深入理解JavaScript中的预解析

前言

JavaScript是解释型语言是毋庸置疑的，但它是不是仅在运行时自上往下一句一句地解析的呢？

事实上或某种现象证明并不是这样的，通过《JavaScript权威指南》及网上相关资料了解到，JavaScript有“预解析”行为。理解这一特性是很重要的，不然在实际开发中你可能会遇到很多无从解析的问题，甚至导致程序bug的存在。为了解析这一现象，也作为自己的一次学习总结，本文逐步引导你来认识JavaScript“预解析”，如果我的见解有误，还望指正。

在ES6之前，变量使用var声明，会存在变量的预解析（函数也有预解析），我相信很多同学在刚开始学JavaScript的时候被预解析搞得团团转，虽然在ES6的时候引入let和const，但是现阶段ES6并没有完全普及，而且很多比较老的代码都还是按照ES5的标准甚至是ES3的标准来书写的。

一、变量和函数在内存中的展示

JavaScript中的变量类型和其他语言一样，有基本数据类型和引用数据类型。基本数据类型包括：undefined、null、boolean、String、Number；引用数据类型主要是对象（包括{}、[]、/^$/、Date、Function等）。

var num = 24;
var obj = {name:'iceman' , age:24};
function func() {
 console.log('hello world');
}

当浏览器加载html页面的时候，首先会提供一个供全局JavaScript代码执行的环境，称之为全局作用域。

基本数据类型按照值来操作，引用数据类型按照地址来操作。

根据以上原则，以上的代码在内存中的模型为：

内存模型.png

基本类型是直接存储在栈内存中，而对象是存储在堆内存中，变量只是持有该对象的地址。所以obj持有一个对象的地址oxff44，函数func持有一个地址oxff66。

在以上的代码的基础上再执行：

console.log(func);
console.log(func());

第一行输出的是整个函数的定义部分（函数本身）：

第一行代码输出结果.png

上面已经说明了，func存储的是一个地址，该地址指向一块堆内存，该堆内存就保留了函数的定义。

第二行输出的是func函数的返回结果：

第二行代码输出结果.png

由于func函数没有返回值，所以输出undefined。

注意：函数的返回结果，return后面写的是什么，返回值就是什么，如果没有return，默认返回值是undefined。

二、预解析

有了以上的内存模型的理解之后，就能更好的了解预解析的机制了。所谓的预解析就是：在当前作用域中，JavaScript代码执行之前，浏览器首先会默认的把所有带var和function声明的变量进行提前的声明或者定义。

2.1. 声明和定义

var num = 24;

这行简单的代码其实是两个步骤：声明和定义。

1. 声明：var num; 告诉浏览器在全局作用域中有一个num变量了，如果一个变量只是声明了，但是没有赋值，默认值是undefined。
2. 定义：num = 12; 定义就是给变量进行赋值。
   

2.2. var声明的变量和function声明的函数在预解析的区别

var声明的变量和function声明的函数在预解析的时候有区别，var声明的变量在预解析的时候只是提前的声明，function声明的函数在预解析的时候会提前声明并且会同时定义。也就是说var声明的变量和function声明的函数的区别是在声明的同时有没同时进行定义。

2.3. 预解析只发生在当前的作用域下

程序最开始的时候，只对window下的变量和函数进行预解析，只有函数执行的时候才会对函数中的变量很函数进行预解析。

console.log(num);
var num = 24;
console.log(num);

func(100 , 200); 
function func(num1 , num2) {
 var total = num1 + num2;
 console.log(total);
}

输出结果.png

第一次输出num的时候，由于预解析的原因，只声明了还没有定义，所以会输出undefined；第二次输出num的时候，已经定义了，所以输出24。

由于函数的声明和定义是同时进行的，所以func()虽然是在func函数定义声明处之前调用的，但是依然可以正常的调用，会正常输出300。

内存模型.png

三、 作用域链

先理解以下三个概念：

1. 函数里面的作用域成为私有作用域，window所在的作用域称为全局作用域；
2. 在全局作用域下声明的变量是全局变量；
3. 在“私有作用域中声明的变量”和“函数的形参”都是私有变量；

在私有作用域中，代码执行的时候，遇到了一个变量，首先需要确定它是否为私有变量，如果是私有变量，那么和外面的任何东西都没有关系，如果不是私有的，则往当前作用域的上级作用域进行查找，如果上级作用域也没有则继续查找，一直查找到window为止，这就是作用域链。

