重讀JS（四）數據類型、作用域和內存問題

本章內容

• 理解基本類型和引用類型的值

• 理解執行環境

• 理解垃圾收集

JavaScript的變量與其他語言的變量有很大區別。JavaScript變量松散類型的本質，決定了它只是特定時間用於保存特定值的一個名字而已。由於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聲明周期內改變。盡管從某種角度看，這可能是一個既有趣又強大，同時又容易出問題的特性，但JavaScript變量實際的復雜程度還遠不如此。

一、基本類型和引用類型的值

基本類型值指的是簡單的數據段，而引用類型值值那些可能由多個值構成的對象。

5種基本數據類型：undefined、null、boolean、number、string

引用數據類型：Object(Array，Date，RegExp，Function)

補充：
1.為了和下一章的基本包裝類型區分（new Blooean()、new Number()、new String()），這里的基本數據類型一律小寫，看到很多地方大家都大寫，這個問題困惑我許久，直到看到基本包裝類型才恍然大悟。
2.Object是一個基礎類型，其他所有類型都從Object繼承了基本的行為。Array，Date，RegExp，Function會在下一章內容詳細介紹。

區別

基本數據類型值在內存中占據固定大小的空間，因此保存在棧內存中，且不能為其添加屬性值。

引用數據類型保存在堆內存中，然后在棧內存中保存了一個對堆內存中實際對象的引用，即數據在堆內存中的地址。

JS對引用數據類型的操作都是操作對象的引用而不是實際的對象，如果obj1拷貝了obj2，那么這兩個引用數據類型就指向了同一個堆內存對象，具體操作是obj1將棧內存的引用地址復制了一份給obj2，因而它們共同指向了一個堆內存對象；

為什么基本數據類型保存在棧中，而引用數據類型保存在堆中？1）堆比棧大，棧比堆速度快；2）基本數據類型比較穩定，而且相對來說占用的內存小；3）引用數據類型大小是動態的，而且是無限的，引用值的大小會改變，不能把它放在棧中，否則會降低變量查找的速度，因此放在變量棧空間的值是該對象存儲在堆中的地址，地址的大小是固定的，所以把它存儲在棧中對變量性能無任何負面影響；4）堆內存是無序存儲，可以根據引用直接獲取；

按引用訪問：js不允許直接訪問保存在堆內存中的對象，所以在訪問一個對象時，首先得到的是這個對象在堆內存中的地址，然后再按照這個地址去獲得這個對象中的值；

傳遞參數

ECMAScript中所有函數的參數都是按值來傳遞的，

對於基本數據類型值，只是把變量里的值傳遞給參數，之后參數和這個變量互不影響，相當於復制。

對於引用值，對象變量里面的值是這個對象在堆內存中的內存地址，因此它傳遞的值也就是這個內存地址，這也就是為什么函數內部對這個參數的修改會體現在外部的原因，因為它們都指向同一個對象；

function setName(obj){
    obj.name = "Nicholas"
}

var person = new Object();
setName(person);
alert(person.name);  //"Nicholas"

function setName(obj) {
    obj.name = "Nicholas";
    var newobj = new Object();    
    obj = newobj;   //指針指向改變了
    obj.name = "Adagio";
}

var person = new Object();
setName(person);
alert(person.name); //"Nicholas"

檢測類型

typeof

基本數據類型使用typeof可以返回其基本數據類型，但是null類型會返回object，因為null值表示一個空對象指針；

instanceof

雖然在檢測基本數據類型時typeof是非常得力的助手，但在檢測引用類型的值時，用處不大。通常我們更想知道的是這個對象是什么類型的。

根據規定，所有引用類型的值都是Object的實例。因此，在檢測一個引用類型值和Object構造函數時，instanceof操作符始終會返回true。

alert(person instanceof Object);
alert(colors instanceof Array);
alert(pattern instanceof RefExp);
alert(Array instanceof Object);  //true

使用typeof操作符檢測函數時，返回'function'。在Safari5及之前版本和Chrome7及之前版本中使用typeof檢測正則表達式時，也返回'function'。ECMA-262規定任何在內部實現[[Call]]方法的對象都應該應用typeof操作符返回'function'。上述瀏覽器中的正則使用了。在IE和Firefox中正則表達式使用typeof返回'object'

二、執行環境及作用域

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。每個執行環境都有一個與之關聯的變量對象（variable object），環境中定義的所有變量和函數都保存在這個對象中。雖然我們編寫的代碼無法訪問這個對象，但解析器在處理時會在后台使用它。

全局和局部執行環境

在Web瀏覽器中，是window對象，因此所有全局變量和函數都是作為window對象的屬性和方法創建的。某個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。（全局執行環境直到應用程序退出-例如關閉網頁或瀏覽器時被銷毀）。

