- Appreciated value of the basic types and reference types
- Understand Execution Environment
- Understand garbage collection
4.1 The basic value types and reference types
4.1.1 dynamic properties
The above code creates an object and store it in a variable in person. Then we add an attribute called name for the object, and the string value "Nicholas" is assigned to this property. Then, they () function to access the property by the new alert. If the object is not destroyed or the property is not removed, then this property will always exist.
But we can not add properties to the value of the basic types, although doing so will not cause any errors.
4.1.2 Copy variable values
If the value of the basic types of copy variable from one variable to another, will create a new value in the variable object, then the value is copied to the new variable is assigned. Look at an example:
Here, the value is stored in num1 5. When the value num1 num2 to initialization, a stored value num2 5 also. But num1 num2 in the 5 and 5 are completely independent, but a copy of the value num1 to 5. Since then, these two variables can participate in any operation without affecting each other.
When copying a reference value from another variable to the type of a variable, the value will also be stored in the variable copy object into the space allocated for the new variable. The difference is that this is actually a copy of the value of the pointer, and the pointer to an object stored on the heap. After the copy operation, two variables actually refer to the same object. Thus, changing one of the variables, it will affect the other, as shown in the following example:
obj1 and obj2 point to the same object. Thus, when the attribute name is added to obj1, this property can be accessed by obj2, because the two variables refer to the same object. Figure 4-2 shows the variables stored in the variable object and is stored in the relationship between objects in the heap.
4.1.3 Passing parameters
ECMAScript functions for all the parameters are passed by value. That is, the external copy function value to function within the parameters, and the values on a copy from the same variable to another. Primitive values as transmitted copy of the same basic type of variable, the value of the reference delivery type, as the type of replication as a reference variable. There are a lot of developers at this point may be confused, because access variables by value and by reference two ways, and the parameters can only be passed by value.
这里的函数 addTen() 有一个参数 num ,而参数实际上是函数的局部变量。在调用这个函数时,变量 count 作为参数被传递给函数,这个变量的值是20。于是,数值20被复制给参数 num 以便在 addTen()中使用。在函数内部,参数 num 的值被加上了 10,但这一变化不会影响函数外部的 count 变量。参数num 与变量 count 互不相识,它们仅仅是具有相同的值。假如 num 是按引用传递的话,那么变量 count的值也将变成 30,从而反映函数内部的修改当然,使用数值等基本类型值来说明按值传递参数比较简单,但如果使用对象,那问题就不怎么好理解了。再举一个例子:
以上代码中创建一个对象,并将其保存在了变量 person 中。然后,这个变量被传递到 setName()函数中之后就被复制给了 obj 。在这个函数内部, obj 和 person 引用的是同一个对象。换句话说,即使这个变量是按值传递的, obj 也会按引用来访问同一个对象。于是,当在函数内部为 obj 添加 name属性后,函数外部的 person 也将有所反映;因为 person 指向的对象在堆内存中只有一个,而且是全局对象。有很多开发人员错误地认为:在局部作用域中修改的对象会在全局作用域中反映出来,就说明参数是按引用传递的。为了证明对象是按值传递的,我们再看一看下面这个经过修改的例子:
4.1.4 检测类型
typeof 操作符是确定一个变量是字符串、数值、布尔值,还是 undefined 的最佳工具。如果变量的值是一个对象或 null ,则 typeof 操作符会像下面例子中所示的那样返回 "object" :
4.2 执行环境及作用域
