一次搞定this和闭包

闭包和this，是两个相当高频的考点，然而你有没有想过，实际上他们两个都跟同一个知识点相关？

有请我们的这篇文章的主角，执行上下文

执行上下文

执行上下文是什么

可以简单理解执行上下文是js代码执行的环境，当js执行一段可执行代码时，会创建对应的执行上下文。他的组成如下


executionContextObj = {this: 对的就是你关注的那个this,VO：变量对象,scopeChain: 作用域链,跟闭包相关
}

由于JS是单线程的，一次只能发生一件事情，其他事情会放在指定上下文栈中排队。js解释器在初始化执行代码时，会创建一个全局执行上下文到栈中，接着随着每次函数的调用都会创建并压入一个新的执行上下文栈。函数执行后，该执行上下文被弹出。

五个关键点：

单线程
同步执行
一个全局上下文
无限制函数上下文
每次函数调用创建新的上下文，包括调用自己

执行上下文建立的步奏

创建阶段

初始化作用域链
创建变量对象
1. 创建arguments
2. 扫描函数声明
3. 扫描变量声明
求this

执行阶段

初始化变量和函数的引用
执行代码

this

在函数执行时，this 总是指向调用该函数的对象。要判断 this 的指向，其实就是判断 this 所在的函数属于谁。

指向调用对象

function foo() {console.log( this.a );
}var obj = {a: 2,foo: foo
};obj.foo(); // 2

指向全局对象

function foo() {console.log( this.a );
}var a = 2;foo(); // 2

注意


//接上var bar = fooa = 3
bar() // 3不是2

通过这个例子可以更加了解this是函数调用时才确定的

再绕一点


function foo() {console.log( this.a );
}function doFoo(fn) {this.a = 4fn();
}var obj = {a: 2,foo: foo
};var a =3doFoo( obj.foo ); // 4

而


function foo() {this.a = 1console.log( this.a );
}function doFoo(fn) {this.a = 4fn();
}var obj = {a: 2,foo: foo
};var a =3doFoo( obj.foo ); // 1

这是为什么呢？是因为优先读取foo中设置的a，类似作用域的原理吗？

通过打印foo和doFoo的this，可以知道，他们的this都是指向window的，他们的操作会修改window中的a的值。并不是优先读取foo中设置的a

因此如果把代码改成


function foo() {setTimeout(() => this.a = 1,0)console.log( this.a );
}function doFoo(fn) {this.a = 4fn();
}var obj = {a: 2,foo: foo
};var a =3doFoo( obj.foo ); // 4
setTimeout(obj.foo,0) // 1

上面的代码结果可以证实我们的猜测。

用new构造就指向新对象


a = 4
function A() {this.a = 3this.callA = function() {console.log(this.a)}
}A() // 返回undefined, A().callA会报错。callA被保存在window上var a = new A()a.callA() // 3,callA在new A返回的对象里

apply/call/bind

大家应该都很熟悉，令this指向传递的第一个参数，如果第一个参数为null，undefined或是不传，则指向全局变量


a = 3
function foo() {console.log( this.a );
}var obj = {a: 2
};foo.call( obj ); // 2foo.call( null ); // 3foo.call( undefined ); // 3foo.call(  ); // 3var obj2 = {a: 5,foo
}obj2.foo.call() // 3，不是5!//bind返回一个新的函数
function foo(something) {console.log( this.a, something );return this.a + something;
}var obj =a: 2
};var bar = foo.bind( obj );var b = bar( 3 ); // 2 3
console.log( b ); // 5

箭头函数

箭头函数比较特殊，没有自己的this，它使用封闭执行上下文(函数或是global)的 this 值。

var x=11;
var obj={x:22,say:()=>{console.log(this.x); //this指向window}
}
obj.say();// 11
obj.say.call({x:13}) // 11
x = 14
obj.say() // 14//对比一下var obj2={x:22,say() {console.log(this.x); //this指向obj2}
}
obj2.say();// 22
obj2.say.call({x:13}) // 13

事件监听函数

指向被绑定的dom元素

document.body.addEventListener('click',function(){console.log(this)
}
)// 点击网页// <body>...</body>

HTML

HTML标签的属性中是可能写JS的，这种情况下this指代该HTML元素。

<div id="foo" onclick="console.log(this);"></div>
<script type="text/javascript">
document.getElementById("foo").click(); //logs <div id="foo"...
</script>

变量对象

变量对象是与执行上下文相关的数据作用域，存储了上下文中定义的变量和函数声明。

变量对象式一个抽象的概念，在不同的上下文中，表示不同的对象

全局执行上下文的变量对象

全局执行上下文中，变量对象就是全局对象。
在顶层js代码中，this指向全局对象，全局变量会作为该对象的属性来被查询。在浏览器中，window就是全局对象。

var a = 1
console.log(window.a) // 1
console.log(this.a) // 1

函数执行上下文的变量对象

函数上下文中，变量对象VO就是活动对象AO。

初始化时，带有arguments属性。
函数代码分成两个阶段执行

进入执行上下文时
此时变量对象包括
1. 形参
2. 函数声明，会替换已有变量对象
3. 变量声明，不会替换形参和函数
函数执行

根据代码修改变量对象的值

举个例子


function test (a,c) {console.log(a, b, c, d) // 5 undefined [Function: c] undefinedvar b = 3;a = 4function c () {}var d = function () {}console.log(a, b, c, d) // 4 3 [Function: c] [Function: d]var c = 5console.log(a, b, c, d) // 4 3 5 [Function: d]}test(5,6)

来分析一下过程

1.创建执行上下文时

VO = {

arguments: {0:5},
a: 5,
b: undefined,
c: [Function], //函数C覆盖了参数c，但是变量声明c无法覆盖函数c的声明
d: undefined， // 函数表达式没有提升，在执行到对应语句之前为undefined

