javascript系列--javascript深入理解--作用域，作用域鏈，閉包的面試題解

一、概要

作用域和作用域鏈是js中非常重要的特性，關係到理解整個js體系，閉包是對作用域的延伸，其他語言也有閉包的特性。

那什麼是作用域？作用域指的是一個變量和函數的作用範圍。

1、js中函數內聲明的所有變量在函數體內始終是可見的；

2、在ES6中有全局作用域和局部作用域，但是沒有沒有塊級作用域（catch只在其內部生效）；

3、局部變量的優先級高於全局變量。

二、作用域

我們來舉幾個栗子：

2.1變量提升

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

上面的代碼輸出是undefined，這是因爲局部變量scope變量提升了,等效於下面

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記var，那麼變量就被聲明爲全局變量。

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沒有塊級作用域

和我們其他常用語言不同的是，js中沒有塊級作用域

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作用域鏈

每個函數都有自己的執行上下文環境，當代碼在這個環境中執行時候，會創建變量對象的作用域鏈，

那什麼是作用域鏈？作用域鏈式是一個對象列表。

作用域鏈的作用？他保證了變量對象的有序訪問。

作用域鏈開始的地方：當前代碼執行環境的變量對象，常被稱之爲“活躍對象”（AO），變量的查找會從第一個鏈的對象開始，如果對象中包含變量屬性，那麼就停止查找，如果沒有就會繼續向上級作用域查找，直到找到全局對象中，如果找不到就會報ReferenceError。

2.4閉包

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

上面在函數中反悔了兩個閉包，這兩個閉包都維持着對外部作用域的引用，因此不管在哪調用都是能夠訪問外部函數中的變量。在一個函數內部定義的函數，閉包中會將外部函數的自由對象添加到自己的作用域中，所以可以通過內部函數訪問外部函數的屬性，這就是js模擬私有變量的一種方式。

注意：由於閉包會額外的附帶函數的作用域（內部匿名函數攜帶外部函數的作用域），因此，閉包會比其他函數多佔用些內存空間，過度使用會導致內存佔用增加。

三、閉包面試題解

由於作用域鏈機制的影響，閉包只能取得內部函數的最後一個值，這引起了一個副作用，如果內部函數在一個循環中，那麼變量的值始終爲最後一個值。

var data = [];

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

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

如果想強制返回逾期結果，怎麼整？

方法一：立即執行函數

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

方法二：返回一個匿名函數賦值

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

無論上是立即執行函數還是返回一個匿名函數賦值，原理上都是因爲變量的按值傳遞，所以會將變量i的值賦值給實參num，在匿名函數的內部又創建了一個用於訪問num的匿名函數，這樣每一個函數都有一個num的副本，互不影響。

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]();

解釋一下原理：

var data = [];// 創建一個數組data;

// 進入第一次循環
{

let i = 0; // 注意：因爲使用let使得for循環爲塊級作用域
           // 此次 let i = 0 在這個塊級作用域中，而不是在全局環境中
data[0] = function() {
    console.log(i);
};

}

循環時，let聲明瞭i，所以整個塊是塊級作用域，那麼data[0]這個函數就成了一個閉包，這裏用{}表述，只是希望通過它來說明let存在的時候，這個for循環塊是塊級作用域，而不是全局作用域。

上面的塊級作用域，就像函數作用域一樣，寒暑表執行完畢，其中的變量會被銷燬，但是因爲這個代碼塊中存在一個閉包，閉包的作用域鏈中引用着塊級作用域，所以在閉包被調用之前，這個塊級作用域內部的變量不會被銷燬。

// 進入第二次循環
{

let i = 1; // 因爲 let i = 1 和上面的 let i = 0     
           // 在不同的作用域中，所以不會相互影響
data[1] = function(){
     console.log(i);
}; 

}
當執行data[1]()時，進入下面的執行環境。

{

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

}

在上面這個執行環境中，它會首先尋找該執行環境中是否存在i，沒有找到，就沿着作用域鏈繼續向上找，在其所在的塊級作用域執行環境中，找到i=1，於是輸出1。



## 四、思考題

代碼1：

var scope = "global scope";
function checkscope(){

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

}

checkscope()(); //local scope

代碼2：

var scope = "global scope";
function checkscope(){

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

}

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

## 四、參考

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

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