#第十章變量、作用域及內存
講師：_無腦碼農(張磊)_
博客：http://www.h5code.com
課程內容：
[TOC]
* * * * *
>JavaScript 的變量與其他語言的變量有很大區別。JavaScript變量是松散型的(不強制類型)本質，決定了它只是在特定時間用于保存特定值的一個名字而已。由于不存在定義某個變量必須要保存何種數據類型值的規則，變量的值及其數據類型可以在腳本的生命周期內改變。
###1.>變量及作用域
1.基本類型和引用類型的值
>ECMAScript 變量可能包含兩種不同的數據類型的值：基本類型值和引用類型值。基本類型值指的是那些保存在棧內存中的簡單數據段，即這種值完全保存在內存中的一個位置。而引用類型值則是指那些保存在堆內存中的對象，意思是變量中保存的實際上只是一個指針，這個指針指向內存中的另一個位置，該位置保存對象。
>將一個值賦給變量時，解析器必須確定這個值是基本類型值，還是引用類型值。基本類型值有以下幾種：Undefined、Null、Boolean、Number 和String。這些類型在內存中分別占有固定大小的空間，他們的值保存在棧空間，我們通過按值來訪問的。
*PS：在某些語言中，字符串以對象的形式來表示，因此被認為是引用類型。ECMAScript放棄這一傳統。*
>如果賦值的是引用類型的值，則必須在堆內存中為這個值分配空間。由于這種值的大小不固定，因此不能把它們保存到棧內存中。但內存地址大小的固定的，因此可以將內存地址保存在棧內存中。這樣，當查詢引用類型的變量時，先從棧中讀取內存地址，然后再通過地址找到堆中的值。對于這種，我們把它叫做按引用訪問。
2.動態屬性
>定義基本類型值和引用類型值的方式是相似的：創建一個變量并為該變量賦值。但是，當這個值保存到變量中以后，對不同類型值可以執行的操作則大相徑庭。
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var box = new Object(); //創建引用類型
box.name = 'Zhang'; //新增一個屬性
alert(box.name); //輸出
~~~
>如果是基本類型的值添加屬性的話，就會出現問題了。
~~~
var box = 'Zhang'; //創建一個基本類型
box.age = 26; //給基本類型添加屬性
alert(box.age); //undefined
~~~
3.復制變量值
>在變量復制方面，基本類型和引用類型也有所不同。基本類型復制的是值本身，而引用類型復制的是地址。
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var box = 'Zhang'; //在棧內存生成一個box 'Zhang'
var box2 = box; //在棧內存再生成一個box2 'Zhang'
~~~
>box2 是雖然是box1的一個副本，但從圖示可以看出，它是完全獨立的。也就是說，兩個變量分別操作時互不影響。
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var box = new Object(); //創建一個引用類型
box.name = 'Zhang'; //新增一個屬性
var box2 = box; //把引用地址賦值給box2
~~~
>在引用類型中，box2其實就是box，因為他們指向的是同一個對象。如果這個對象中的name屬性被修改了，box2.name和box.name輸出的值都會被相應修改掉了。
4.傳遞參數
>ECMAScript 中所有函數的參數都是按值傳遞的，言下之意就是說，參數不會按引用傳遞，雖然變量有基本類型和引用類型之分。
~~~
function box(num) { //按值傳遞，傳遞的參數是基本類型
num += 10; //這里的num 是局部變量，全局無效
return num;
}
var num = 50;
var result = box(num);
alert(result); //60
alert(num); //50
~~~
*PS：以上的代碼中，傳遞的參數是一個基本類型的值。而函數里的num 是一個局部變量，和外面的num 沒有任何聯系。*
>下面給出一個參數作為引用類型的例子。
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function box(obj) { //按值傳遞，傳遞的參數是引用類型
obj.name = 'Zhang';
}
var p = new Object();
box(p);
alert(p.name);
~~~
*PS：如果存在按引用傳遞的話，那么函數里的那個變量將會是全局變量，在外部也可以訪問。比如PHP中，必須在參數前面加上&符號表示按引用傳遞。而ECMAScript 沒有這些，只能是局部變量。可以在PHP 中了解一下。*
*PS：所以按引用傳遞和傳遞引用類型是兩個不同的概念。*
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function box(obj) {
obj.name = 'Zhang';
var obj = new Object(); //函數內部又創建了一個對象
obj.name = 'Mr.'; //并沒有替換掉原來的obj
}
~~~
>最后得出結論，ECMAScript函數的參數都將是局部變量，也就是說，沒有按引用傳遞。
5.檢測類型
>要檢測一個變量的類型，我們可以通過typeof運算符來判別。諸如：
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var box = 'Zhang';
alert(typeof box); //string
~~~
>雖然typeof 運算符在檢查基本數據類型的時候非常好用，但檢測引用類型的時候，它就不是那么好用了。通常，我們并不想知道它是不是對象，而是想知道它到底是什么類型的對象。因為數組也是object，null 也是Object 等等。這時我們應該采用instanceof 運算符來查看。
~~~
var box = [1,2,3];
alert(box instanceof Array); //是否是數組
var box2 = {};
alert(box2 instanceof Object); //是否是對象
var box3 = /g/;
alert(box3 instanceof RegExp); //是否是正則表達式
