為了保證可讀性，本文采用意譯而非直譯。
一些名詞
JS引擎 — 一個讀取代碼并運行的引擎，沒有單一的“JS引擎”;，每個瀏覽器都有自己的引擎，如谷歌有V。
作用域 — 可以從中訪問變量的“區域”。
詞法作用域— 在詞法階段的作用域,換句話說，詞法作用域是由你在寫代碼時將變量和塊作用域寫在哪里來決定的，因此當詞法分析器處理代碼時會保持作用域不變。
塊作用域 — 由花括號{}創建的范圍
作用域鏈 — 函數可以上升到它的外部環境(詞法上)來搜索一個變量，它可以一直向上查找，直到它到達全局作用域。
同步 — 一次執行一件事， “同步”引擎一次只執行一行，JAVAScript是同步的。
異步 — 同時做多個事，JS通過瀏覽器API模擬異步行為
事件循環(Event Loop) - 瀏覽器API完成函數調用的過程，將回調函數推送到回調隊列(callback queue)，然后當堆棧為空時，它將回調函數推送到調用堆棧。
堆棧 —一種數據結構，只能將元素推入并彈出頂部元素。 想想堆疊一個字形的塔樓; 你不能刪除中間塊，后進先出。
堆 — 變量存儲在內存中。
調用堆棧 — 函數調用的隊列，它實現了堆棧數據類型，這意味著一次可以運行一個函數。 調用函數將其推入堆棧并從函數返回將其彈出堆棧。
執行上下文 — 當函數放入到調用堆棧時由JS創建的環境。
閉包 — 當在另一個函數內創建一個函數時，它“記住”它在以后調用時創建的環境。
垃圾收集 — 當內存中的變量被自動刪除時，因為它不再使用，引擎要處理掉它。
變量的提升— 當變量內存沒有賦值時會被提升到全局的頂部并設置為 undefined。
this —由JavaScript為每個新的執行上下文自動創建的變量/關鍵字。
調用堆棧(Call Stack)
看看下面的代碼：
var
myOtherVar
=
10
function
a
()
{
console
.
log
(
'myVar'
,
myVar
)
b
()
}
function
b
()
{
console
.
log
(
'myOtherVar'
,
myOtherVar
)
c
()
}
function
c
()
{
console
.
log
(
'Hello world!'
)
}
a
()
var
myVar
=
5
有幾個點需要注意：
- 變量聲明的位置(一個在上，一個在下)
- 函數 a調用下面定義的函數 b, 函數b調用函數 c
當它被執行時你期望發生什么？ 是否發生錯誤，因為 b在 a之后聲明或者一切正常？ console.log 打印的變量又是怎么樣？
以下是打印結果：
"myVar" undefined "myOtherVar" 10 "Hello world!"
來分解一下上述的執行步驟。
1. 變量和函數聲明(創建階段)
第一步是在內存中為所有變量和函數分配空間。 但請注意，除了 undefined之外，尚未為變量分配值。 因此， myVar在被打印時的值是 undefined，因為JS引擎從頂部開始逐行執行代碼。
函數與變量不一樣，函數可以一次聲明和初始化，這意味著它們可以在任何地方被調用。
所以以上代碼看起來像這樣子：
var
myOtherVar
=
undefined
var
myVar
=
undefined
function
a
()
{...}
function
b
()
{...}
function
c
()
{...}
這些都存在于JS創建的全局上下文中，因為它位于全局空間中。
在全局上下文中，JS還添加了：
- 全局對象(瀏覽器中是 window 對象，NodeJs 中是 global 對象)
- this 指向全局對象
2. 執行
接下來，JS 引擎會逐行執行代碼。
myOtherVar=10在全局上下文中， myOtherVar被賦值為 10
已經創建了所有函數，下一步是執行函數 a()
每次調用函數時，都會為該函數創建一個新的上下文(重復步驟1)，并將其放入調用堆棧。
function
a
()
{
console
.
log
(
'myVar'
,
myVar
)
b
()
}
如下步驟：
- 創建新的函數上下文
- a 函數里面沒有聲明變量和函數
- 函數內部創建了 this 并指向全局對象(window)
- 接著引用了外部變量 myVar， myVar 屬于全局作用域的。
- 接著調用函數 b ，函數 b的過程跟 a一樣，這里不做分析。
下面調用堆棧的執行示意圖：
- 創建全局上下文，全局變量和函數。
- 每個函數的調用，會創建一個上下文,外部環境的引用及 this。
- 函數執行結束后會從堆棧中彈出，并且它的執行上下文被垃圾收集回收(閉包除外)。
- 當調用堆棧為空時，它將從事件隊列中獲取事件。
作用域及作用域鏈
在前面的示例中，所有內容都是全局作用域的，這意味著我們可以從代碼中的任何位置訪問它。 現在，介紹下私有作用域以及如何定義作用域。
函數/詞法作用域
考慮如下代碼：
function
a
()
{
var
myOtherVar
=
'inside A'
b
()
}
function
b
()
{
var
myVar
=
'inside B'
console
.
