JavaScript学习：执行环境及作用域

执行环境

执行环境（execution context，为简单起见，有时也称为“环境”）是JavaScript中最为重要的一个概念。执行环境定义了变量或函数有权访问的其他数据，决定了它们各自的行为。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。

全局执行环境是最外围的一个执行环境。根据ECMAScript实现所在的宿主环境不同，表示执行环境的对象也不一样。在Web浏览器中，全局执行环境被认为是window对象，一次所有全局变量和函数都是作为window对象的属性和方法创建的。某个执行环境中的所有代码执完毕之后，该环境被销毁，保存在其中的所有变量和函数定义也随之销毁。

每个函数在被调用时都会创建自己的执行环境。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。而在函数执行之后，栈将其环境弹出，把控制权返回给之前的执行环境。ECMAScript程序中的执行流正式由这个方便的机制控制着。

作用域

当代码在一个环境中执行时，会创建由变量对象构成的一个作用域链。作用域链的用途，是保证对执行环境有权访问的所有变量和函数的有序访问。作用域链的前端，始终都是当前执行的代码所在环境的变量对象。如果这个环境是函数，则将其活动对象作为变量对象。活动对象在最开始时值包含一个变量，即arguments对象。作用域链中的下一个变量对象来自包含环境，而再下一个变量对象则来自下一个包含环境。这样，一直延续到全局执行环境；全局执行环境的变量对象始终都是作用域链中的最后一个对象。

标识符解析是沿着作用域链一级一级地搜索标识符的过程。搜索过程始终从作用域链的前端开始，然后逐级地向后回溯，直至找到标识符位置。请看下面的代码：

var color = "blue";
function changeColor() {
    if (color = "blue") {
        color = "red";
    } else {
        color = "blue";
    }
}
changeColor();
alert("现在的颜色是 " + color);

在这个简单的例子中，函数changeColor()的作用域链包含两个对象：它自己的变量对象（其中定义着arguments对象）和全局环境的变量对象。可以在函数内部访问变量color，就是因为可以在这个作用域链中找到它。

此外，在局部作用域中定义的变量可以在局部环境中与全局变量互换使用，如下面这个例子所示：

var color = "blue";
function changeColor() {
    var anotherColor = "red";
    function swapColors() {
        var tempColor = anotherColor;
        anotherColor = color;;
        color = tempColor;
        //这里可以访问color、anotherColor和tempColor
    }
    //这里可以访问color和anotherColor，但不能访问tempColor
    swapColors();
}
changeColor();
//这里不能访问anotherColor和temColor，但可以访问color
alert("现在的颜色是 " + color);

函数参数也被当作变量来对待，因此其访问规则与执行环境中的其他变量相同。

延长作用域链

虽然执行环境的类型总共只有两种——全局和局部（函数），但还是有其它方法来延长作用域链。有些语句可以在作用域链的前端临时增加一个变量对象，该变量对象会在代码执行后被移除。当执行流进入下列任何一个语句中时，作用域链就会得到加长。

try-catch语句的catch块
with语句

这两个语句都会在作用域链的前端添加一个变量对象。对with语句来说，其变量对象中包含这为指定对象的所有属性和方法所作的变量声明。对catch语句来说，其变来那个对象中包含的是被抛出的错误对象声明。这些变来那个对象都是只读的，因此在with和catch语句中声明的变来那个都会被添加到所在执行环境的变量对象中。

注意：在IE8及之前的版本的JavaScript实现中，存在一个与标准不一致的地方，即在catch语句中捕获的错误对象会被添加到执行环境的变量对象，而不是catch语句的变量对象中。换句话说，即使在catch块的外部也可以访问到错误对象。IE9修复了这个问题。

没有块级作用域

JavaScript没有块级作用域经常会导致理解上的困惑。在其他类C的语言中，由花括号封闭的代码块都有自己的作用域（如果用ECMAScript的话来讲，就是它们自己的执行环境），因而支持根据条件来定义变量。

if(true){
    var color = "blue";
}
//blue
alert(color)

在JavaScript中，if语句中的变量声明会将变量添加到当前的执行环境（在这里是全局环境）中。

在使用for语句时尤其要牢记这一差异，对于有块级作用域的语言来说，for语句初始化变量的表达式所定义的变量，只会存在于循环的环境之中。而对于JavaScript来说，由for语句创建的变量i即使在for循环执行结束后，也依旧会存在于循环外部的执行环境中。