全局执行环境是最外围的一个执行环境。根据 ECMAScript 实现所在的宿主环境不同,表示执行环境的对象也不一样。在 Web 浏览器中,全局执行环境被认为是 window 对象(第 7 章将详细讨论),因此所有全局变量和函数都是作为 window 对象的属性和方法创建的。某个执行环境中的所有代码执行完毕后,该环境被销毁,保存在其中的所有变量和函数定义也随之销毁(全局执行环境直到应用程序退出——例如关闭网页或浏览器——时才会被销毁)。
每个函数都有自己的执行环境。当执行流进入一个函数时,函数的环境就会被推入一个环境栈中。而在函数执行之后,栈将其环境弹出,把控制权返回给之前的执行环境。ECMAScript 程序中的执行流正是由这个方便的机制控制着。
请看下面的示例代码:
在局部作用域中定义的变量可以在局部环境中与全局变量互换使用,如下面这个例子所示:
以上代码共涉及 3 个执行环境:全局环境、 changeColor() 的局部环境和 swapColors() 的局部环境。全局环境中有一个变量 color 和一个函数 changeColor() 。 changeColor() 的局部环境中有一个名为 anotherColor 的变量和一个名为 swapColors() 的函数,但它也可以访问全局环境中的变量 color 。 swapColors() 的局部环境中有一个变量 tempColor ,该变量只能在这个环境中访问到。无论全局环境还是 changeColor() 的局部环境都无权访问tempColor 。然而,在 swapColors() 内部则可以访问其他两个环境中的所有变量,因为那两个环境是它的父执行环境。图 4-3 形象地展示了前面这个例子的作用域链。
其中,内部环境可以通过作用域链访问所有的外部环境,但外部环境不能访问内部环境中的任何变量和函数。这些环境之间的联系是线性、有次序的。每个环境都可以向上搜索作用域链,以查询变量和函数名;但任何环境都不能通过向下搜索作用域链而进入另一个执行环境。对于这个例子中的 swapColors() 而言,其作用域链中包含 3 个对象: swapColors() 的变量对象、 changeColor() 的变量对象和全局变量对象。 swapColors() 的局部环境开始时会先在自己的变量对象中搜索变量和函数名,如果搜索不到则再搜索上一级作用域链。 changeColor() 的作用域链中只包含两个对象:它自己的变量对象和全局变量对象。这也就是说,它不能访问 swapColors() 的环境。
函数参数也被当作变量来对待,因此其访问规则与执行环境中的其他变量相同。
4.2.1 延长作用域链
- try-catch 语句的 catch 块;
- with 语句。
这块东西实在想不清楚应用场景,以后再深入学习这块知识。
4.2.2 没有块级作用域
对于有块级作用域的语言来说, for 语句初始化变量的表达式所定义的变量,只会存在于循环的环境之中。而对于 JavaScript 来说,由 for 语句创建的变量 i 即使在 for 循环执行结束后,也依旧会存在于循环外部的执行环境中。
以上代码中的函数 add() 定义了一个名为 sum 的局部变量,该变量包含加法操作的结果。虽然结果值从函数中返回了,但变量 sum 在函数外部是访问不到的。如果省略这个例子中的 var 关键字,那么当 add() 执行完毕后, sum 也将可以访问到:
这个例子中的变量 sum 在被初始化赋值时没有使用 var 关键字。于是,当调用完 add() 之后,添加到全局环境中的变量 sum 将继续存在;即使函数已经执行完毕,后面的代码依旧可以访问它。
在编写 JavaScript 代码的过程中,不声明而直接初始化变量是一个常见的错误做法,因为这样可能会导致意外。我们建议在初始化变量之前,一定要先声明,这样就可以避免类似问题。在严格模式下,初始化未经声明的变量会导致错误。
当在某个环境中为了读取或写入而引用一个标识符时,必须通过搜索来确定该标识符实际代表什么。搜索过程从作用域链的前端开始,向上逐级查询与给定名字匹配的标识符。如果在局部环境中找到了该标识符,搜索过程停止,变量就绪。如果在局部环境中没有找到该变量名,则继续沿作用域链向上搜索。搜索过程将一直追溯到全局环境的变量对象。如果在全局环境中也没有找到这个标识符,则意味着该变量尚未声明。
在这个搜索过程中,如果存在一个局部的变量的定义,则搜索会自动停止,不再进入另一个变量对象。换句话说,如果局部环境中存在着同名标识符,就不会使用位于父环境中的标识符,如下面的例子所示:
4.3 垃圾收集
4.3.1 标记清除
垃圾收集器在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记,然后,它会去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的变量的标记。而在此之后再被加上标记的变量将被视为准备删除的变量,原因是环境中的变量已经无法访问到这些变量了。最后,垃圾收集器完成内存清除工作,销毁那些带标记的值并回收它们所占用的内存空间。
4.3.2 引用计数(reference counting)
Netscape Navigator 3.0是最早使用引用计数策略的浏览器,但很快它就遇到了一个严重的问题:循环引用。循环引用指的是对象 A 中包含一个指向对象 B 的指针,而对象 B 中也包含一个指向对象 A 的引用。请看下面这个例子:
这个例子在一个 DOM 元素( element )与一个原生 JavaScript 对象( myObject )之间创建了循环引用。其中,变量 myObject 有一个名为 element 的属性指向 element 对象;而变量 element 也有一个属性名叫 someObject 回指 myObject 。由于存在这个循环引用,即使将例子中的 DOM 从页面中移除,它也永远不会被回收。
最好是在不使用它们的时候手工断开原生 JavaScript 对象与DOM 元素之间的连接。
4.3.3 性能问题
4.3.4 管理内存
4.4 小结
- 基本类型值在内存中占据固定大小的空间,因此被保存在栈内存中;
- 从一个变量向另一个变量复制基本类型的值,会创建这个值的一个副本;
- 引用类型的值是对象,保存在堆内存中;
- 包含引用类型值的变量实际上包含的并不是对象本身,而是一个指向该对象的指针;
- 从一个变量向另一个变量复制引用类型的值,复制的其实是指针,因此两个变量最终都指向同一个对象;
- 确定一个值是哪种基本类型可以使用 typeof 操作符,而确定一个值是哪种引用类型可以使用instanceof 操作符。
- 执行环境有全局执行环境(也称为全局环境)和函数执行环境之分;
- 每次进入一个新执行环境,都会创建一个用于搜索变量和函数的作用域链;
- 函数的局部环境不仅有权访问函数作用域中的变量,而且有权访问其包含(父)环境,乃至全局环境;
- 全局环境只能访问在全局环境中定义的变量和函数,而不能直接访问局部环境中的任何数据;
- 全局环境只能访问在全局环境中定义的变量和函数,而不能直接访问局部环境中的任何数据;
- 离开作用域的值将被自动标记为可以回收,因此将在垃圾收集期间被删除。
- “标记清除”是目前主流的垃圾收集算法,这种算法的思想是给当前不使用的值加上标记,然后再回收其内存。
- 另一种垃圾收集算法是“引用计数”,这种算法的思想是跟踪记录所有值被引用的次数。JavaScript引擎目前都不再使用这种算法;但在 IE 中访问非原生 JavaScript 对象(如 DOM 元素)时,这种算法仍然可能会导致问题。
- 当代码中存在循环引用现象时,“引用计数”算法就会导致问题。
- 解除变量的引用不仅有助于消除循环引用现象,而且对垃圾收集也有好处。为了确保有效地回收内存,应该及时解除不再使用的全局对象、全局对象属性以及循环引用变量的引用。