log
(
'myOtherVar:'
,
myOtherVar
)
function
c
()
{
console
.
log
(
'myVar:'
,
myVar
)
}
c
()
}
var
myOtherVar
=
'global otherVar'
var
myVar
=
'global myVar'
a
()
需要注意以下幾點：
- 全局作用域和函數內部都聲明了變量
- 函數 c現在在函數 b中聲明
打印結果如下：
myOtherVar : "global otherVar" myVar : "inside B"
執行步驟：
- 全局創建和聲明 - 創建內存中的所有函數和變量以及全局對象和 this
- 執行 - 它逐行讀取代碼，給變量賦值，并執行函數a
- 函數a創建一個新的上下文并被放入堆棧，在上下文中創建變量 myOtherVar，然后調用函數b
- 函數b 也會創建一個新的上下文，同樣也被放入堆棧中
5，函數b的上下文中創建了 myVar 變量，并聲明函數c
上面提到每個新上下文會創建的外部引用，外部引用取決于函數在代碼中聲明的位置。
- 函數b試圖打印 myOtherVar，但這個變量并不存在于函數b中，函數b 就會使用它的外部引用上作用域鏈向上找。由于函數b是全局聲明的，而不是在函數a內部聲明的，所以它使用全局變量myOtherVar。
- 函數c執行步驟一樣。由于函數c本身沒有變量 myVar，所以它它通過作用域鏈向上找，也就是函數b，因為 myVar是函數b內部聲明過。
下面是執行示意圖：
請記住，外部引用是單向的，它不是雙向關系。例如，函數b不能直接跳到函數c的上下文中并從那里獲取變量。
最好將它看作一個只能在一個方向上運行的鏈(范圍鏈)。
- a -> global
- c -> b -> global
在上面的圖中，你可能注意到，函數是創建新作用域的一種方式。(除了全局作用域)然而，還有另一種方法可以創建新的作用域，就是塊作用域。
塊作用域
下面代碼中，我們有兩個變量和兩個循環，在循環重新聲明相同的變量，會打印什么(反正我是做錯了)？
function
loopScope
()
{
var
i
=
50
var
j
=
99
for
(
var
i
=
0
;
i
<
10
;
i
++)
{}
console
.
log
(
'i ='
,
i
)
for
(
let
j
=
0
;
j
<
10
;
j
++)
{}
console
.
log
(
'j ='
,
j
)
}
loopScope
()
打印結果：
i = 10 j = 99
第一個循環覆蓋了 vari，對于不知情的開發人員來說，這可能會導致bug。
第二個循環,每次迭代創建了自己作用域和變量。 這是因為它使用 let關鍵字，它與 var相同，只是 let有自己的塊作用域。 另一個關鍵字是 const，它與 let相同，但 const常量且無法更改(指內存地址)。
塊作用域由大括號 {} 創建的作用域
再看一個例子：
function
blockScope
()
{
let
a
=
5
{
const
blockedVar
=
'blocked'
var
b
=
11
a
=
9000
}
console
.
log
(
'a ='
,
a
)
console
.
log
(
'b ='
,
b
)
console
.
log
(
'blockedVar ='
,
blockedVar
)
}
blockScope
()
打印結果：
a = 9000 b = 11 ReferenceError : blockedVar is not defined
- a是塊作用域，但它在函數中，而不是嵌套的，本例中使用 var是一樣的。
- 對于塊作用域的變量，它的行為類似于函數，注意 varb可以在外部訪問，但是 constblockedVar不能。
- 在塊內部，從作用域鏈向上找到 a 并將 leta更改為 9000。
使用塊作用域可以使代碼更清晰，更安全，應該盡可能地使用它。
事件循環(Event Loop)
接下來看看事件循環。 這是回調，事件和瀏覽器API工作的地方
我們沒有過多討論的事情是堆，也叫全局內存。它是變量存儲的地方。由于了解JS引擎是如何實現其數據存儲的實際用途并不多，所以我們不在這里討論它。
來個異步代碼：
function
logMessage2
()
{
console
.
log
(
'Message 2'
)
}
console
.
log
(
'Message 1'
)
setTimeout
(
logMessage2
,
1000
)
console
.
