四、变量、作用域和内存问题

作者：汪娇娇

时间：2017年11月5日

一、基本类型和引用类型的值

基本类型指的是简单的数据段，引用类型指那些可能由多个值构成的对象。

基本类型的值保存在变量中，所以是按值访问。

引用类型的值保存在内存中的对象，JavaScript不允许直接访问（操作）内存中的位置，为此，只能按引用访问。

1、动态的属性

创建一个变量并为该变量赋值，当这个值保存到变量中以后，对于引用类型的值，我们可以为其添加属性和方法，也可以改变和删除其属性和方法。

2、复制变量值

（1）基本类型

如果一个变量向另一个变量复制基本类型的值，会在变量对象上创建一个新值，然后把该值复制到为新变量分配的位置上。此后，这2个变量可以参与任何操作而不会相互影响。

var num1 = 5;
var num2 = num1; //5

（2）引用类型

当一个变量向另一个变量复制引用类型的值时，同样也会将存储在变量对象中的值复制一份放到为新变量分配的空间中。不同的是，这个值的副本实际上是一个指针，而这个指针指向存储在堆中的一个对象。复制操作结束后，两个变量实际上将引用同一个对象。因此，改变其中一个变量，就会影响另外一个变量。

var obj1 = new Object();
var obj2 = obj1;
obj1.name = "jojo";
alert(obj2.name);  //"jojo"

（3）传递参数

传递参数只能按值传递。

可以把ECMAScript函数的参数想象成局部变量。

function setName(obj){
  obj.name = 'jojo';
  var obj = new Object();
  obj.name = "lala";
}

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

（4）检查类型

基本数据类型：typeof

引用类型：instanceof

var person = ["jojo"];
alert(person instanceof Array);   //true

二、执行环境及作用域

执行环境就是作用域。

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。

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。

作用域链的作用：保证对执行环境有权访问的所有变量和函数的有序访问。

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（当前执行代码所在环境的变量对象）开始，然后逐级向后追溯，直到找到标识符为止（如果找不到标识符，通常会导致错误发生）。

（1）延长作用域链

• try-catch的catch：会创建一个新的变量对象；
• with：会将指定的对象添加到作用域链中。

（2）没有块级作用域

JavaScript没有块级作用域。

• 声明变量：使用var声明的变量会自动被添加到最接近的环境中。
• 查询标识符：向上搜索。

三、垃圾收集

JavaScript具有自动垃圾收集机制。

垃圾收集机制的原理：找出那些不再继续使用的变量，然后释放其占用的内存。

1、标记清除

JavaScript最常用的垃圾收集方式是标记清除。

销毁带标记的值。

2、引用计数

跟踪记录每个值被引用的次数。

建议：手动将变量设置为null。

3、性能问题

确认垃圾收集的时间间隔是一个非常重要的问题。

触发垃圾收集的变量字面量和数组元素的临界值应该要动态修正。

4、管理内存

解除引用（也就是将变量设置为null）。

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。

四、小结

Javascript变量可以用来保存两种类型的值：基本类型值和引用类型值。基本类型的值源自以下5种基本据类型: Undefined、Null、Boolean、 Number和 string。基本类型值和引用类型值具有以下特点：

1、基本类型值在内存中占据固定大小的空间，因此被保存在栈内存中。

2、从一个变量向另一个变量复制基本类型的值，会创建这个值的一个副本。

3、引用类型的值是对象，保存在堆内存中。

4、包含引用类型值的变量实际上包含的并不是对象本身，而是一个指向该对象的指针。

5、从一个变量向另一个变量复制引用类型的值，复制的其实是指针，因此两个变量最终都指向同个对象。

6、确定一个值是哪种基本类型可以使用 typeof操作符，而确定一个值是哪种引用类型可以使用instanceof操作符。

所有变量（包括基本类型和引用类型）都存在于一个执行环境（也称为作用域）当中，这个执行环境决定了变量的生命周期，以及哪一部分代码可以访问其中的变量。以下是关于执行环境的几点总结：

1、执行环境有全局执行环境（也称为全局环境）和函数执行环境之分。

2、每次进入一个新执行环境，都会创建一个用于搜索变量和函数的作用域链。

3、函数的局部环境不仅有权访问函数作用域中的变量，而且有权访问其包含(父)环境，乃至全局环境。

4、全局环境只能访问在全局环境中定义的变量和函数，而不能直接访问局部环境中的任何数据。

5、变量的执行环境有助于确定应该何时释放内存。

Javascript是一门具有自动垃圾收集机制的编程语言，开发人员不必关心内存分配和回收问题。可以对Javascript的垃圾收集例程作如下总结：

1、离开作用域的值将被自动标记为可以回收，因此将在垃圾收集期间被删除。

2、“标记清除”是目前主流的垃圾收集算法，这种算法的思想是给当前不使用的值加上标记，然后再回收其内存。

3、另一种垃圾收集算法是“引用计数”，这种算法的思想是跟踪记录所有值被引用的次数。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。

4、当代码中存在循环引用现象时于，“引用计数”算法就会导致问题。

5、解除变量的引用不仅有助于消除循环引用现象，而且又对垃圾收集也有好处。为了确保有效地回收内存，应该及时解除不再使用的全局对象、全局对象属性以及循环引用变量的引用。