JS 底蕴之 变量、做用域和垃圾回收

基本类型和引用类型

在 JavaScript 中，数据类型可分为基本类型和引用类型，

基本类型有六种：Null，Undefined，String，Boolean，Number，Symbol；

而引用类型就是传说中的 Object 了。

其中基本类型是按值传递，而引用类型的值是按引用访问的，因此在操做对象时，其实是在操做对象的引用而不是实际的对象 ( ps：在为对象添加属性时，操做的是实际的对象 )。

关于基本类型和引用类型的不一样，大概有如下几点：

一、引用类型是动态的属性，而基本类型不是。

对于引用类型，咱们能够为其添加、删除属性和方法，但不能给基本类型的值添加属性：

// 基本类型
var name = 'Fly_001';
name.age = 22;
alert(name.age); // undefined；

// 引用类型
var person = new Object();
person.name = 'Fly_001';
alert(person.name); // 'Fly_001'；
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二、复制的方式不一样。

若是从一个变量向另外一个变量复制基本类型的值，会将值复制到为新变量分配的位置上：

var num1 = 5;
var num2 = num1;
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当使用 num1 的值来初始化 num2 时，num2 中也保存了值5，但该值只是 num1 中 5 的一个副本，两个变量不会互相影响。

当从一个变量向另外一个变量复制引用类型的值时，传递的是一个指针，其指向存储在堆中的一个对象，在复制结束后，两个变量实际上将引用同一个对象，改变其中一个变量就会影响另外一个变量：

var obj1 = new Object();
var obj2 = obj1;
obj1.name = 'Fly_001';
alert(obj2.name); // 'Fly_001'；
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三、传递参数的特色。

这是一个容易困惑的点 😖。

ECMAScript 中全部函数的参数都是按值传递的。也就是说，把函数外部的值复制给函数内部的参数，就和把值从一个变量复制到另外一个变量同样。基本类型值的传递如同基本类型变量的复制同样，而引用类型的传递，则如同引用类型变量的复制同样，这一点确实会引发不少小伙伴的争议，欢迎讨论～

• 在向参数传递基本类型的值时，被传递的值会被复制给一个局部变量（ 即 arguments 对象中的一个元素 ）。

• 在向参数传递引用类型的值时，会把这个值在内存中的地址复制给一个局部变量，所以该局部变量的变化会反映到函数的外部：

function addTen(num) {
    num += 10;
    return num;
}
var count = 20;
var result = addTen(count);
alert(count); // 20，木有变化；
alert(result); // 30

function setNmae(obj) {
    obj.name = 'Fly_001';
}
var person = new Object();
setName(person);
alert(person.name); // 'Fly_001'；
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在上面代码中咱们建立了一个对象，并将其保存在了变量 person 中。而后，这个对象被传递到 setName () 函数中就被复制给了 obj，在这个函数内部，obj 和 person 引用的是同一个对象。

不少小伙伴会认为该参数是按引用传递的，为了证实对象是按值传递的，再看下这个修改过的代码：

function setName(obj) {
    obj.name = 'Fly_001';
    obj = new Object();
    obj.name = 'juejin';
}

var person  = new Object();
setName(person);
alert(person.name); // 'Fly_001'；
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若是 person 是按引用传递的，那么 person 就会自动被修改成指向其 name 属性为 ‘juejin’ 的新对象。但接下来再访问 person.name 时仍然显示 ‘Fly_001’，这说明即便在函数内部修改了参数的值，但原始的引用仍保持不变。（ 实际上，当在函数内部重写 obj 时，这个变量引用的就是一个局部对象了，其将在函数执行完毕后当即被销毁。）

四、检测类型的操做符不一样。

• 检测基本类型适宜用 typeof 操做符

alert(typeof 'Fly_001'); // 'string';
alert(typeof []); // 'object';
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由于 typeof 操做符的返回值为 'undefined'，'string'，'boolean'，'number'，'symbol'，'object'，'function' 其中之一。

它能够很友好地指出某一具体基本类型，而对于引用类型则笼统地返回 'object'（ typeof 对 数组、正则、null 都会返回 'object' ）。

• 在检测引用类型时更适合用 instanceof 操做符：

result = varible instanceof constructor;
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若是变量是给定引用类型的实例（ 根据它的原型链来识别 ），那 instanceof 操做符将会返回 true。

执行环境及做用域

下面聊下 JavaScript 中很重要的一个概念 —— 执行环境。

JS 中每一个执行环境都有一个与之关联的变量对象，在 Web 浏览器中，全局执行环境是 window 对象，所以全部全局变量和函数都是做为 window 对象的属性和方法建立的。

某个执行环境中的全部代码执行完毕后，该环境将会被销毁，保存在其中的全部变量和函数定义也随之销毁，全局执行环境直至网页或浏览器关闭时才被销毁（ 若是存在闭包，状况又有所不一样，会在后面几篇提到 😅，多谢 吴hr 指正）。

每一个函数都有本身的执行环境。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。而在函数执行以后，栈会将其环境弹出，把控制权返回给以前的执行环境。

var color = 'blue';

function changeColor() {
    var anotherColor = 'red';
    
    function swapColors() {
        var tempColor = anotherColor;
        anotherColor = color;
        color = tempColor;
        
        // 这里能够访问 color、anotherColor 和 tempColor；
    }
    
    swapColors();
    // 这里能够访问 color 和 anotherColor，但不能访问 tempColor；
}

changeColor();
// 这里只能访问 color；
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以上代码共涉及 3 个执行环境：全局环境、changeColor() 的局部环境和 swapColor() 局部环境。其中，内部环境能够经过做用域链访问全部的外部环境，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的、有次序的。每一个环境能够向上搜索做用域链 🔍，以查询变量和函数名；但任何环境都不能经过向下搜索做用域链而进入另外一个执行环境。

