下面我們以形象的示例來說明JavaScript代碼在頁面中的執行順序。如果說,JavaScript引擎的工作機制比較深奧是因爲它屬於底層行爲,那麼JavaScript代碼執行順序就比較形象了,因爲我們可以直觀感覺到這種執行順序,當然JavaScript代碼的執行順序是比較複雜的,所以在深入JavaScript語言之前也有必要對其進行剖析。
1.1 按HTML文檔流順序執行JavaScript代碼
首先,讀者應該清楚,HTML文檔在瀏覽器中的解析過程是這樣的:瀏覽器是按着文檔流從上到下逐步解析頁面結構和信息的。JavaScript代碼作爲嵌入的腳本應該也算做HTML文檔的組成部分,所以JavaScript代碼在裝載時的執行順序也是根據腳本標籤<script>的出現順序來確定的。例如,瀏覽下面文檔頁面,你會看到代碼是從上到下逐步被解析的。
- <script>
- alert("頂部腳本");
- </script>
- <html><head>
- <script>
- alert("頭部腳本");
- </script>
- <title></title>
- </head>
- <body>
- <script>
- alert("頁面腳本");
- </script>
- </body></html>
- <script>
- alert("底部腳本");
- </script>
如果通過腳本標籤<script>的src屬性導入外部JavaScript文件腳本,那麼它也將按照其語句出現的順序來執行,而且執行過程是文檔裝載的一部分。不會因爲是外部JavaScript文件而延期執行。例如,把上面文檔中的頭部和主體區域的腳本移到外部JavaScript文件中,然後通過src屬性導入。繼續預覽頁面文檔,你會看到相同的執行順序。
- <script>
- alert("頂部腳本");
- </script>
- <html>
- <head>
- <script src="head.js"></script>
- <title></title>
- </head>
- <body>
- <script src="body.js"></script>
- </body>
- </html>
- <script>
- alert("底部腳本");
- </script>
1.2 預編譯與執行順序的關係
在Javascript中,function纔是Javascript的第一型。當我們寫下一段函數時,其實不過是建立了一個function類型的實體。
就像我們可以寫成這樣的形式一樣:
function Hello() {
alert("Hello");
}
Hello();
var Hello = function() {
alert("Hello");
}
Hello();
其實都是一樣的。
但是當我們對其中的函數進行修改時,會發現很奇怪的問題。
<scripttype="text/javascript">
function Hello(){
alert("Hello");
}
Hello();
functionHello() {
alert("Hello World");
}
Hello();
</script>
我們會看到這樣的結果:連續輸出了兩次Hello World。而非我們想象中的Hello和Hello World。
這是因爲Javascript並非完全的按順序解釋執行,而是在解釋之前會對Javascript進行一次“預編譯”,在預編譯的過程中,會把定義式的函數優先執行,也會把所有var變量創建,默認值爲undefined,以提高程序的執行效率。也就是說上面的一段代碼其實被JS引擎預編譯爲這樣的形式:
<scripttype="text/javascript">
var Hello = function() {
alert("Hello");
}
Hello = function() {
alert("Hello World");
}
Hello();
Hello();
</script>
我們可以通過上面的代碼很清晰地看到,其實函數也是數據,也是變量,我們也可以對“函數“進行賦值(重賦值)。當然,我們爲了防止這樣的情況,也可以這樣:
<scripttype="text/javascript">
functionHello() {
alert("Hello");
}
Hello();
</script>
<scripttype="text/javascript">
functionHello() {
alert("Hello World");
}
Hello();
</script>
這樣,程序被分成了兩段,JS引擎也就不會把他們放到一起了。
當JavaScript引擎解析腳本時,它會在預編譯期對所有聲明的變量和函數進行處理。
做如下處理:
1. 在執行前會進行類似“預編譯”的操作:首先會創建一個當前執行環境下的
活動對象,並將那些用var申明的變量設置爲活動對象的屬性,但是此時這些變量的賦值都是undefined,並將那些以function定義的函數也添加爲活動對象的屬性,而且它們的值正是函數的定義。
2. 在解釋執行階段,遇到變量需要解析時,會首先從當前執行環境的活動對象中查找,如果沒有找到而且該執行環境的擁有者有prototype屬性時則會從prototype鏈中查找,否則將會按照作用域鏈查找。遇到var a = ...這樣的語句時會給相應的變量進行賦值(注意:變量的賦值是在解釋執行階段完成的,如果在這之前使用變量,它的值會是undefined)
所以,就會出現當JavaScript解釋器執行下面腳本時不會報錯:
- alert(a); // 返回值undefined
- var a=1;
- alert(a); // 返回值1
由於變量聲明是在預編譯期被處理的,所以在執行期間對於所有代碼來說,都是可見的。但是,你也會看到,執行上面代碼,提示的值是undefined,而不是1。這是因爲,變量初始化過程發生在執行期,而不是預編譯期。在執行期,JavaScript解釋器是按着代碼先後順序進行解析的,如果在前面代碼行中沒有爲變量賦值,則JavaScript解釋器會使用默認值undefined。由於在第二行中爲變量a賦值了,所以在第三行代碼中會提示變量a的值爲1,而不是undefined。
同理,下面示例在函數聲明前調用函數也是合法的,並能夠被正確解析,所以返回值爲1。
- f(); // 調用函數,返回值1
- function f(){
- alert(1);
- }
但是,如果按下面方式定義函數,則JavaScript解釋器會提示語法錯誤。
- f(); // 調用函數,返回語法錯誤(缺少對象)
- var f= function(){
- alert(1);
- }
這是因爲,上面示例中定義的函數僅作爲值賦值給變量f,所以在預編譯期,JavaScript解釋器只能夠爲聲明變量f進行處理,而對於變量f的值,只能等到執行期時按順序進行賦值,自然就會出現語法錯誤,提示找不到對象f。
再見一些例子:
- <scripttype="text/javascript">
- /*在預編譯過程中func是window環境下的活動對象中的一個屬性,值是一個函數,覆蓋了undefined值*/
- alert(func);//function func(){alert("hello!")}
- varfunc = "this is a variable"
- functionfunc(){
- alert("hello!")
