JS执行环境、作用域链与闭包
参考文献：
《JavaScript高级程序设计（第三版）》第4章+第7章
《JavaScript面向对象编程指南（第二版）》第3章
有一个比较好的链接，待看：
https://blog.csdn.net/Eternal_tyq/article/details/81914025
本文是一个初步的理解，还有待深入研究。
1.相关概念汇总
1.当创建函数时，会为函数创建一个预先包含全局变量对象的作用域链，这个作用域链保存在内部的[[scope]]属性中。
2.当调用函数时，会为函数创建一个执行环境，然后通过复制函数的[[scope]]属性中的对象构建起执行环境的作用域链。
3.此后，又有一个活动对象（在此作为变量对象使用）被创建并被推入执行环境作用域链的前端。可以看出，作用域链本质上是一个指向变量对象的指针列表。
4.作用域链是在相应的执行环境执行完毕回到主干上时就被销毁了。
5.当存在闭包时，闭包所在的包含函数执行完成后，这个执行环境的作用域链被销毁，但是闭包会引用该包含函数的变量对象，因此包含函数的变量对象没有被销毁。只有解除了对闭包函数的引用，闭包对应的包含函数的变量对象才会被销毁。
- 执行环境（execution context，环境）：当函数被调用时，就形成了一个执行环境，此时函数中的变量或者函数将在程序执行到它们的时候被创建。
- 作用域链：执行环境对应一个作用域链，作用域链的本质是一个指向多个变量对象的指针列表，当执行环境结束时，作用域链被销毁。
- 变量对象：包含了this、arguments和其他命名参数的值来初始化的对象。变量对象分为全局变量对象和局部变量对象，前者为window的变量对象，后者为函数的局部对象，又称为活动对象（activation object）。
1.1 作用域链
- 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。每个环境都可以向上搜索作用域链，以查询变量和函数名；但任何环境都不能通过向下搜索作用域链而进入另一个执行环境。
- 执行环境的类型总共只有两种——全局和局部（函数）
- 除了使用添加函数来延长作用域链，还有两种语句能够延长作用域链
（1）try-catch 语句的catch 块；
（2）with 语句。
对上述例子的分析：
作用域链是由变量对象的引用所构成的，且每个执行环境都绑定一个作用域链和自身的变量对象，这个例子中window的执行环境是全局执行环境，作用域链只包括自身的变量对象，这里我们主要来看swapColors()这个执行环境的作用域链、changeColor()这个执行环境的作用域链。引用《JavaScript高级程序设计（第三版）》中的分析：
- 对于这个例子中的swapColors()而言，其作用域链中包含3 个变量对象：swapColors()的变量对象、changeColor()的变量对象和全局变量对象。swapColors()的局部环境开始时会先在自己的变量对象中搜索变量和函数名，如果搜索不到则再搜索上一级作用域链。changeColor()的作用域链中只包含两个对象：它自己的变量对象和全局变量对象。这也就是说，它不能访问swapColors()的环境。
- 函数参数也被当作变量来对待，因此其访问规则与执行环境中的其他变量相同。
练习1
练习2
2.闭包
慎用闭包。
2.1 普通闭包
（1）闭包的常规用法
访问函数隐藏变量（F中的b）
分析：
- 函数F在执行时，创建了函数N，函数N使用了函数F变量对象中的参数b，因此当函数F执行结束后，虽然F相关的作用链被销毁，但是F的变量对象依然存在，被函数N的作用域链引用。
闭包的释放：何时能够释放F的变量对象？似乎不是函数N执行结束，而是在使用完闭包以后将inner置为null。原理还是有些模糊。
（2）闭包的全局用法
与例2.1-1不同的是，这里不是在F中用return返回闭包函数，而是直接将闭包函数赋值给一个全局变量。二者效果相同。
分析：
- 函数F在执行时，按顺序做了如下事情：创建变量b，创建函数N且函数N使用了b，让全局变量inner指向函数N。
- 当函数F执行完成后，调用inner()等于调用N()，虽然此时F的执行环境结束了，但是由于函数N对F变量对象的引用，因此F的变量对象依然存在，所以依然可以访问b。
闭包的释放：我觉得应该是让inner=null;这样无法访问闭包了，就可以释放F的变量对象了。
（3）闭包的特性
保存的始终是包含函数变量对象的最新值
分析：
