学习JavaScript——变量、作用域和内存问题

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基本类型和引用类型的值

基本类型值指的是简单的数据段：按值访问，可以操作保存在变量中的实际的值。
引用类型值指那些可能由多个值构成的对象：引用类型的值是保存在内存中的对象。JavaScript不允许直接访问内存中的位置，也就是说不能直接操作对象的内存空间。在操作对象时，实际上是在操作对象的引用而不是实际的对象。（说法不严密，当复制保存对象的某个变量时，操作的是对象的引用。但为对象添加属性时，操作的是实际的对象。）

动态属性

可以为引用类型可以添加属性和方法，也可删除其属性和方法。
给基本类型添加属性和方法虽然不会报错（严格模式会报TypeError），但是属性和方法不会被保存，也就是说访问不到。

复制变量值

直接上图：

  • 基本类型变量复制
    基本类型变量复制结果
  • 引用类型变量复制
    引用类型变量复制结果

传递参数

JavaScript中所有的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一个变量一样。
基本类型变量作为参数传递很容易理解：

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

而引用类型比如对象作为参数传递就会不怎么好理解：

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function setName(obj) {
  obj.name = "Nicholas";
}
var person = new Object();
setName(person);
alert(person.name); //"Nicholas"

以上代码创建了一个对象，并将其保存在了变量person中。然后这个变量被传递到setName()函数中之后就被复制给了obj。在这个函数内部，obj和person引用的是同一个对象。这可能会让人错误的认为：在局部作用域中修改的对象会在全局作用域中反映出来，就说明参数是按引用传递的。看先面这个例子：

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function setName(obj) {
  obj.name = "Nicholas";
  obj = new Object();
  obj.name = "Greg";
}
var person = new Object();
setName(person);
alert(person.name); //"Nicholas"

如果person是按引用传递的，那么person就会自动被修改为指向其name属性值为”Greg”的新对象。但是，当接下来再访问person.name时，显示的值仍然是”Nicholas”。这说明即使在函数内部修改了参数的值，但原始的引用仍然保持未变。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。而这个局部对象会在函数执行完毕后立即被销毁。
可以把JavaScript的参数想象成局部变量。

检测类型

检测基本数据类型可以使用typeof，但是有一个问题是执行typeof null ;得到的值是“object”。
检测引用类型的值时，这个操作符的用处不大。取而代之的，可以使用instanceof操作符。
语法：result = variable instanceof constructor
如果变量是给定引用类型（根据它的原型链来识别）的实例，那么instanceof操作符就会返回true。
根据规定，所有引用类型的值都是Object的实例。因此，在检测一个引用类型值和Object构造函数时， instanceof操作符始终会返回true。当然，如果使用instanceof操作符检测基本类型的值，则该操作符始终会返回false，因为基本类型不是对象。

执行环境及作用域

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。虽然我们编写的代码无法访问这个对象，但解析器在处理数据时会在后台使用它。
某个执行环境中的所有代码执行完毕后，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（全局执行环境直到应用程序退出——例如关闭网页或浏览器——时才会被销毁）。
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。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。
当代码在一个环境中执行时，会创建变量对象的一个作用域链（scope chain）。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。

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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();
}
// 这里只能访问 color
changeColor();

作用域链
图中的矩形表示特定的执行环境。其中，内部环境可以通过作用域链访问所有的外部环境，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、有次序的。

延长作用域链

没有块级作用域

没有块级作用域。

变量声明

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；在with语句中，最接近的环境是函数环境。如果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。

查询标识符

向上查找。

垃圾收集

JavaScript 具有自动垃圾收集机制，也就是说，执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存。

标记清除

JavaScript 中最常用的垃圾收集方式是标记清除（mark-and-sweep）。当变量进入环境（例如，在函数中声明一个变量）时，就将这个变量标记为“进入环境”。从逻辑上讲，永远不能释放进入环境的变量所占用的内存，因为只要执行流进入相应的环境，就可能会用到它们。而当变量离开环境时，则将其标记为“离开环境”。

引用计数

引用计数的含义是跟踪记录每个值被引用的次数。
JavaScript引擎目前都不再使用这种算法；但在 IE 中访问非原生 JavaScript 对象（如 DOM 元素）时，这种算法仍然可能会导致问题。
问题是：循环引用。循环引用指的是对象 A 中包含一个指向对象 B 的指针，而对象 B 中也包含一个指向对象 A 的引用。

性能问题

垃圾收集器是周期性运行的，而且如果为变量分配的内存数量很可观，那么回收工作量也是相当大的。在这种情况下，确定垃圾收集的时间间隔是一个非常重要的问题。

管理内存

分配给 Web浏览器的可用内存数量通常要比分配给桌面应用程序的少。这样做的目的主要是出于安全方面的考虑，目的是防止运行 JavaScript 的网页耗尽全部系统内存而导致系统崩溃。内存限制问题不仅会影响给变量分配内存，同时还会影响调用栈以及在一个线程中能够同时执行的语句数量。
因此，确保占用最少的内存可以让页面获得更好的性能。而优化内存占用的最佳方式，就是为执行中的代码只保存必要的数据。一旦数据不再有用，最好通过将其值设置为null来释放其引用——这个做法叫做解除引用（dereferencing）。这一做法适用于大多数全局变量和全局对象的属性。局部变量会在它们离开执行环境时自动被解除引用，如下面这个例子所示：

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function createPerson(name) {
  var localPerson = new Object();
  localPerson.name = name;
  return localPerson;
}
var globalPerson = createPerson("Nicholas");
// 手工解除 globalPerson 的引用
globalPerson = null;

解除一个值的引用并不意味着自动回收该值所占用的内存。解除引用的真正作用是让值脱离执行环境，以便垃圾收集器下次运行时将其回收。

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