}

执行代码时

通过最后的console可以发现，函数声明可以被覆盖

作用域链

先了解一下作用域

作用域

变量与函数的可访问范围，控制着变量及函数的可见性与生命周期。分为全局作用域和局部作用域。

全局作用域：

在代码中任何地方都能访问到的对象拥有全局作用域，有以下几种：

在最外层定义的变量；
全局对象的属性
任何地方隐式定义的变量（未定义直接赋值的变量），在任何地方隐式定义的变量都会定义在全局作用域中，即不通过 var 声明直接赋值的变量。

局部作用域：

JavaScript的作用域是通过函数来定义的，在一个函数中定义的变量只对这个函数内部可见，称为函数（局部）作用域

作用域链

作用域链是一个对象列表，用以检索上下文代码中出现的标识符。
标识符可以理解为变量名称，参数，函数声明。

函数在定义的时候会把父级的变量对象AO/VO的集合保存在内部属性[[scope]]中，该集合称为作用域链。
自由变量指的是不在函数内部声明的变量。
当函数需要访问自由变量时，会顺着作用域链来查找数据。子对象会一级一级的向上查找父对象的变量，父对象的变量对子对象是可见的，反之不成立。
作用域链就是在所有内部环境中查找变量的链式表。

可以直接的说，JS采用了词法作用域(静态作用域)，JS的函数运行在他们被定义的作用域中，而不是他们被执行的作用域。可以举一个例子说明：

var s = 3
function a () {console.log(s)
}function b () {var s = 6a()
}b() // 3,不是6

如果js采用动态作用域，打印出来的应该是6而不是3，这个例子说明了js是静态作用域。

函数作用域链的伪代码：

function foo() {function bar() {...}
}foo.[[scope]] = [globalContext.VO
];bar.[[scope]] = [fooContext.AO,globalContext.VO
];

函数在运行激活的时候，会先复制[[scope]]属性创建作用域链，然后创建变量对象VO，然后将其加入到作用域链。


executionContextObj: {VO:{}，scopeChain: [VO, [[scope]]]
}

闭包

闭包是什么

闭包按照mdn的定义是可以访问自由变量的函数。自由变量前面提到过，指的是不在函数内部声明的变量。

闭包的形式

function a() {var num = 1function b() {console.log(num++)}return b
}var c1 = a()
c1() // '1'
c1() // '2'var c2 = a()
c2() // '1'
c2() // '2'

闭包的过程

写的不是很严谨。可能省略了一些过程

运行函数a
1. 创建函数a的VO，包括变量num和函数b
2. 定义函数b的时候，会保存a的变量对象VO和全局变量对象到[[scope]]中
3. 返回函数b，保存到c1
运行c1
1. 创建c1的作用域链，该作用域链保存了a的变量对象VO
2. 创建c1的VO
3. 运行c1，这是发现需要访问变量num，在当前VO中不存在，于是通过作用域链进行访问，找到了保存在a的VO中的num，对它进行操作，num的值被设置成2
再次运行c1，重复第二步的操作，num的值设置成3

一些问题

通过上面的运行结果，我们可以观察到，c2所访问num变量跟c1访问的num变量不是同一个变量。我们可以修改一下代码，来确认自己的猜想

function a() {var x = {y : 4}function b() {return x}return b
}var c1 = a()var c2 = a()
c1 === c2()  // false

因此我们可以确定，闭包所访问的变量，是每次运行父函数都重新创建，互相独立的。
注意，同一个函数中创建的自由变量是可以在不同的闭包共享的

function a() {var x = 0function b() {console.log(x++)}function c() {console.log(x++)}return {b,c}
}var r =  a()
r.b() // 0
r.c() // 1

补充一个查看作用域链和闭包的技巧
打开chrome控制台

console.dir(r.b)f b() {[[Scopes]]: [{x:0}, {type: 'global', name: '', object: Window}]
}

最后

最后，我们再来总结一下执行上下文的过程,加深下印象


var scope = "global scope";
function checkscope(a){var scope2 = 'local scope';
}checkscope(5);

创建全局上下文执行栈

创建全局变量globalContext.VO.

创建checkscope函数

将全局变量VO保存为作用域链，设置到函数的内部属性[[scope]]

checkscope.[[scope]] = [globalContext.VO
];

执行checkscope函数

创建函数执行上下文，将checkscope函数执行上下文压入执行上下文栈

ECStack = [checkscopeContext,globalContext
];

函数执行上下文创建阶段

第一步是复制[[scope]]，创建作用域链


checkscopeContext = {Scope: checkscope.[[scope]],
}

第二步是创建活动对象AO

checkscopeContext = {AO: {arguments: {0: 5length: 1},a: 5scope2: undefined}，Scope: checkscope.[[scope]],
}

第三步是将活动对象AO放入作用域链顶端


checkscopeContext = {AO: {arguments: {0: 5length: 1},a: 5scope2: undefined}，Scope:  [AO, checkscope.[[scope]]],
}

第四步，求出this，上下文创建阶段结束

这里的this等于window

进入函数执行阶段

随着函数执行，修改AO的值

    AO: {arguments: {0: 5length: 1},a: 5scope2: 'local scope'}，

函数执行完毕

函数上下文从执行上下文栈弹出

ECStack = [globalContext
];

文章写的比较长，涉及的范围也比较广，可能有不少的错误，希望大家可以指正。

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参考

深入理解ES6箭头函数中的this
你不知道的JS上卷
JavaScript深入之执行上下文栈
理解JavaScript的作用域链
JavaScript深入之变量对象
深入理解JavaScript系列（12）：变量对象（Variable Object）
了解JavaScript的执行上下文