- 当调用函数F时，程序进入F的执行环境，分别进行了：创建函数N且引用了F变量对象的param变量，对param变量自增1。
- 当返回N时，函数F执行结束，虽然F的作用域链销毁了，但是闭包函数N执行时引用了F变量对象中的param变量，因此F的变量对象没有销毁。
闭包的销毁：将inner=null;
（4）闭包的特性
分析：
- 当执行f时，创建了函数n且引用了f变量对象中的a变量，将a赋值为2，注意这里有变量提升现象。
- 最后是执行函数n，在执行函数n时，函数f的执行环境当然还在的，那么f的变量对象当然也还在，因此alert的就是a的最新值，2。
- 这里也说明了对变量的搜索会优先内部函数，其次才是外部函数的。
闭包的销毁：不知道f执行结束后，会不会内存泄露。
（5）完整例子1
函数定义和调用
分析：执行环境、作用域链、变量对象
（6）完整例子2
2.2 循环中的闭包
（1）常规循环中的闭包
分析：
- 当函数F执行时，创建了数组arr，变量i，且在一个3次的循环中为数组赋值，数组的每个元素都指向一个匿名闭包函数（使用了F变量对象中的i），也就是创建了3个匿名函数。
- 当F执行完毕后，F的作用域链销毁，但是F的变量对象还在，因为有闭包。当执行数组中每个元素对应的函数时，返回的结果都是i，这个i此时是F变量对象中最后一个值，为3。也就是说，变量对象中只会保留最新的值。
函数定义和调用 执行结果
（2）立即执行函数
分析：
- 函数F执行时，创建了数组arr，变量i，并且用3次循环为数组中的每个元素赋值，数组中元素为立即执行函数的结果，传入的实参为i。因此在F的执行环境中走到为数组元素赋值的这一步时，又创建了一个新的函数（假设名为i-th-new），并且执行了。
- 程序进入了一个新的执行环境，此时i-th-new的变量对象中的x为i的副本，i-th-new函数的返回结果赋值给了数组arr[i]，结果也是一个闭包函数，这个闭包使用了i-th-new的变量对象中的参数x。
- 当arr[0]()执行时，返回的x就是i-th-new的变量对象中的x，也就是记录了i的副本，也正是由于闭包的存在i-th-new的变量对象没有销毁，所以能够访问成功。
闭包的销毁：F的变量对象什么时候销毁的？
（3）立即执行函数的改进
分析：
- 执行F时，创建了函数binder(x)，创建了数组arr，变量i，并且用3次循环为数组元素赋值，赋的值为调用binder(i)的返回结果。
- 在调用函数binder(i)时，进入binder函数的执行环境，创建了binder的变量对象，变量对象中的x为实参i的副本，binder函数执行结束后，返回了一个闭包函数，闭包函数中使用了binder函数的参数x。
- 当执行arr[i]()时，其实就是执行的function(){return x;}，这里的x为其包含函数binder的变量对象的x参数，保存的是实参i的副本。
（4）高级教程上的例子和分析
2.3 闭包的应用
（1）getter与setter
分析：
- 创建了变量getValue和setValue，创建了一个匿名函数并且立即执行，转入新的执行环境。
- 在匿名函数的执行环境中，创建了其变量对象的参数secret并赋值为0。
- 接着创建了两个匿名函数并赋值给了两个全局变量。这里两个匿名函数能够访问包含函数的变量对象的参数secret，因此也是闭包函数。
- 当立即执行函数执行完毕后，getValue和setValue才指向了相应的函数，接着调用getValue()，也就是返回secret，因为闭包的存在。最外面的匿名函数的变量对象暂时不会被销毁，因此可以返回0。
- 接着调用setValue(123)，也是因为闭包的存在，因此能够更新最外面匿名函数变量对象中的参数secret，使其变为123。
- 当再次调用getValue()时，此时最外面笔名函数变量对象中的参数secret的最新值为123，不再是0了。
- ...省略
（2）迭代器next()
分析：
- 当调用setup(['a','b','c'])时，进入setup的执行环境，创建了i并赋值为0，返回了一个闭包函数（使用了setup变量对象的参数i和x）。
- 当执行next()时，进入匿名函数的执行环境，因为闭包的存在，setup变量对象依然存在，所以可以成功返回x[i++]，因为此时i为0，因此返回的是'a'，并将i更新为1。
- 当再次执行next()时，跟上述分析一样，只是此时i为1，x不变，所以返回的为'b'，将i更新为2
- 当再次执行next()时，跟上述分析一样，只是此时i为2，x不变，所以返回的为'c'，将i更新为3