每個函數都有自己的執行環境。當執行流進入一個函數時，函數的環境就會被推入一個環境棧中，而在函數執行之后，棧將其環境彈出，把控制權返回給之前的執行環境。

作用域鏈

當代碼在一個環境中執行時，會創建變量對象的一個作用域鏈（scope chain），保證對執行環境有權訪問的所有變量和函數的有序訪問。

作用域鏈的前端，始終都是當前執行的代碼所在環境的變量對象。如果這個環境是函數，則將其活動對象作為變量對象。活動對象在最開始時質保函一個變量，即arguments對象（這個對象在全局環境中是不存在的）。作用域鏈的下一個變量對象來自包含（外部）環境，而在下一個對象則來自下一個包含環境，這樣，一直延續到全局執行環境（作用域鏈中的最后一個對象）標識符解析是沿着作用域鏈一級一級地搜索標識符的過程，過程始終從作用域鏈的前端開始，然后逐級地向后回溯，之道找到標識符為止。例：

var color = "blue";

function changeColor(){
    var anotherColor = "red";

    function swapColors(){
        var tempColor = anotherColor;
        anotherColor = tempColor;
        //這里可以訪問tempColor、anotherColor和tempColor
    }

    // 這里可以訪問color和anotherColor，但不能訪問tempColor
    swapColors();
}

// 這里只能訪問color
changeColor();

作用域鏈（swapColors()->changeColor()->window）

延長作用域鏈

try-catch語句的catch塊

with語句

這兩個語句都會在作用域鏈的前端添加一個變量對象。對於with來說，會將指定的對象添加到作用域鏈中。對於catch語句來說，會創建一個新的變量對象，其中包含的是被刨除的錯誤對象的聲明。例子：

function buildUrl(){
    var qs = "?debug=true";
    with(location){
        var url = href + qs;
    }
    return url;
}

在此，with語句接受的是loaction對象，因此其變量對象中就包含了location對象的所有屬性和方法，而這個變量對象就被添加到了作用域鏈的前端。當在with語句中引用變量href時（實際引用的是location.href），可以在當前執行環境的變量對象中找到。

至於with語句內部定義的url變量，是函數執行環境的一部分，自然可以作為函數的值被返回。

⭐沒有塊級作用域

在其他類C的語言中，由花括號封閉的代碼塊都有自己的作用域，但JavaScript不一定。

if語句中的變量聲明會將變量添加到當前的執行環境。

for語句創建的變量i即使在for循環執行結束后，也依舊會存在於循環外部的執行環境中。

1.聲明變量

使用var聲明的變量會自動被添加到最接近的環境中。在函數內部是函數的局部環境；在with語句中是函數環境。如果初始化變量時沒有使用var聲明，會被自動添加到全局環境

2.查詢標識符

訪問局部變量（color）和訪問全局變量（window.color）更快

三、圾收集

JavaScript具有自動垃圾收集機制，執行環境會負責管理代碼執行過程中使用的內存。所需內存的分配和無用內存的回收實現了自動管理。

原理：找出那些不再使用的變量，然后釋放其占用的內存。垃圾收集器會按固定的時間間隔（或代碼執行中預定的手機時間）周期性地執行這一操作。

垃圾收集策略

• 標記清除

給當前不使用的值加上標記，然后再回收其內存。

• 引用計數（不再用）

跟蹤記錄所有值被引用的次熟。

性能問題

隨着IE7的發布，其JavaScript引擎的垃圾收集例程改變工作方式：觸發垃圾收集的變量分配、字面量和（或）數組元素的臨界值被動態調整為動態修正。如果垃圾收集例程回收的內存分配量低於15%，則臨界值加倍。如果回收了85%的內存分配量，則將臨界值重置回默認值。

在有的瀏覽器中可以觸發垃圾收集過程，比如IE：window.CollectGarbage()方法，Opera：window.opera.collect()。但不建議這樣做

管理內存

雖然存在垃圾收集機制，但系統分配給Web瀏覽器的可用內存數量通常比桌面應用程序少，目的是防止運行JavaScript的網頁耗盡全部系統內存而導致系統奔潰。因此，確保占用最少的內存可以讓頁面獲得更好的性能。最佳方式就是為執行中的代碼保存必要的數據，一旦不再用，最好通過將其值設為null來釋放內存（解除引用）。

這一做法適用於大多數全局變量和全局對象的屬性，局部變量會在它們離開執行環境時自動解除引用。

解除一個值的引用作用是讓值脫離執行環境，以便垃圾收集器下次運行時將其回收。

var globalPerson = creatPerson("Nicholas")

// ....
// 手動解除globalPerson的引用
globalPerson = null;