javascript第五章课后练习 javascript第三章课后题答案

本章内容
 理解基本类型和引用类型的值
 理解执行环境
 理解垃圾收集

4.1 基本类型和引用类型的值

第 3 章讨论了 5 种 基本数据类型:Undefined、Null、Boolean、Number 和 String。这 5 种基本数据类型是按值访问 的，因为可以操作保存在变量中的实际的值。引用类型值指那些可能由多个值构成的对象。当复制保存着对象的某个变量时，操作的是对象的引用。但在为对象添加属性时，操作的是实际 的对象。

4.1.1 动态的属性

定义基本类型值和引用类型值的方式是类似的:创建一个变量并为该变量赋值。但是，当这个值保 存到变量中以后，对不同类型值可以执行的操作则大相径庭。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。请看下面的例子:

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

但是，我们不能给基本类型的值添加属性，尽管这样做不会导致任何错误。比如:

var name = "Nicholas";
    name.age = 27;
    alert(name.age);      //undefined

4.1.2 复制变量值

复制基本类型的值：

var num1 = 5;
var num2 = num1;

复制引用类型的值

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

4.1.3 传递参数

ECMAScript 中所有函数的参数都是按值传递的。也就是说，把函数外部的值复制给函数内部的参数，就和把值从一个变量复制到另一个变量一样。基本类型值的传递如同基本类型变量的复制一样，而引用类型值的传递，则如同引用类型变量的复制一样。（把外部变量的值传递给了参数变量，这个参数变量只是一个局部变量）

function setName(obj) { 
	obj.name = "Nicholas"; 
	obj = new Object();
	obj.name = "Greg";
}
var person = new Object();
setName(person);
alert(person.name);    //"Nicholas"

4.1.4 检测类型

要检测一个变量是不是基本数据类型?第 3 章介绍的 typeof 操作符是最佳的工具。但如果变量的值是一个对象或 null，则 typeof 操作符都会返回"object"。为此，ECMAScript 提供了 instanceof 操作符，其语法如下所示:

result = variable instanceof constructor

根据规定，所有引用类型的值都是 Object 的实例。因此，在检测一个引用类型值和 Object 构造 函数时，instanceof 操作符始终会返回 true。当然，如果使用 instanceof 操作符检测基本类型的 值，则该操作符始终会返回 false，因为基本类型不是对象。

4.2 执行环境及作用域

执行环境(execution context，为简单起见，有时也称为“环境”)是 JavaScript 中最为重要的一个概 念。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。每个执行环境都有一个 与之关联的变量对象(variable object)，环境中定义的所有变量和函数都保存在这个对象中。虽然我们 编写的代码无法访问这个对象，但解析器在处理数据时会在后台使用它。

全局执行环境是最外围的一个执行环境。根据 ECMAScript 实现所在的宿主环境不同，表示执行环 境的对象也不一样。在 Web 浏览器中，全局执行环境被认为是 window 对象(第 7 章将详细讨论)，因 此所有全局变量和函数都是作为 window 对象的属性和方法创建的。某个执行环境中的所有代码执行完 毕后，该环境被销毁，保存在其中的所有变量和函数定义也随之销毁(全局执行环境直到应用程序退 出——例如关闭网页或浏览器——时才会被销毁)。

每个函数都有自己的执行环境。当执行流进入一个函数时，函数的环境就会被推入一个环境栈中。 而在函数执行之后，栈将其环境弹出，把控制权返回给之前的执行环境。ECMAScript 程序中的执行流 正是由这个方便的机制控制着。

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(scope chain)。作用域链的用途，是保证对执行环境有权访问的所有变量和函数的有序访问。作用域链的前端，始终都是当前执行的代码所 在环境的变量对象。如果这个环境是函数，则将其活动对象(activation object)作为变量对象。活动对 6 象在最开始时只包含一个变量，即 arguments 对象(这个对象在全局环境中是不存在的)。作用域链中 的下一个变量对象来自包含(外部)环境，而再下一个变量对象则来自下一个包含环境。这样，一直延 续到全局执行环境;全局执行环境的变量对象始终都是作用域链中的最后一个对象。

