「JavaScript学习笔记」 JS 中的作用域与上下文

今天为了搞清楚上下文（context）这个词的概念，搜索了一番，根据网上的各种说法，个人理解context可以指中文中的语境，即为一段代码、函数、变量所准备的环境，借用轮子哥的解释：

每一段程序都有很多外部变量。只有像Add这种简单的函数才是没有外部变量的。一旦你的一段程序有了外部变量，这段程序就不完整，不能独立运行。你为了使他们运行，就要给所有的外部变量一个一个写一些值进去。这些值的集合就叫上下文。
譬如说在C++的lambda表达是里面，[写在这里的就是上下文](int a, int b){ ... }。
--来自轮子哥的回答

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对于前端来说，最常用的语言就是JavaScript，下面是对“Understanding Scope and Context in JavaScript”的文章的学习和总结。

首先，需要注意的是，JS中的作用域（scope）与上下文（context）不同，这两个术语表达的并不是同一个概念。

• 对于JS的函数调用来说，每个函数调用都有与之相关的scope和context。
• scope基于函数（function-based）。与每次函数调用时访问的变量相关，每次调用时都不同。
• 上下文基于对象（object-based）。context总是关键字this的值，是调用当前可执行代码的对象的引用。

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变量作用域

对于JS来说，变量能够被定义在全局或者局部作用域，导致运行时变量的访问来自不同的作用域。

• 全局变量需要声明在函数体外，在整个执行过程中都存在，能够在任何作用域中访问和修改（我的理解是，运行环境[浏览器、node.js]的JS引擎/解释器在执行JS文件前，初始化了执行代码，为其准备了全局环境，在运行时（runtime），全局变量可以在任何作用域中访问到）。

• 局部变量仅在函数体内定义，runtime中，每次调用函数时的作用域范围都不同，局部变量只能在其被调用期的作用域范围内被赋值、检索、操纵。
  ES6提供了let关键字，使得JS现在也支持了块级作用域。ES6之前，if语句、switch语句、for循环、while循环中无法支持块级作用域。使用关键字var在上面语句中，变量会在当前局部作用域（函数体内）访问到，因此会有我们常见的面试题：

for (var i = 0; i < 5; i++) {
    setTimeout(()=> {
        console.log(i)
    }, 0)
}
console.log(i)
// 5  55555

// 使用let 使for 语句产生了块级作用域
for (let i = 0; i < 5; i++){
    setTimeout(()=> {
        console.log(i)
    }, 0)
}
console.log(i)
// 5 0 1 2 3 4 

// 使用局部作用域
var output = function (i) {
    setTimeout(()=>{
        console.log(i);
    }, 0);
};
 
for (var i = 0; i < 5; i++) {
    output(i); // 将每个i作为参数传入函数内，每个函数在调用时有自己独立的作用域，因此每个i不同
}
// 0 1 2 3 4 

this context

Context取决于函数是如何被调用的。
例如，当函数作为对象方法被调用时，this指向这个对象。

var obj = {
    foo:fucntion(){
        console.log(this === obj)
    }
}
obj.foo() // true

使用new关键字来创建对象实例，也是使用了这个规则：

function foo() {
    console.log(this);
}

foo() // window
new foo() // foo

当调用一个为绑定函数时，this默认情况下是全局上下文，在浏览器中它指向window对象。需要注意的是，ES5引入了严格模式的概念， 如果启用了严格模式，此时上下文默认为undefined。

执行上下文（Execution Context）

JS是一个单线程语言，因此JS解释器在初始化执行代码时，会默认进入全局的执行上下文（execution context），此时，每个函数调用都会创建一个新的执行上下文。
需要注意的是，execution context的意义与context 不同（ES的规定），它更倾向于作用域的作用，定义了变量或函数仿问其他作用域的权限。

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（execution stack）。在函数执行完后，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便利的机制控制着。

执行环境可以分为创建和执行两个阶段。在创建阶段，解析器首先会创建一个变量对象（variable object，也称为活动对象 activation object），它由定义在执行环境中的变量、函数声明、和参数组成。在这个阶段，作用域链会被初始化，this的值也会被最终确定。 在执行阶段，代码被解释执行。

每个执行环境都有一个与之关联的变量对象（variable object），环境中定义的所有变量和函数都保存在这个对象中。 需要知道，我们无法手动访问这个对象，只有解析器才能访问它。

这里，我的理解是：

• context关注的的是this关键字的使用和指向。
• execution context指代的是作用域的范围。
• JS初始化时，会往执行栈创建一个变量对象（variable object/activation object），并由执行环境的变量、函数声明、和参数组成。
• 该执行环境是独立的。它更像是一个堆栈的过程，每一层会先根据代码构建，弹入堆栈。当执行完会将已执行的代码弹出。
• 由于是单线程语言，当一个函数执行完后会弹出这个函数（清理内存），执行下一个函数，往全局变量上添加新的执行函数，因此每个函数都是独立作用域。
• 由于类似堆栈的过程，因此每一层函数都可以向外访问到上一层（外部环境），但是外部环境不能访问内部环境。
• 基于上面的说法，对变量/函数的访问，会从当前作用域开始，如果找不到就会逐步向上层访问查找，于是构成了作用域链。

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参考资料：

1. Understanding Scope and Context in JavaScript
2. 理解JavaScript中的作用域和上下文