, num2) {
    var sum = num1 + num2; //如果去掉 var 就是全局变量了
    return sum;
    }
    alert(box(10,10));
    alert(sum); //报错
    

    PS:非常不建议不使用 var 就初始化变量,因为这种方法会导致各种意外发生。所以初
    始化变量的时候一定要加上 var。一般确定变量都是通过搜索来确定该标识符实际代表什么。

    var box = 'blue';
    function getBox() {
    return box; //代表全局 box
    } //如果加上函数体内加上 var box = 'red'
    alert(getBox()); //那么最后返回值就是 red
    
    QQ截图20190507093339.png

    PS:变量查询中,访问局部变量要比全局变量更快,因为不需要向上搜索作用域链。

    二.内存问题

    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。其他语言比如 C 和 C++,必须手工跟踪内存使用情况,适时的释放,否则会造
    成很多问题。而 JavaScript 则不需要这样,它会自行管理内存分配及无用内存的回收。
    JavaScript 最常用的垃圾收集方式是标记清除。垃圾收集器会在运行的时候给存储在内
    存中的变量加上标记。然后,它会去掉环境中正在使用变量的标记,而没有被去掉标记的变
    量将被视为准备删除的变量。最后,垃圾收集器完成内存清理工作,销毁那些带标记的值并
    回收他们所占用的内存空间。
    垃圾收集器是周期性运行的,这样会导致整个程序的性能问题。比如 IE7 以前的版本,
    它的垃圾收集器是根据内存分配量运行的,比如 256 个变量就开始运行垃圾收集器,这样,
    就不得不频繁地运行,从而降低的性能。
    一般来说,确保占用最少的内存可以让页面获得更好的性能。那么优化内存的最佳方案,
    就是一旦数据不再有用,那么将其设置为 null 来释放引用,这个做法叫做解除引用。这一
    做法适用于大多数全局变量和全局对象。

    var o = {
    name : 'Lee'
    };
    o = null; //解除对象引用,等待垃圾收集器回收
    

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