当函数执行的时候，首先会形成一个新的私有作用域，然后按照如下的步骤执行：

1. 如果有形参，先给形参赋值；
2. 进行私有作用域中的预解析；
3. 私有作用域中的代码从上到下执行

函数形成一个新的私有的作用域，保护了里面的私有变量不受外界的干扰（外面修改不了私有的，私有的也修改不了外面的），这也就是闭包的概念。

console.log(total); 
var total = 0;
function func(num1, num2) {
 console.log(total); 
 var total = num1 + num2;
 console.log(total);
}
func(100 , 200);
console.log(total);

以上代码执行的时候，第一次输出total的时候会输出undefined（因为预解析），当执行func(100,200)的时候，会执行函数体里的内容，此时func函数会形成一个新的私有作用域，按照之前描述的步骤：

1. 先给形参num1、num2赋值，分别为100、200；
   
2. func中的代码进行预解析；
   
3. 执行func中的代码
   

因为在func函数内进行了预解析，所以func函数里面的total变量会被预解析，在函数内第一次输出total的时候，会输出undefined，接着为total赋值了，第二次输出total的时候就输出300。 因为函数体内有var声明的变量total，函数体内的输出total并不是全局作用域中的total。

最后一次输出total的时候，输出0，这里输出的是全局作用域中的total。

console.log(total); 
var total = 0;
function func(num1, num2) {
 console.log(total); 
 total = num1 + num2;
 console.log(total);
}
func(100 , 200);
console.log(total);

将代码作小小的变形之后，func函数体内的total并没有使用var声明，所以total不是私有的，会到全局作用域中寻找total，也就说说这里出现的所有total其实都是全局作用域下的。

四、 全局作用域下带var和不带var的区别

在全局作用域中声明变量带var可以进行预解析，所以在赋值的前面执行不会报错；声明变量的时候不带var的时候，不能进行预解析，所以在赋值的前面执行会报错。

console.log(num1);
var num1 = 12;

console.log(num2);
num2 = 12;

输出结果.png

      num2 = 12; 相当于给window增加了一个num2的属性名，属性值是12；

      var num1 = 12; 相当于给全局作用域增加了一个全局变量num1，但是不仅如此，它也相当于给window增加了一个属性名num，属性值是12；

问题：在私有作用域中出现一个变量，不是私有的，则往上级作用域进行查找，上级没有则继续向上查找，一直找到window为止，如果window也没有呢？

      获取值：console.log(total); --> 报错 Uncaught ReferenceError: total is not defined


      设置值：total= 100; --> 相当于给window增加了一个属性名total，属性值是100

function fn() {
 // console.log(total); // Uncaught ReferenceError: total is not defined
 total = 100;
}
fn();
console.log(total);

注意：JS中，如果在不进行任何特殊处理的情况下，上面的代码报错，下面的代码都不再执行了

五、 预解析中的一些变态机制

5.1 不管条件是否成立，都要把带var的进行提前的声明

if (!('num' in window)) { 
 var num = 12;
}
console.log(num); // undefined

JavaScript进行预解析的时候，会忽略所有if条件，因为在ES6之前并没有块级作用域的概念。本例中会先将num预解析，而预解析会将该变量添加到window中，作为window的一个属性。那么 'num' in window 就返回true，取反之后为false，这时代码执行不会进入if块里面，num也就没有被赋值，最后console.log(num)输出为undefined。

5.2 只预解析“=”左边的，右边的是指，不参与预解析

fn(); // -> undefined(); // Uncaught TypeError: fn is not a function
var fn = function () {
 console.log('ok');
}

fn(); -> 'ok'
function fn() {
 console.log('ok');
}
fn(); -> 'ok'

建议：声明变量的时候尽量使用var fn = ...的方式。

5.3 自执行函数：定义和执行一起完成

(function (num) {
 console.log(num);
})(100);

自治性函数定义的那个function在全局作用域下不进行预解析，当代码执行到这个位置的时候，定义和执行一起完成了。

补充：其他定义自执行函数的方式

~ function (num) {}(100) 
+ function (num) {}(100) 
- function (num) {}(100) 
! function (num) {}(100)

5.4 return下的代码依然会进行预解析

function fn() {        
 console.log(num); // -> undefined
 return function () {    

 };        
 var num = 100;     
}         
fn();

函数体中return下面的代码，虽然不再执行了，但是需要进行预解析，return中的代码，都是我们的返回值，所以不进行预解析。

5.5 名字已经声明过了，不需要重新的声明，但是需要重新的赋值

var fn = 13;          
function fn() {         
 console.log('ok');        
}             
fn(); // Uncaught TypeError: fn is not a function

经典题目

fn(); // -> 2            
function fn() {console.log(1);}       
fn(); // -> 2            
var fn = 10; // -> fn = 10        
fn(); // -> 10() Uncaught TypeError: fn is not a function       
function fn() {console.log(2);}       
fn();

总结

以上就是关于JavaScript中预解析的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，如果有疑问大家可以留言交流。