重学前端 18 # JavaScript的闭包和执行上下文

一、函数执行过程相关知识

二、闭包（closure）

闭包其实只是一个绑定了执行环境的函数，闭包与普通函数的区别是，它携带了执行的环境，就像人在外星中需要自带吸氧的装备一样，这个函数也带有在程序中生存的环境。

2.1、古典的闭包

• 环境部分    

• 环境
• 标识符列表

• 表达式部分

2.2、JavaScript 中闭包

• 环境部分    

• 环境：函数的词法环境（执行上下文的一部分）
• 标识符列表：函数中用到的未申明的变量

• 表达式部分：函数体

三、执行上下文（执行的基础设施）

定义：JavaScript 标准把一段代码（包括函数），执行所需的所有信息定义为执行上下文。

3.1、在 ES3 中

• scope：作用域，也常常被叫做作用域链
• variable object：变量对象，用于存储变量的对象
• this value：this 值

3.2、在 ES5 中

• lexical environment：词法环境，当获取变量时使用
• variable environment：变量环境，当声明变量时使用
• this value：this 值

3.3、在 ES2018 中

   lexical environment：词法环境，当获取变量或者 this 值时使用

   variable environment：变量环境，当声明变量时使用

   code evaluation state：用于恢复代码执行位置

   Function：执行的任务是函数时使用，表示正在被执行的函数

   ScriptOrModule：执行的任务是脚本或者模块时使用，表示正在被执行的代码

   Realm：使用的基础库和内置对象实例

   Generator：仅生成器上下文有这个属性，表示当前生成器

3.4、函数执行过程所需信息

var b = {}
let c = 1
this.a = 2;

正确执行上面代码需知道的信息：

• 1、var 把 b 声明到哪里
• 2、b 表示哪个变量
• 3、b 的原型是哪个对象
• 4、let 把 c 声明到哪里
• 5、this 指向哪个对象

而这些信息就是执行上下文给出来的，下面用 var 声明与赋值，let，realm分析执行上下文提供的信息。

3.5、var 申明与赋值

1、立即执行的函数表达式（IIFE），通过创建一个函数，并且立即执行，来构造一个新的域，从而控制 var 的范围。

var b = 1

2、加括号让函数变成函数表达式

(function(){
    var a;
    //code
}());
(function(){
    var a;
    //code
})();

注意：括号有个缺点，那就是如果上一行代码不写分号，括号会被解释为上一行代码最末的函数调用。

一些不加分号的代码风格规范，会要求在括号前面加上分号。

;(function(){
    var a;
    //code
}())
;(function(){
    var a;
    //code
})()

winter 推荐用 void 关键字，语义上 void 运算表示忽略后面表达式的值，变成 undefined。

void function(){
    var a;
    //code
}();

特别注意：var 的特性会导致声明的变量和被赋值的变量是两个 b，JavaScript 中有特例，那就是使用 with 的时候，如代码块二，我们先讲一下代码一

   with 语句的原本用意是为逐级的对象访问提供命名空间式的速写方式. 也就是在指定的代码区域, 直接通过节点名称调用对象。

// 代码块一
var obj = {
    a: 1,
    b: 2,
    c: 3
};
// 比如要改对应的值，一般的写法是重复写了3次obj
obj.a = 5;
obj.b = 6;
obj.c = 7;
console.log(obj) // {a: 5, b: 6, c: 7}
// 用 with 快捷方式
with (obj) {
    a = 5;
    b = 6;
    c = 7;
}
console.log(obj) // {a: 5, b: 6, c: 7}
// 接下来看一下 with 导致的数据泄露
function kaimo(obj) {
    with (obj) {
        a = 1;
    }
}
var k1 = {
    a: 2
};
var k2 = {
    b: 3
}
kaimo(k1);
console.log(k1.a); // 1
kaimo(k2);
console.log(k2.a); // undefined
console.log(a); // 1 （a被泄漏到全局作用域上）

上述代码分析：

   1、创建了 k1 、k2 两个对象。其中一个有 a 属性，另外一个没有。

   2、kaimo(obj) 函数接受一个 obj 的形参，该参数是一个对象引用，并执行了 with(obj) {...}。

   3、在 with 块内部，将 2 赋值给了 a。

   4、将 k1 传递进去，a = 2 赋值操作找到了 k1.a 并将 2 赋值给它。

   5、当 k2 传递进去，k2 并没有 a 的属性，因此不会创建这个属性，k2.a 保持 undefined。

问题：为什么对 k2 的操作会导致数据的泄漏呢？

首先稍微讲一下：JavaScript中的 LHS 和 RHS 查询

LHS（Left-hand Side）引用和 RHS（Right-hand Side）引用。通常是指等号（赋值运算）的左右边的引用。

console.log(gg)

比如上面这个打印，先查找并取得 gg 的值，然后将它打印出来 gg 的引用是一个 RHS 引用，没有赋予操作

gg = 666;

上面是对 gg 的引用是一个 LHS 引用，为赋值操作找到目标

综上：

1、当传递 k2 给 with 时，with 所声明的作用域是 k2, 从这个作用域开始对 a 进行 LHS 查询。

2、k2 的作用域、kaimo(…) 的作用域和全局作用域中都没有找到标识符 a，因此在非严格模式下，会自动在全局作用域创建一个全局变量），在严格模式下，会抛出 ReferenceError 异常。

// 代码块二
var b;
void function(){
    var env = {b:1};
    b = 2;
    console.log("In function b:", b);
    with(env) {
        var b = 3;
        console.log("In with b:", b);
    }
}();
console.log("Global b:", b);
// 输出结果如下：
// In function b: 2
// In with b: 3
// Global b: undefined

3.6、let

let 是 ES6 开始引入的新的变量声明模式。

winter 简单统计了下，以下语句会产生 let 使用的作用域：

for、 if、 switch、 try/catch/finally。

3.7、Realm

在最新的标准（9.0）中，JavaScript 引入了一个新概念 Realm。有道词典上的意思是：“领域，范围；王国”。Realm 中包含一组完整的内置对象，而且是复制关系。

var iframe = document.createElement('iframe')
document.documentElement.appendChild(iframe)
iframe.src="javascript:var b = {};"
var b1 = iframe.contentWindow.b;
var b2 = {};
console.log(b1, b2);
// {} {}
console.log(typeof b1, typeof b2);
// 谷歌输出： object object   火狐输出：undefined object
console.log(b1 instanceof Object, b2 instanceof Object);
//false true

上面代码可以看到，在浏览器环境中获取来自两个 Realm 的对象，由于 b1、 b2 由同样的代码 {} 在不同的 Realm 中执行，所以表现出了不同的行为。