javascript深入理解--作用域，作用域链，闭包的面试题解

一、概要

作用域和作用域链是js中非常重要的特性，关系到理解整个js体系，闭包是对作用域的延伸，其他语言也有闭包的特性。

那什么是作用域？作用域指的是一个变量和函数的作用范围。

1、js中函数内声明的所有变量在函数体内始终是可见的；

2、在ES6中有全局作用域和局部作用域，但是没有没有块级作用域（catch只在其内部生效）；

3、局部变量的优先级高于全局变量。

文章首发：https://www.mwcxs.top/page/574.html

二、作用域

我们来举几个栗子：

2.1变量提升

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

上面的代码输出是undefined，这是因为局部变量scope变量提升了,等效于下面

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

注意，如果在局部作用域中忘记var，那么变量就被声明为全局变量。

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

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

2.2没有块级作用域

和我们其他常用语言不同的是，js中没有块级作用域

var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {
  data[i] = function () {
    console.log(i);
  };
}

data[0]();	// 3
data[1]();	// 3
data[2]();	// 3

2.3作用域链

每个函数都有自己的执行上下文环境，当代码在这个环境中执行时候，会创建变量对象的作用域链，

那什么是作用域链？作用域链式是一个对象列表。

作用域链的作用？他保证了变量对象的有序访问。

作用域链开始的地方：当前代码执行环境的变量对象，常被称之为“活跃对象”（AO），变量的查找会从第一个链的对象开始，如果对象中包含变量属性，那么就停止查找，如果没有就会继续向上级作用域查找，直到找到全局对象中，如果找不到就会报ReferenceError。

 

2.4闭包

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

上面在函数中反悔了两个闭包，这两个闭包都维持着对外部作用域的引用，因此不管在哪调用都是能够访问外部函数中的变量。在一个函数内部定义的函数，闭包中会将外部函数的自由对象添加到自己的作用域中，所以可以通过内部函数访问外部函数的属性，这就是js模拟私有变量的一种方式。

注意：由于闭包会额外的附带函数的作用域（内部匿名函数携带外部函数的作用域），因此，闭包会比其他函数多占用些内存空间，过度使用会导致内存占用增加。

三、闭包面试题解

由于作用域链机制的影响，闭包只能取得内部函数的最后一个值，这引起了一个副作用，如果内部函数在一个循环中，那么变量的值始终为最后一个值。

var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {
  data[i] = function () {
    console.log(i);
  };
}

data[0]();	// 3
data[1]();	// 3
data[2]();	// 3

如果想强制返回逾期结果，怎么整？

方法一：立即执行函数

for (var i = 0; i < 3; i++) {
    (function(num) {
        setTimeout(function() {
            console.log(num);
        }, 1000);
    })(i);
}
// 0
// 1
// 2

 

方法二：返回一个匿名函数赋值

var data = [];

for (var i = 0; i < 3; i++) {
  data[i] = (function (num) {
      return function(){
          console.log(num);
      }
  })(i);
}

data[0]();	// 0
data[1]();	// 1
data[2]();	// 2

无论上是立即执行函数还是返回一个匿名函数赋值，原理上都是因为变量的按值传递，所以会将变量i的值赋值给实参num，在匿名函数的内部又创建了一个用于访问num的匿名函数，这样每一个函数都有一个num的副本，互不影响。

方法三：使用es6的let

var data = [];

for (let i = 0; i < 3; i++) {
  data[i] = function () {
    console.log(i);
  };
}

data[0]();
data[1]();
data[2]();

解释一下原理：

var data = [];// 创建一个数组data;

// 进入第一次循环
{
	let i = 0; // 注意：因为使用let使得for循环为块级作用域
	           // 此次 let i = 0 在这个块级作用域中，而不是在全局环境中
    data[0] = function() {
    	console.log(i);
	};
}

循环时，let声明了i，所以整个块是块级作用域，那么data[0]这个函数就成了一个闭包，这里用{}表述，只是希望通过它来说明let存在的时候，这个for循环块是块级作用域，而不是全局作用域。

上面的块级作用域，就像函数作用域一样，寒暑表执行完毕，其中的变量会被销毁，但是因为这个代码块中存在一个闭包，闭包的作用域链中引用着块级作用域，所以在闭包被调用之前，这个块级作用域内部的变量不会被销毁。

// 进入第二次循环
{
	let i = 1; // 因为 let i = 1 和上面的 let i = 0
	           // 在不同的作用域中，所以不会相互影响
	data[1] = function(){
         console.log(i);
	};
}

当执行data[1]()时，进入下面的执行环境。

{
     let i = 1;
     data[1] = function(){
          console.log(i);
     };
}

在上面这个执行环境中，它会首先寻找该执行环境中是否存在i，没有找到，就沿着作用域链继续向上找，在其所在的块级作用域执行环境中，找到i=1，于是输出1。

四、思考题

代码1：

var scope = "global scope";
function checkscope(){
    var scope = "local scope";
    function f(){
        return scope;
    }
    return f;
}

checkscope()();    //local scope

代码2：

var scope = "global scope";
function checkscope(){
    var scope = "local scope";
    function f(){
        return scope;
    }
    return f;
}

var foo = checkscope();
foo();    //local scope

四、参考

1、https://segmentfault.com/a/1190000000618597

2、https://www.cnblogs.com/zhuzhenwei918/p/6131345.html