• 延长做用域链。

虽然执行环境的类型总共只有两种 —— 全局和局部 (函数)，但仍是两种办法来延长做用域链～ 就是经过 try-catch 语句的 catch 块和 with 语句。

这两个语句都会在做用域链的前端添加一个变量对象。对 with 语句来讲，会将指定的对象添加到做用域链中；对于 catch 语句来讲，会建立一个新的变量对象，其中包含的是被抛出的错误对象的声明。

• 没有块级做用域。

JavaScript 没有块级做用域常常会致使理解上的困惑 😲。在其它类 C 的语言中，由花括号封闭的代码块都有本身的做用域，即执行环境，但在 JavaScript 中却不是这样：

if (true) {
    var color = 'blue';
}

alert(color); // 'blue';

for (var i = 0; i < 10; i ++) {
    // dosomething
}

alert(i); // 10;
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使用 var 声明的变量会自动被添加到最接近的环境中。在函数内部，最接近的环境就是函数的局部环境，若初始化变量时没有使用 var 声明，该变量会自动被添加到全局环境。（ 建立块范围局部变量使用 let 关键字更方便 ）：

function add(num1, num2) {
    var sum = num1 + num2;
    return sum;
}

var result = add(10, 20); // 30;
alert(sum); // 'sum is not defined';
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在上面代码中，虽然 sum 从函数中返回了，但在函数外部是访问不到的。若是省略 var 关键字，这时 sum 是能够访问到的（ 不过在严格模式下，初始化未声明的变量会报 'xxx is not defined' 错 ）。

• 模仿块级做用域。

虽然 js 没有块级做用域，但咱们能够用匿名函数来模仿块级做用域～，语法格式以下：

(function() {
    // 这里是块级做用域；
}) ();
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将函数声明包含在一对圆括号里，表示它其实是一个函数表达式，而紧随其后的圆括号会当即调用这个函数。实际上就至关于：

var someFunction() {
    // 这里是块级做用域；
};
someFunction();
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同时由于 JavaScript 将 function 关键字看成一个函数声明的开始，后面不能直接跟圆括号，而函数表达式后面能够跟圆括号，因此将函数声明加上圆括号转换成函数表达式。

不管在什么地方，只要临时须要一些变量，就可使用私有做用域：

function outputNumbers(count) {
    (function () {
        for (var i = 0; i < count; i ++) {
            alert(i);
        }
    }) ();
    
    alert(i); // 会致使错误，读取不到 i；
}
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由于在匿名函数中定义的任何变量，都会在执行结束时当即销毁，因此变量 i 只能在循环中使用。

• 查询标识符。

当在某个环境中为了读取或写入而引用一个变量或函数名 ( 标识符 )，必须经过搜索来肯定该它实际表明什么。

搜索过程从做用域的前端开始，向上逐级查找，若是存在一个局部的变量的定义，则中止搜索，即同名局部变量将覆盖同名全局变量：

var color = 'blue';

function getColor() {
    var color = 'red'; // 局部变量;
    return color;
}

alert(getColor()); // 'red';
alert(window.color); // 'blue';
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垃圾收集。

JavaScript 具备自动垃圾收集机制，因此开发人员没必要担忧内存使用问题，是否是很开森 🤗，但最好仍是了解下 😕。

首先咱们来分析函数中局部变量的正常生命周期：局部变量只在函数执行的过程当中存在，函数执行结束后就会释放掉它们的内存以供未来使用。因此 垃圾收集器必须跟踪哪些变量有用、哪些变量没用，具体到浏览器的实现有两个策略：标记清除和引用计数

• 标记清除

此乃 JavaScript 中最经常使用的垃圾收集机制。

垃圾收集器在运行的时候会把存储在内存中的全部变量都加上标记，而后去掉环境中的变量及被环境中的变量引用的变量的标记，

在此以后还有标记的变量将被视为准备删除的变量，由于环境中的变量已经没法访问到这些变量了。最后垃圾收集器完成内存清除工做，销毁那些带标记的值并回收它们所占用的内存空间。

• 引用计数

另外一种出镜率不高的垃圾收集策略是引用计数。

它主要跟踪记录每一个值被引用的次数，当某个值的引用次数为 0 时，则说明没有办法再访问这个值了，所以就能够将其占用的内存空间回收。

但引用计数会存在一个循环引用的问题：

function problem() {
    var objA = new Object();
    var objB = new Object();
    
    objA.someOtherObject = objB;
    objB.anotherObject = objA;
}
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也就是说，在函数执行完以后，objA 和 objB 还将继续存在，所以它们的引用次数永远不会是 0，假如这个函数被重复屡次调用，就会致使大量内存得不到回收 😱。

为了不这样的循环引用问题，最好在不使用它们的时候手动断开链接：

objA.someOtherObject = null;
objB.anotherObject = null;
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当垃圾收集器下次运行时，就会删除这些值并回收它们所占用的内存。

Tips：一旦数据再也不有用，最好将其设为 null。
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( 此条适合全局变量和全局对象的属性，由于局部变量会在它们离开执行环境时自动被解除引用 )。

ok，JavaScript 基础的变量、做用域和垃圾回收咱就先讲到这，下一篇会聊聊 JavaScript 面向对象的程序设计和函数表达式。

有赞咱再更吧，多谢多谢～ 🤗