var box4 = new String('Zhang');
alert(box4 instanceof String); //是否是字符串對象
~~~
*PS：當使用instanceof 檢查基本類型的值時，它會返回false。*
5.執行環境及作用域
>執行環境是JavaScript中最為重要的一個概念。執行環境定義了變量或函數有權訪問的其他數據，決定了它們各自的行為。全局執行環境是最外圍的執行環境。在Web瀏覽器中，全局執行環境被認為是window對象。因此所有的全局變量和函數都是作為window對象的屬性和方法創建的。
~~~
var box = 'blue'; //聲明一個全局變量
function setBox() {
alert(box); //全局變量可以在函數里訪問
}
setBox(); //執行函數
~~~
>全局的變量和函數，都是window 對象的屬性和方法。
~~~
var box = 'blue';
function setBox() {
alert(window.box); //全局變量即window 的屬性
}
window.setBox(); //全局函數即window 的方法
~~~
*PS：當執行環境中的所有代碼執行完畢后，該環境被銷毀，保存在其中的所有變量和函數定義也隨之銷毀。如果是全局環境下，需要程序執行完畢，或者網頁被關閉才會銷毀。*
*PS：每個執行環境都有一個與之關聯的變量對象，就好比全局的window 可以調用變量和屬性一樣。局部的環境也有一個類似window的變量對象，環境中定義的所有變量和函數都保存在這個對象中。(我們無法訪問這個變量對象，但解析器會處理數據時后臺使用它)*
>函數里的局部作用域里的變量替換全局變量，但作用域僅限在函數體內這個局部環境。
~~~
var box = 'blue';
function setBox() {
var box = 'red'; //這里是局部變量，出來就不認識了
alert(box);
}
setBox();
alert(box);
~~~
>通過傳參，可以替換函數體內的局部變量，但作用域僅限在函數體內這個局部環境。
~~~
var box = 'blue';
function setBox(box) { //通過傳參，替換了全局變量
alert(box);
}
setBox('red');
alert(box);
~~~
>函數體內還包含著函數，只有這個函數才可以訪問內一層的函數。
~~~
var box = 'blue';
function setBox() {
function setColor() {
var b = 'orange';
alert(box);
alert(b);
}
setColor(); //setColor()的執行環境在setBox()內
}
setBox();
~~~
*PS：每個函數被調用時都會創建自己的執行環境。當執行到這個函數時，函數的環境就會被推到環境棧中去執行，而執行后又在環境棧中彈出(退出)，把控制權交給上一級的執行環境。*
*PS：當代碼在一個環境中執行時，就會形成一種叫做作用域鏈的東西。它的用途是保證對執行環境中有訪問權限的變量和函數進行有序訪問。作用域鏈的前端，就是執行環境的變量對象。*
6.沒有塊級作用域
塊級作用域表示諸如if語句等有花括號封閉的代碼塊，所以，支持條件判斷來定義變量。
~~~
if (true) { //if 語句代碼塊沒有局部作用域
var box = 'Zhang';
}
alert(box);
~~~
>for 循環語句也是如此
~~~
for (var i = 0; i < 10; i ++) { //沒有局部作用域
var box = 'Zhang';
}
alert(i);
alert(box);
~~~
>var 關鍵字在函數里的區別
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function box(num1, num2) {
var sum = num1 + num2; //如果去掉var 就是全局變量了
return sum;
}
alert(box(10,10));
alert(sum); //報錯
~~~
*PS：非常不建議不使用var就初始化變量，因為這種方法會導致各種意外發生。所以初始化變量的時候一定要加上var。一般確定變量都是通過搜索來確定該標識符實際代表什么。*
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var box = 'blue';
function getBox() {
return box; //代表全局box
} //如果加上函數體內加上var box = 'red'
alert(getBox()); //那么最后返回值就是red
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*PS：變量查詢中，訪問局部變量要比全局變量更快，因為不需要向上搜索作用域鏈。*
###2.>內存問題
>JavaScript 具有自動垃圾收集機制，也就是說，執行環境會負責管理代碼執行過程中使用的內存。其他語言比如C和C++，必須手工跟蹤內存使用情況，適時的釋放，否則會造成很多問題。而JavaScript 則不需要這樣，它會自行管理內存分配及無用內存的回收。
>JavaScript 最常用的垃圾收集方式是標記清除。垃圾收集器會在運行的時候給存儲在內存中的變量加上標記。然后，它會去掉環境中正在使用變量的標記，而沒有被去掉標記的變量將被視為準備刪除的變量。最后，垃圾收集器完成內存清理工作，銷毀那些帶標記的值并回收他們所占用的內存空間。
>垃圾收集器是周期性運行的，這樣會導致整個程序的性能問題。比如IE7 以前的版本，它的垃圾收集器是根據內存分配量運行的，比如256 個變量就開始運行垃圾收集器，這樣，就不得不頻繁地運行，從而降低的性能。
>一般來說，確保占用最少的內存可以讓頁面獲得更好的性能。那么優化內存的最佳方案，就是一旦數據不再有用，那么將其設置為null 來釋放引用，這個做法叫做解除引用。這一做法適用于大多數全局變量和全局對象。
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var o = {
name : 'Zhang'
};
o = null; //解除對象引用，等待垃圾收集器回收感
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