漫谈JavaScript中的作用域（scope）

什么是作用域

程序的执行，离不开作用域，也必须在作用域中才能将代码正确的执行。

所以作用域到底是什么，通俗的说，可以这样理解：作用域就是定义变量的位置，是变量和函数的可访问范围，控制着变量和函数的可见性和生命周期。

而JavaScript中的作用域，在ES6之前和ES6之后，有两种不同的情况。

ES6之前，JavaScript作用域有两种：函数作用域和全局作用域。

ES6之后，JavaScript新增了块级作用域。

作用域的特性

在JavaScript变量提升的讨论中，我们其实是缺少了一个作用域的概念的，变量提升其实也是针对在同一作用域中的代码来说的。

对编译器的了解，让我们明白，对于一段代码【var a = 10】变量的赋值操作，其实是包含了两个过程：

1、变量的声明和隐式赋值（var a = undefined），这个阶段在编译时

2、变量的赋值（a = 10），这个阶段在运行时

先看一下如下代码：

var flag = true;

if(flag) {
    var someStr = 'flag is true';
}

function doSomething() {
    var someStr = 'in doSomething';
    var otherStr = 'some other string';
    console.log(someStr);
    console.log(flag);
}

doSomething();

for(var i = 0; i < 10; i++) {
    console.log(i);
}

console.log(i);

{
    var place = 'i do not want to be visited';
}

　　

那么这一些代码在编译之后，执行之前，根据变量提升的机制，我们可以知道应该是下面这个样子：

function doSomething() { // 函数优先提升
    // 提升隐式赋值
    var someStr = undefined;
    var otherStr = undefined; 

    someStr = 'in doSomething';
    otherStr = 'some other string';

    console.log(someStr);
    console.log(flag);
}

// 隐式赋值和提升
var flag = undefined;
var someStr = undefined;
var i = undefined;
var place = undefined;

flag = true;

if(flag) {
    someStr = 'flag is true';
}

for(i = 0; i < 10; i++) {
    console.log(i);
}

doSomething();

console.log(i);

{
    place = 'i do not want to be visited';
}

　　

因为变量的提升特性，以及无块级作用域的概念，所以代码中在同一个作用域中变量和函数的定义，在编译阶段都会提升到顶部。

通过上述代码，我们大体上可以得出作用域的特性：

第一、内部作用域和外部作用域是嵌套关系。外部作用域完全包含内部作用域。

第二、内部作用域可访问外部作用域的变量，但是外部作用域不能访问内部作用域的变量，（链式继承，向上部作用域查找）。

第三、变量提升是在同一个作用域内部出现的。

第四、作用域用于编译器在编译代码时候，确定变量和函数声明的位置。

块级作用域

上述代码，在ES6+的环境中运行，也是和ES6之前是相同的结果，但是ES6不是引用了块级作用域吗，为什么大括号块内的代码还是会出现和之前一样的编译方式呢？

那么，ES6中的块级作用域到底是什么？

let & const

利用var定义的变量，具有提升的性质，可能会影响代码的执行结果。

这是var定义变量的缺陷，那么如何规避这种缺陷呢？在ES6中，设计出来了let和const来重新定变量。

但是，由于JavaScript标准定义的非常早，1995年5月JavaScript方案定义，1996年微软提供了JavaScript解决方案JScript。而网景公司为了同微软竞争，神情了JavaScript标准，于是，1997年6月第一个国际标准ECMA-262便颁布了。

C语言标准化的过程却是将近二十年后才颁布。

所以，我们以后设计的语言既要兼容var也要有自己的块级作用域，让var和let以及const在引擎做到兼容。

所以，我们定义块级作用域的标准，只能从定义变量的方式入手，而不是直接一个{}块就可以解决。

先让我们看一下下面代码：

var name = 'someName';

function doSomething(){
    console.log(name);
    if(true) {
        var name = 'otherName';
    }
}

doSomething();

结果：undefined

　　

产生这个结果的原因是我们函数内部的变量提升，覆盖了外部作用域的变量，也就是说，其实打印出来的值是doSomething函数中的变量声明的值。

但是这样却并不符合块级作用域的预期，如果有许多类似代码，理解起来也会相当困难。如果将代码用ES6方式改写：

let name = 'someName';

function doSomething(){
    console.log(name);
    if(true) {
        let name = 'otherName';
    }
}

doSomething();

结果：'someName'

　　

从运行结果看，我们真正的做到了块级作用域应该有的效果，那么let和const又是如何支持块作用域的呢？

执行上下文

先想想一下JavaScript中的一个作用域两个执行上下文中的编译过程中的环境：

变量环境：编译阶段var声明存放的位置（一个大对象）。

词法环境：我们代码书写的位置，也是let和const的初始化位置（代码按词法环境顺序执行，按照{}划分的栈结构）。

而在编译阶段，我们将var定义的变量全都在编译过程在变量环境初始化为undefined，但是用let和const定义的变量，其实他们并未在变量环境初始化，而是在词法环境初始化，也就是执行代码位置初始化。

词法环境的特点：按照{}划分的一个栈结构。

变量查找方式

JavaScript中变量查找的方式：沿着词法环境的栈顶向下查找，找不到的变量去变量环境中查找，这样就形成了先查找代码块中的变量，再查找提升之后的变量环境，这样就形成了块级作用域的概念。

上面的代码形成两种环境的情况如下：

一、全局环境的执行上下文

变量环境：函数声明function doSomething() { ... }

词法环境栈：执行到let name = 'someName';让语句name = 'someName'入栈。

二、doSomething的执行上下文（被全局环境包裹）

变量环境：无

词法环境栈情况：执行到let name = 'otherName',语句的时候，name = 'other'才会入栈；

JavaScript代码执行方式

执行doSomething的时候，还未执行let name = 'otherName',所以，此时doSomething的词法环境中并未有name = 'otherName'，这个时候查找，只能向外部作用域查找（全局作用域）

此时查找到全局作用域name = 'someName'所以此时就打印了someName

代码接着执行到了if语句内部，才会将name  = 'otherName'入栈，但是此时因为语句已经执行完毕，所以也就无关痛痒了。

JavaScript也就通过这种方式，实现了块级别作用域。

总结

JavaScript中的作用域总的来说，分为块级作用域、函数作用域、全局作用域。

而每个作用域都会创建自身的执行上下文，每一个执行上下文又分为了变量环境和词法环境两部分。

块级作用域的实现，其实是根据定义的let和const声明的变量放置在词法环境栈中这一特性来实现。

这一特性被社区的人叫做‘暂时性死区’，但是在JavaScript标准中并未有这个概念。

只有理解了作用域的概念，才能真正明白JavaScript的执行机制，才能减少我们因为变量定义等发生的错误。

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