深入理解JavaScript作用域：变量可见性与代码执行顺序

范围，或确定变量所在位置的一组规则，是任何编程语言的最基本概念之一。事实上，它是如此基本，以至于我们很容易忘记这些规则是多么微妙！

准确理解 JavaScript 引擎如何“思考”作用域将使您避免编写提升可能导致的常见错误，让您做好准备专注于闭包，并让您离永远不再编写错误更近一步 再次。

...无论如何，它会帮助您理解提升和关闭。

在本文中，我们将了解：

• JavaScript 中作用域的基础知识
• 解释器如何决定哪些变量属于哪个作用域
• 吊装的实际工作原理
• ES6 关键字 let 和 const 如何改变游戏规则

让我们深入探讨。

如果您有兴趣了解有关 ES6 的更多信息以及如何利用语法和功能来改进和简化 JavaScript 代码，为什么不看看这两门课程：

词法范围

如果您之前编写过一行 JavaScript，您就会知道定义变量的位置决定了您可以使用的位置> 他们。变量的可见性取决于源代码的结构，这一事实称为词法 范围。

在 JavaScript 中创建作用域有三种方法：

1. 创建函数。在函数内部声明的变量仅在该函数内部可见，包括在嵌套函数中。
2. 使用 let 或 const 在代码块内声明变量。此类声明仅在块内可见。
3. 创建catch 块。不管你相信与否，这实际上确实创建了一个新的范围！

"use strict";
var mr_global = "Mr Global";

function foo () {
    var mrs_local = "Mrs Local";
    console.log("I can see " + mr_global + " and " + mrs_local + ".");
    
    function bar () {
        console.log("I can also see " + mr_global + " and " + mrs_local + ".");
    }
}

foo(); // Works as expected

try {
    console.log("But /I/ can't see " + mrs_local + "."); 
} catch (err) {
    console.log("You just got a " + err + ".");
}

{
    let foo = "foo";
    const bar = "bar";
    console.log("I can use " + foo + bar + " in its block...");
}

try {
    console.log("But not outside of it.");   
} catch (err) {
    console.log("You just got another " + err + ".");
}

// Throws ReferenceError!
console.log("Note that " + err + " doesn't exist outside of 'catch'!") 

上面的代码片段演示了所有三种作用域机制。您可以在 Node 或 Firefox 中运行它，但 Chrome 还无法与 let 很好地配合。

我们将详细讨论其中的每一个。让我们首先详细了解 JavaScript 如何确定哪些变量属于哪个作用域。

编译过程：鸟瞰

当您运行一段 JavaScript 时，会发生两件事使其正常工作。

1. 首先，编译您的源代码。
2. 然后，编译后的代码将被执行。

在编译步骤期间，JavaScript 引擎：

1. 记下所有变量名称
2. 将它们注册到适当的范围
3. 为自己的价值观保留空间

只有在执行期间，JavaScript 引擎才真正将变量引用的值设置为等于其赋值。在那之前，它们是 undefined。

第 1 步：编译

// I can use first_name anywhere in this program 
var first_name = "Peleke";

function popup (first_name) {
    // I can only use last_name inside of this function
    var last_name = "Sengstacke";
    alert(first_name + ' ' + last_name);
}

popup(first_name);

让我们逐步了解一下编译器的作用。

首先，它读取行 var first_name = "Peleke"。接下来，它确定将变量保存到的范围。因为我们位于脚本的顶层，所以它意识到我们处于全局范围。然后，它将变量 first_name 保存到全局范围，并将其值初始化为 undefined。

其次，编译器读取带有 function popup (first_name) 的行。因为 function 关键字是该行的第一个内容，因此它为函数创建一个新作用域，将函数的定义注册到全局作用域，并查看内部以查找变量声明。

果然，编译器找到了一个。由于我们函数的第一行中有 var last_name = "Sengstacke"，因此编译器会将变量 last_name 保存到 class="inline">popup —不到全局范围 — 并将其值设置为 undefined。

由于函数内不再有变量声明，编译器将退回到全局作用域。由于不再有变量声明，因此此阶段已完成。

请注意，我们实际上还没有运行任何东西。此时编译器的工作只是确保它知道每个人的名字；它不关心他们做什么。

此时，我们的程序知道：

1. 全局范围内有一个名为 first_name 的变量。
2. 全局范围内有一个名为 popup 的函数。
3. 在 popup 范围内有一个名为 last_name 的变量。
4. first_name 和 last_name 的值均为 undefined。

它并不关心我们是否在代码中的其他地方分配了这些变量值。引擎在执行时会处理这个问题。

第 2 步：执行

在下一步中，引擎再次读取我们的代码，但这一次，执行它。

首先，它读取行 var first_name = "Peleke"。为此，引擎会查找名为 first_name 的变量。由于编译器已经用该名称注册了一个变量，引擎会找到它，并将其值设置为 "Peleke"。

接下来，它读取行 function popup (first_name)。由于我们没有在这里执行该函数，因此引擎不感兴趣并跳过它。

最后，它读取行 popup(first_name)。由于我们在这里执行一个函数，因此引擎：

1. 查找 popup 的值
2. 查找 first_name 的值
3. 将 popup 作为函数执行，并传递 first_name 的值作为参数

当执行 popup 时，它会经历相同的过程，但这次是在函数 popup 内。它：

1. 查找名为 last_name 的变量
2. 将 last_name 的值设置为等于 "Sengstacke"
3. 查找 alert，将其作为函数执行，并以 "Peleke Sengstacke" 作为参数

事实证明，幕后发生的事情比我们想象的要多得多！

既然您已经了解了 JavaScript 如何读取和运行您编写的代码，我们就准备好解决一些更贴近实际的问题：提升的工作原理。

显微镜下的吊装

让我们从一些代码开始。

bar();

function bar () {
    if (!foo) {
        alert(foo + "? This is strange...");
    }
    var foo = "bar";
}

broken(); // TypeError!
var broken = function () {
    alert("This alert won't show up!");
}

如果运行此代码，您会注意到三件事：

1. 在分配之前，您可以引用 foo，但其值为 undefined。
2. 您可以在定义之前调用 已损坏的，但您会收到 TypeError。
3. 您可以在定义之前调用 bar，它会按需要工作。

提升是指 JavaScript 使我们声明的所有变量名称在其作用域内的任何地方都可用，包括在我们分配给它们之前 .

