ECMA262中規定JS使用Scope Chain來實現closure,Scope Chain是JS中非常重要的機制,JS中所有的標識符(Identifier)都是通過Scope Chain來尋找值的。下面的部分是關於ECMA262及其實現SpiderMonkey和JScript如何用Scope Chain和[[scope]]來實現closure的。
變數標識符尋找
當我們在JS程式裡寫下像a++這樣的運算式時,很難想象a的值和記憶體位址經過了複雜的尋找過程才得以確定,JS的所有標識符(通常是我們自己定義的變數名)在執行時都是從Scope Chain中尋找值的,這也是導致JS執行速度低的原因和JS實現靈活的動態特性的基礎。Scope Chain是一個鏈表,在JS執行時,總是維護著Scope Chain來保證變數的可訪問性或者不可訪問性。對於這個過程ECMA262給出了很明確的描述(我翻譯了一下,各位將就著看):
1. 擷取Scope Chain的下一個對象。如果沒有對象了,則轉到第5步。
2. 調用結果(1)的[[HasProperty]]方法, 傳遞Identifier作為參數
3. 如果結果(2)是true, Reference(引用)類型的值,它的base object是結果(1)而它的
property name是Identifier
4. 跳到第1步
5. 返回一個Reference類型,它的base object是null它的property name 是Identifier.
註:Reference(引用)類型的值是JS引擎使用的一種資料類型,它分為base object和property name兩個部分。假設在JS代碼中有obj.prop這樣的運算式,那麼解釋成Reference類型,base object是對象obj,而property name是字串”prop”
Scope Chain開始時被設為宿主對象,所以在全域代碼中的變數就是宿主對象的屬性。Scope Chain在執行時由JS引擎自動維護,編譯型的引擎也會建立相應的運行時環境來做此事。Scope Chain一般在函數調用或者執行進入with塊的時候改變。
函數的執行
JS函數執行並非簡單地執行函數體(Function Body)中的JS代碼,在此之前JS引擎會建立一個Activation Object,這個對象將會被作為Scope Chain的頂端,而函數的[[scope]]屬性中的對象將被連結為其後續的對象。([[scope]]在函數定義時被確定,稍後的內容是關於[[scope]]如何定義的。)這意味著Function Body中的JS代碼所使用的標識符都是按照上一部分所描述的,最先從Activation Object開始尋找的。Activation Object建立時只有一個arguments屬性,它不會繼承Object.prototype的屬性和方法。接下來的變數初始化(Variable Instantiation)將函數體中變數和函式宣告的結果添加到Activation Object作為屬性。
函數的[[scope]]屬性
[[scope]]是ECMA262規定的對象的私人屬性,理論上只有JS引擎可以訪問,但FireFox的幾個引擎(SpiderMonkey和Rhino)提供了私人屬性__parent__來訪問它(所以一會我們可以看一看它)。儘管所有對象都有[[Scope]]但是它只對函數對象有用。
對於函式宣告和匿名函數運算式來說,[[scope]]就是它建立時的Scope Chain,但是對於有名字的函數運算式,[[scope]]頂端是一個新的JS對象(也就是繼承了Object.prototype),這個對象被鏈到函數建立時的Scope Chain,它本身有一個屬性就是函數的名字,這確保了函數內部的代碼可以無誤地訪問自己的函數名進行遞迴。
舉個例子
function f1()
{
return n>1?n*f1(n-1):1;
}
var f2=function f()
{
return n>1?n*f(n-1):1;
}
f1的遞迴是不安全的,而f2的遞迴是安全的。但是注意這僅僅是針對標準的規定而言,事實上IE並沒有實現這個性質。