log
(
'Message 3'
)
上述代碼主要是將一些 message 打印到控制臺。 利用 setTimeout函數來延遲一條消息。 我們知道js是同步，來看看輸出結果
Message 1 Message 3 Message 2
- 打印 Message 1
- 調用 setTimeout
- 打印 Message 3
- 打印 Message 2
它記錄消息3
稍后，它會記錄消息2
setTimeout是一個 API，和大多數瀏覽器 API一樣，當它被調用時，它會向瀏覽器發送一些數據和回調。我們這邊是延遲一秒打印 Message 2。
調用完 setTimeout 后，我們的代碼繼續運行，沒有暫停，打印 Message 3 并執行一些必須先執行的操作。
瀏覽器等待一秒鐘，它就會將數據傳遞給我們的回調函數并將其添加到事件/回調隊列中( event/callback queue)。 然后停留在隊列中，只有當調用堆棧(call stack)為空時才會被壓入堆棧。
代碼示例
要熟悉JS引擎，最好的方法就是使用它，再來些有意義的例子。
簡單的閉包
這個例子中 有一個返回函數的函數，并在返回的函數中使用外部的變量， 這稱為閉包。
function
exponent
(
x
)
{
return
function
(
y
)
{
//和math.pow() 或者x的y次方是一樣的
return
y
**
x
}
}
const
square
=
exponent
(
2
)
console
.
log
(
square
(
2
),
square
(
3
))
// 4, 9
console
.
log
(
exponent
(
3
)(
2
))
// 8
塊代碼
我們使用無限循環將將調用堆棧塞滿，會發生什么，回調隊列被會阻塞，因為只能在調用堆棧為空時添加回調隊列。
function
blockingCode
()
{
const
startTime
=
new
Date
().
getSeconds
()
// 延遲函數250毫秒
setTimeout
(
function
()
{
const
calledAt
=
new
Date
().
getSeconds
()
const
diff
=
calledAt
-
startTime
// 打印調用此函數所需的時間
console
.
log
(
`Callback called after: ${diff} seconds`
)
},
250
)
// 用循環阻塞堆棧2秒鐘
while
(
true
)
{
const
currentTime
=
new
Date
().
getSeconds
()
// 2 秒后退出
if
(
currentTime
-
startTime
>=
2
)
break
}
}
blockingCode
()
// 'Callback called after: 2 seconds'
我們試圖在 250毫秒之后調用一個函數,但因為我們的循環阻塞了堆棧所花了 兩秒鐘，所以回調函數實際是兩秒后才會執行，這是JavaScript應用程序中的常見錯誤。
setTimeout不能保證在設置的時間之后調用函數。相反，更好的描述是，在至少經過這段時間之后調用這個函數。
延遲函數
當 setTimeout 的設置為0，情況是怎么樣？
function
defer
()
{
setTimeout
(()
=>
console
.
log
(
'timeout with 0 delay!'
),
0
)
console
.
log
(
'after timeout'
)
console
.
log
(
'last log'
)
}
defer
()
你可能期望它被立即調用，但是，事實并非如此。
執行結果：
after timeout last log timeout with 0 delay !
它會立即被推到回調隊列，但它仍然會等待調用堆棧為空才會執行。
用閉包來緩存
Memoization是緩存函數調用結果的過程。
例如，有一個添加兩個數字的函數 add。調用 add（1,2）返回 3，當再次使用相同的參數add（1,2）調用它，這次不是重新計算，而是記住1 +2是3的結果并直接返回對應的結果。 Memoization可以提高代碼運行速度，是一個很好的工具。
我們可以使用閉包實現一個簡單的memoize函數。
// 緩存函數，接收一個函數
const
memoize
=
(
func
)
=>
{
// 緩存對象
// keys 是 arguments, values are results
const
cache
=
{}
// 返回一個新的函數
// it remembers the cache object & func (closure)
// ...args is any number of arguments
return
(...
args
)
=>
{
// 將參數轉換為字符串，以便我們可以存儲它
const
argStr
=
JSON
.
stringify
(
args
)
// 如果已經存，則打印
console
.
log
(
'cache'
,
cache
,
!!
cache
[
argStr
])
cache
[
argStr
]
=
cache
[
argStr
]
||
func
(...
args
)
return
cache
[
argStr
]
}
}
const
add
=
memoize
((
a
,
b
)
=>
a
+
b
)
console
.
log
(
'first add call: '
,
add
(
1
,
2
))
console
.
log
(
'second add call'
,
add
(
1
,
2
))
執行結果：
cache
{}
false
first add call
:
3
cache
{
'[1,2]'
:
3
}
true
second add call
3
第一次 add 方法，緩存對象是空的，它調用我們的傳入函數來獲取值 3.然后它將 args/value鍵值對存儲在緩存對象中。
在第二次調用中，緩存中已經有了，查找到并返回值。
對于 add函數來說，有無緩存看起來無關緊要，甚至效率更低，但是對于一些復雜的計算，它可以節省很多時間。這個示例并不是一個完美的緩存示例，而是閉包的實際應用。