代码段中的三种情况是您在自己的代码中需要注意的三种情况，因此我们将一一逐步介绍它们。

提升变量声明

请记住，当 JavaScript 编译器读取像 var foo = "bar" 这样的行时，它会：

1. 将名称 foo 注册到最近的范围
2. 将 foo 的值设置为未定义

我们可以在赋值之前使用 foo 的原因是，当引擎查找具有该名称的变量时，它确实存在。这就是为什么它不会抛出 ReferenceError。

相反，它获取值 undefined，并尝试使用该值执行您要求的任何操作。通常，这是一个错误。

记住这一点，我们可能会想象 JavaScript 在我们的函数 bar 中看到的更像是这样：

function bar () {
    var foo; // undefined
    if (!foo) {
        // !undefined is true, so alert
        alert(foo + "? This is strange...");
    }
    foo = "bar";
}

如果您愿意的话，这是提升的第一条规则：变量在其整个范围内都可用，但其值为 undefined ，直到您代码分配给他们。

常见的 JavaScript 习惯用法是将所有 var 声明写入其作用域的顶部，而不是首次使用它们的位置。用 Doug Crockford 的话来说，这可以帮助您的代码阅读更像它运行。

仔细想想，这是有道理的。当我们以 JavaScript 读取代码的方式编写代码时，为什么 bar 的行为方式非常清楚，不是吗？那么为什么不一直这样写呢？

提升函数表达式

事实上，当我们在定义之前尝试执行 broken 时，我们得到了 TypeError，这只是第一条提升规则的一个特例。

我们定义了一个名为 broken 的变量，编译器会在全局范围内注册该变量，并将其设置为等于 undefined。当我们尝试运行它时，引擎会查找 broken 的值，发现它是 undefined，并尝试将 undefined 作为函数执行.

显然，undefined 不是一个函数，这就是为什么我们得到 TypeError！

提升函数声明

最后，回想一下，在定义 bar 之前，我们可以调用它。这是由于第二条提升规则：当 JavaScript 编译器找到函数声明时，它会使其名称和定义在其作用域的顶部可用。再次重写我们的代码：

function bar () {
    if (!foo) {
        alert(foo + "? This is strange...");
    }
    var foo = "bar";
}

var broken; // undefined

bar(); // bar is already defined, executes fine

broken(); // Can't execute undefined!

broken = function () {
    alert("This alert won't show up!");
}

同样，当您编写作为JavaScript读取时，它更有意义，您不觉得吗？

查看：

1. 变量声明和函数表达式的名称在其整个范围内都可用，但它们的值在赋值之前为 undefined。
2. 函数声明的名称​​和定义在其整个范围内都可用，甚至在其定义之前。

现在让我们来看看两个工作方式稍有不同的新工具：let 和 const。

<strong>let</strong>、<strong></strong>const 和临时死区

"use strict"; 
// You have to "use strict" to try this in Node
broken(); // ReferenceError!
let broken = function () {
    alert("This alert won't show up!");
}

// This is legal
const React = require('react');

// This is totally not legal
const crypto;
crypto = require('crypto');

"use strict";

{
  let foo = "foo";
  if (foo) {
      const bar = "bar";
      var foobar = foo + bar;

      console.log("I can see " + bar + " in this bloc.");
  }
  
  try {
    console.log("I can see " + foo + " in this block, but not " + bar + ".");
  } catch (err) {
    console.log("You got a " + err + ".");
  }
}

try {
  console.log( foo + bar ); // Throws because of 'foo', but both are undefined
} catch (err) {
  console.log( "You just got a " + err + ".");
}

console.log( foobar ); // Works fine

var foo = {
    name: 'Foo',
    languages: ['Spanish', 'French', 'Italian'],
    speak : function speak () {
        this.languages.forEach(function(language) {
            console.log(this.name + " speaks " + language + ".");
        })
    }
};

foo.speak();

function foo () {
    var bar = "bar";
    function baz () {
        // Reusing variable names like this is called "shadowing" 
        var bar = "BAR";
        console.log(bar); // BAR
    }
    baz();
}

foo(); // BAR

var foo = {
    name: 'Foo',
    languages: ['Spanish', 'French', 'Italian'],
    speak_self : function speak_s () {
        var self = this;
        self.languages.forEach(function(language) {
            console.log(self.name + " speaks " + language + ".");
        })
    },
    speak_bound : function speak_b () {
        this.languages.forEach(function(language) {
            console.log(this.name + " speaks " + language + ".");
        }.bind(foo)); // More commonly:.bind(this);
    }
};

var foo = {
    name: 'Foo',
    languages: ['Spanish', 'French', 'Italian'],
    speak : function speak () {
        this.languages.forEach((language) => {
            console.log(this.name + " speaks " + language + ".");
        })
    }
};