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开始， 然后逐级地向后回溯，直至找到标识符为止(如果找不到标识符，通常会导致错误发生)。

下面示例：

var color = "blue";
    function changeColor(){
        var anotherColor = "red";
        function swapColors(){
            var tempColor = anotherColor;
            anotherColor = color;
            color = tempColor;
			// 这里可以访问color、anotherColor和tempColor 
		}
		// 这里可以访问color和anotherColor，但不能访问tempColor
        swapColors();
    }
	// 这里只能访问color changeColor();

以上代码共涉及 3 个执行环境:全局环境、changeColor()的局部环境和 swapColors()的局部 环境。全局环境中有一个变量 color 和一个函数 changeColor()。changeColor()的局部环境中有 一个名为 anotherColor 的变量和一个名为 swapColors()的函数，但它也可以访问全局环境中的变 量 color。swapColors()的局部环境中有一个变量 tempColor，该变量只能在这个环境中访问到。 无论全局环境还是 changeColor()的局部环境都无权访问tempColor。然而，在 swapColors()内部 则可以访问其他两个环境中的所有变量，因为那两个环境是它的父执行环境。图 4-3 形象地展示了前面 这个例子的作用域链。

图 4-3 中的矩形表示特定的执行环境。其中，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。对于这个例子中的 swapColors()而言，其作用域链中包含 3 个对象: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。

4.2.1 延长作用域链

4.2.2 没有块级作用域

if (true) {
        var color = "blue";
    }
    alert(color);    //"blue"

这里是在一个 if 语句中定义了变量 color。如果是在 C、C++或 Java 中，color 会在 if 语句执 行完毕后被销毁。但在 JavaScript 中，if 语句中的变量声明会将变量添加到当前的执行环境(在这里是 全局环境)中。在使用 for 语句时尤其要牢记这一差异，例如:

for (var i=0; i < 10; i++){
	        doSomething(i);
	}
    alert(i);      //10

对于有块级作用域的语言来说，for 语句初始化变量的表达式所定义的变量，只会存在于循环的环 境之中。而对于 JavaScript 来说，由 for 语句创建的变量 i 即使在 for 循环执行结束后，也依旧会存在 于循环外部的执行环境中。

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。在函数内部，最接近的环境就是函数的局部 环境;在 with 语句中，最接近的环境是函数环境。如果初始化变量时没有使用 var 声明，该变量会自 动被添加到全局环境。

查询标识符

当在某个环境中为了读取或写入而引用一个标识符时，必须通过搜索来确定该标识符实际代表什 么。搜索过程从作用域链的前端开始，向上逐级查询与给定名字匹配的标识符。如果在局部环境中找到 了该标识符，搜索过程停止，变量就绪。如果在局部环境中没有找到该变量名，则继续沿作用域链向上 搜索。搜索过程将一直追溯到全局环境的变量对象。如果在全局环境中也没有找到这个标识符，则意味 着该变量尚未声明。

下面示例：

var color = "blue";
function getColor(){
    return color;
}
alert(getColor());  //"blue"

var color = "blue";
	function getColor(){
	    var color = "red";
	    return color;
	}
	alert(getColor()); //"red"
	alert(window.color); //"blue"

4.3 垃圾收集

JavaScript 具有自动垃圾收集机制，也就是说，执行环境会负责管理代码执行过程中使用的内存。这种垃圾收集机制的原理其实很简单:找出那些不再继续使用的变 量，然后释放其占用的内存。为此，垃圾收集器会按照固定的时间间隔(或代码执行中预定的收集时间)，周期性地执行这一操作。

4.3.1 标记清除

JavaScript 中最常用的垃圾收集方式是标记清除(mark-and-sweep)。当变量进入环境(例如，在函数中声明一个变量)时，就将这个变量标记为“进入环境”。从逻辑上讲，永远不能释放进入环境的变量所占用的内存，因为只要执行流进入相应的环境，就可能会用到它们。而当变量离开环境时，则将其 标记为“离开环境”。
可以使用任何方式来标记变量。比如，可以通过翻转某个特殊的位来记录一个变量何时进入环境， 或者使用一个“进入环境的”变量列表及一个“离开环境的”变量列表来跟踪哪个变量发生了变化。说到底，如何标记变量其实并不重要，关键在于采取什么策略。
垃圾收集器在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记(当然，可以使用任何标记方 式)。然后，它会去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的变量的标记。而在此之后再被加上标记 的变量将被视为准备删除的变量，原因是环境中的变量已经无法访问到这些变量了。最后，垃圾收集器 完成内存清除工作，销毁那些带标记的值并回收它们所占用的内存空间。