- }
- /*在執行過程中遇到了var重新賦值爲"thisis a variable"*/
- alert(func); //this is a variable
- </script>
- //對於下面這個例子,經過我的驗證不正確
- <scripttype="text/javascript">
- var name = "feng";
- function func(){
- /*首先,在func環境內先把name賦值爲undefined,然後在執行過程中先尋找func環境下的活動對象的name屬性,此時之前已經預編譯值爲undefined,所以輸出是undefined,而不是feng*/
- alert(name); //undefined 我驗證的結果是:“feng”
- var name = "JSF";
- alert(name); //JSF
- }
- func();
- alert(name); //feng
- </script>
雖然變量和函數聲明可以在文檔任意位置,但是良好的習慣應該是在所有JavaScript代碼之前聲明全局變量和函數,並對變量進行初始化賦值。在函數內部也是先聲明變量,然後再引用。
1.3 按塊執行JavaScript代碼
所謂代碼塊就是使用<script>標籤分隔的代碼段。例如,下面兩個<script>標籤分別代表兩個JavaScript代碼塊。
- <script>
- // JavaScript代碼塊1
- var a =1;
- </script>
- <script>
- // JavaScript代碼塊2
- function f(){
- alert(1);
- }
- </script>
JavaScript解釋器在執行腳本時,是按塊來執行的。通俗地說,就是瀏覽器在解析HTML文檔流時,如果遇到一個<script>標籤,則JavaScript解釋器會等到這個代碼塊都加載完後,先對代碼塊進行預編譯,然後再執行。執行完畢後,瀏覽器會繼續解析下面的HTML文檔流,同時JavaScript解釋器也準備好處理下一個代碼塊。
由於JavaScript是按塊執行的,所以如果在一個JavaScript塊中調用後面塊中聲明的變量或函數就會提示語法錯誤。例如,當JavaScript解釋器執行下面代碼時就會提示語法錯誤,顯示變量a未定義,對象f找不到。
- <script>
- //JavaScript代碼塊1
- alert(a);
- f();
- </script>
- <script>
- //JavaScript代碼塊2
- var a=1;
- functionf(){
- alert(1);
- }
- </script>
雖然說,JavaScript是按塊執行的,但是不同塊都屬於同一個全局作用域,也就是說,塊之間的變量和函數是可以共享的。
1.6.4 藉助事件機制改變JavaScript執行順序
由於JavaScript是按塊處理代碼,同時又遵循HTML文檔流的解析順序,所以在上面示例中會看到這樣的語法錯誤。但是當文檔流加載完畢,如果再次訪問就不會出現這樣的錯誤。例如,把訪問第2塊代碼中的變量和函數的代碼放在頁面初始化事件函數中,就不會出現語法錯誤了。
- <script>
- //JavaScript代碼塊1
- window.onload= function(){ // 頁面初始化事件處理函數
- alert(a);
- f();
- }
- </script>
- <script>
- //JavaScript代碼塊2
- var a =1;
- functionf(){
- alert(1);
- }
- </script>
爲了安全起見,我們一般在頁面初始化完畢之後才允許JavaScript代碼執行,這樣可以避免網速對JavaScript執行的影響,同時也避開了HTML文檔流對於JavaScript執行的限制。
注意
如果在一個頁面中存在多個windows.onload事件處理函數,則只有最後一個纔是有效的,爲了解決這個問題,可以把所有腳本或調用函數都放在同一個onload事件處理函數中,例如:
- window.onload = function(){
- f1();
- f2();
- f3();
- }
而且通過這種方式可以改變函數的執行順序,方法是:簡單地調整onload事件處理函數中調用函數的排列順序。
除了頁面初始化事件外,我們還可以通過各種交互事件來改變JavaScript代碼的執行順序,如鼠標事件、鍵盤事件及時鐘觸發器等方法,詳細講解請參閱第14章的內容。
1.6.5 JavaScript輸出腳本的執行順序
在JavaScript開發中,經常會使用document對象的write()方法輸出JavaScript腳本。那麼這些動態輸出的腳本是如何執行的呢?例如:
- document.write('<scripttype="text/javascript">');
- document.write('f();');
- document.write('functionf(){ ');
- document.write(' alert(1); ');
- document.write('} ');
- document.write('<\/script> ');
