本文嘗試闡述Javascript中的上下文與作用域背后的機制，主要涉及到執行上下文（execution context）、作用域鏈（scope chain）、閉包（closure）、this等概念。

Execution context

執行上下文（簡稱上下文）決定了Js執行過程中可以獲取哪些變量、函數、數據，一段程序可能被分割成許多不同的上下文，每一個上下文都會綁定一個變 量對象（variable object），它就像一個容器，用來存儲當前上下文中所有已定義或可獲取的變量、函數等。位于最頂端或最外層的上下文稱為全局上下文（global context），全局上下文取決于執行環境，如Node中的global和Browser中的window：

需要注意的是，上下文與作用域（scope）是不同的概念。Js本身是單進程的，每當有function被執行時，就會產生一個新的上下文，這一上 下文會被壓入Js的上下文堆棧（context stack）中，function執行結束后則被彈出，因此Js解釋器總是在棧頂上下文中執行。在生成新的上下文時，首先會綁定該上下文的變量對象，其中 包括arguments和該函數中定義的變量；之后會創建屬于該上下文的作用域鏈（scope chain），***將this賦予這一function所屬的Object，這一過程可以通過下圖表示：

this

上文提到this被賦予function所屬的Object，具體來說，當function是定義在global對中時，this指向global；當function作為Object的方法時，this指向該Object：

var x = 1; 
var f = function(){ 
  console.log(this.x); 
} 
f();  // -> 1 
 
var ff = function(){ 
  this.x = 2; 
  console.log(this.x); 
} 
ff(); // -> 2 
x     // -> 2 
 
var o = {x: "o's x", f: f}; 
o.f(); // "o's x" 

上文提到，在function被執行時生成新的上下文時會先綁定當前上下文的變量對象，再創建作用域鏈。我們知道function的定義是可以嵌套 在其他function所創建的上下文中，也可以并列地定義在同一個上下文中（如global）。作用域鏈實際上就是自下而上地將所有嵌套定義的上下文所 綁定的變量對象串接到一起，使嵌套的function可以“繼承”上層上下文的變量，而并列的function之間互不干擾：

var x = 'global'; 
function a(){ 
  var x = "a's x"; 
  function b(){ 
    var y = "b's y"; 
    console.log(x); 
  }; 
  b(); 
} 
function c(){ 
  var x = "c's x"; 
  function d(){ 
    console.log(y); 
  }; 
  d(); 
} 
a();  // -> "a's x" 
c();  // -> ReferenceError: y is not defined 
x     // -> "global" 
y     // -> ReferenceError: y is not defined 

Closure

如果理解了上文中提到的上下文與作用域鏈的機制，再來看閉包的概念就很清楚了。每個function在調用時會創建新的上下文及作用域鏈，而作用域 鏈就是將外層（上層）上下文所綁定的變量對象逐一串連起來，使當前function可以獲取外層上下文的變量、數據等。如果我們在function中定義 新的function，同時將內層function作為值返回，那么內層function所包含的作用域鏈將會一起返回，即使內層function在其他 上下文中執行，其內部的作用域鏈仍然保持著原有的數據，而當前的上下文可能無法獲取原先外層function中的數據，使得function內部的作用域 鏈被保護起來，從而形成“閉包”。看下面的例子：


var x = 100; 
var inc = function(){ 
  var x = 0; 
  return function(){ 
    console.log(x++); 
  }; 
}; 
 
var inc1 = inc(); 
var inc2 = inc(); 
 
inc1();  // -> 0 
inc1();  // -> 1 
inc2();  // -> 0 
inc1();  // -> 2 
inc2();  // -> 1 
x;       // -> 100 

執行過程如下圖所示，inc內部返回的匿名function在創建時生成的作用域鏈包括了inc中的x，即使后來賦值給inc1和inc2之后，直接在global context下調用，它們的作用域鏈仍然是由定義中所處的上下文環境決定，而且由于x是在function inc中定義的，無法被外層的global context所改變，從而實現了閉包的效果：

this in closure

我們已經反復提到執行上下文和作用域實際上是通過function創建、分割的，而function中的this與作用域鏈不同，它是由**執行該function時**當前所處的Object環境所決定的，這也是this最容易被混淆用錯的一點。一般情況下的例子如下：


var name = "global"; 
var o = { 
  name: "o", 
  getName: function(){ 
    return this.name 
  } 
}; 
o.getName();  // -> "o" 

由于執行o.getName()時getName所綁定的this是調用它的o，所以此時this == o；更容易搞混的是在closure條件下：


var name = "global"; 
var oo = { 
  name: "oo", 
  getNameFunc: function(){ 
    return function(){ 
      return this.name; 
    }; 
  } 
} 
oo.getNameFunc()();  // -> "global" 

此時閉包函數被return后調用相當于：


getName = oo.getNameFunc(); 
getName();  // -> "global" 

換一個更明顯的例子：


var ooo = { 
  name: "ooo", 
  getName: oo.getNameFunc() // 此時閉包函數的this被綁定到新的Object 
}; 
ooo.getName();  // -> "ooo" 

當然，有時候為了避免閉包中的this在執行時被替換，可以采取下面的方法：


var name = "global"; 
var oooo = { 
  name: "ox4", 
  getNameFunc: function(){ 
    var self = this; 
    return function(){ 
       return self.name; 
    }; 
  } 
}; 
oooo.getNameFunc()(); // -> "ox4" 

或者是在調用時強行定義執行的Object：


var name = "global"; 
var oo = { 
  name: "oo", 
  getNameFunc: function(){ 
    return function(){ 
      return this.name; 
    }; 
  } 
} 
oo.getNameFunc()();  // -> "global" 
oo.getNameFunc().bind(oo)(); // -> "oo" 

總結

Js是一門很有趣的語言，由于它的很多特性是針對HTML中DOM的操作，因而顯得隨意而略失嚴謹，但隨著前端的不斷繁榮發展和Node的興 起，Js已經不再是“toy language”或是jQuery時代的“CSS擴展”，本文提到的這些概念無論是對新手還是從傳統Web開發中過度過來的Js開發人員來說，都很容易 被混淆或誤解，希望本文可以有所幫助。

寫這篇總結的原因是我在Github上分享的Learn javascript in one picture，剛開始有人質疑這只能算是一張語法表（syntax cheat sheet），根本不會涉及更深層的閉包、作用域等內容，但是出乎意料的是這個項目竟然獲得3000多個star，所以不能虎頭蛇尾，以上。