4.3.2 引用计数

循环引用问题：

var element = document.getElementById("some_element");
    var myObject = new Object();
    myObject.element = element;
    element.someObject = myObject;

手动解决：

myObject.element = null;
    element.someObject = null;

4.3.3 性能问题

垃圾收集器是周期性运行的，而且如果为变量分配的内存数量很可观，那么回收工作量也是相当大 的。在这种情况下，确定垃圾收集的时间间隔是一个非常重要的问题。说到垃圾收集器多长时间运行一 次，不禁让人联想到 IE 因此而声名狼藉的性能问题。IE 的垃圾收集器是根据内存分配量运行的，具体 一点说就是 256 个变量、4096 个对象(或数组)字面量和数组元素(slot)或者 64KB 的字符串。达到 上述任何一个临界值，垃圾收集器就会运行。这种实现方式的问题在于，如果一个脚本中包含那么多变 量，那么该脚本很可能会在其生命周期中一直保有那么多的变量。而这样一来，垃圾收集器就不得不频 繁地运行。结果，由此引发的严重性能问题促使 IE7 重写了其垃圾收集例程。

随着 IE7 的发布，其 JavaScript 引擎的垃圾收集例程改变了工作方式:触发垃圾收集的变量分配、 字面量和(或)数组元素的临界值被调整为动态修正。IE7 中的各项临界值在初始时与 IE6 相等。如果 垃圾收集例程回收的内存分配量低于 15%，则变量、字面量和(或)数组元素的临界值就会加倍。如果 例程回收了 85%的内存分配量，则将各种临界值重置回默认值。这一看似简单的调整，极大地提升了 IE 在运行包含大量 JavaScript 的页面时的性能。

4.3.4 管理内存

使用具备垃圾收集机制的语言编写程序，开发人员一般不必操心内存管理的问题。但是，JavaScript 在进行内存管理及垃圾收集时面临的问题还是有点与众不同。其中最主要的一个问题，就是分配给 Web 浏览器的可用内存数量通常要比分配给桌面应用程序的少。这样做的目的主要是出于安全方面的考虑， 目的是防止运行 JavaScript 的网页耗尽全部系统内存而导致系统崩溃。内存限制问题不仅会影响给变量 分配内存，同时还会影响调用栈以及在一个线程中能够同时执行的语句数量。
因此，确保占用最少的内存可以让页面获得更好的性能。而优化内存占用的最佳方式，就是为执行 3 中的代码只保存必要的数据。一旦数据不再有用，最好通过将其值设置为 null 来释放其引用——这个 做法叫做解除引用(dereferencing)。这一做法适用于大多数全局变量和全局对象的属性。局部变量会在 它们离开执行环境时自动被解除引用，如下面这个例子所示:

function createPerson(name){
    var localPerson = new Object();
    localPerson.name = name;
    return localPerson;
 }
 var globalPerson = createPerson("Nicholas"); 
 // 手工解除globalPerson 的引用
 globalPerson = null;

在这个例子中，变量 globalPerson 取得了 createPerson()函数返回的值。在 createPerson() 函数内部，我们创建了一个对象并将其赋给局部变量 localPerson，然后又为该对象添加了一个名为 name 的属性。最后，当调用这个函数时，localPerson 以函数值的形式返回并赋给全局变量 globalPerson。由于 localPerson 在 createPerson()函数执行完毕后就离开了其执行环境，因此 无需我们显式地去为它解除引用。但是对于全局变量 globalPerson 而言，则需要我们在不使用它的 时候手工为它解除引用，这也正是上面例子中最后一行代码的目的。
不过，解除一个值的引用并不意味着自动回收该值所占用的内存。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。