運行上面代碼,我們會發現:document.write()方法先把輸出的腳本字符串寫入到腳本所在的文檔位置,瀏覽器在解析完document.write()所在文檔內容後,繼續解析document.write()輸出的內容,然後才按順序解析後面的HTML文檔。也就是說,JavaScript腳本輸出的代碼字符串會在輸出後馬上被執行。
請注意,使用document.write()方法輸出的JavaScript腳本字符串必須放在同時被輸出的<script>標籤中,否則JavaScript解釋器因爲不能夠識別這些合法的JavaScript代碼,而作爲普通的字符串顯示在頁面文檔中。例如,下面的代碼就會把JavaScript代碼顯示出來,而不是執行它。
- document.write('f();');
- document.write('functionf(){ ');
- document.write(' alert(1); ');
- document.write('); ');
但是,通過document.write()方法輸出腳本並執行也存在一定的風險,因爲不同JavaScript引擎對其執行順序不同,同時不同瀏覽器在解析時也會出現Bug。
Ø 問題一,找不到通過document.write()方法導入的外部JavaScript文件中聲明的變量或函數。例如,看下面示例代碼。
- document.write('<scripttype="text/javascript" src="test.js">
- <\/script>');
- document.write('<scripttype="text/javascript"> ');
- document.write('alert(n);'); // IE提示找不到變量n
- document.write('<\/script> ');
- alert(n+1); // 所有瀏覽器都會提示找不到變量n
外部JavaScript文件(test.js)的代碼如下:
- var n = 1;
分別在不同瀏覽器中進行測試,會發現提示語法錯誤,找不到變量n。也就是說,如果在JavaScript代碼塊中訪問本代碼塊中使用document.write()方法輸出的腳本中導入的外部JavaScript文件所包含的變量,會顯示語法錯誤。同時,如果在IE瀏覽器中,不僅在腳本中,而且在輸出的腳本中也會提示找不到輸出的導入外部JavaScript文件的變量(表述有點長和繞,不懂的讀者可以嘗試運行上面代碼即可明白)。
Ø 問題二,不同JavaScript引擎對輸出的外部導入腳本的執行順序略有不同。例如,看下面示例代碼。
- <scripttype="text/javascript">
- document.write('<scripttype="text/javascript" src="test1.js">
- <\/script>');
- document.write('<scripttype="text/javascript"> ');
- document.write('alert(2);')
- document.write('alert(n+2);');
- document.write('<\/script>');
- </script>
- <scripttype="text/javascript">
- alert(n+3);
- </script>
外部JavaScript文件(test1.js)的代碼如下所示。
- var n = 1;
- alert(n);
在IE瀏覽器中的執行順序如圖1-6所示。
圖1-6 IE 7瀏覽器的執行順序和提示的語法錯誤
在符合DOM標準的瀏覽器中的執行順序與IE瀏覽器不同,且沒有語法錯誤,如圖1-7所示的是在Firefox 3.0瀏覽器中的執行順序。
圖1-7 Firefox 3瀏覽器的執行順序和提示的語法錯誤
解決不同瀏覽器存在的不同執行順序,以及可能存在Bug。我們可以把凡是使用輸出腳本導入的外部文件,都放在獨立的代碼塊中,這樣根據上面介紹的JavaScript代碼塊執行順序,就可以避免這個問題。例如,針對上面示例,可以這樣設計:
- <scripttype="text/javascript">
- document.write('<scripttype="text/javascript"src="test1.js"><\/script>');
- </script>
- <scripttype="text/javascript">
- document.write('<scripttype="text/javascript"> ');
- document.write('alert(2);') ; // 提示2
- document.write('alert(n+2); '); // 提示3
- document.write('<\/script> ');
- alert(n+3); // 提示4
- </script>
- <scripttype="text/javascript">
- alert(n+4); // 提示5
- </script>
這樣在不同瀏覽器中都能夠按順序執行上面代碼,且輸出順序都是1、2、3、4和5。存在問題的原因是:輸出導入的腳本與當前JavaScript代碼塊之間的矛盾。如果單獨輸出就不會發生衝突了。