第2章:数据存取

字面量

字面量只代表自身,不存储在特定位置。

JS中的字面量:字符串string,数字number、布尔值boolean,对象object,数组array,函数Function,正则表达式RegexNullundefined

管理作用域

作用域链和标识符解析

每个JS函数都表示为一个对象,是Function对象的一个实例。

Function的内部属性Scope包含了一个函数被创建的作用域中对象的集合。这个集合被称为函数的作用域链,它决定了哪些数据能被函数访问。函数作用域中的每个对象被称为一个可变对象,每个可变对象都以键值对的形式存在,当一个函数创建后,它的作用域链会被创建此函数的作用域中可访问的数据对象所填充。

执行函数时会创建一个称为执行环境的内部对象。一个执行环境定义了一个函数执行时的环境。函数每次执行时对应的执行环境都是独一无二的,所以多次调用同一个函数会导致创建多个执行环境。当函数执行完毕,执行环境就被销毁。

每个执行环境都有自己的作用域链,用于解析标识符。当执行环境被创建时,它的作用域链初始化为当前运行函数的Scope属性中的对象。这些值按照它们出现在函数中的顺序,被复制到执行环境的作用域中。这个过程一旦完成,活动对象的新对象就为执行环境创建好。

活动对象作为函数运行时的变量对象,包含了所有局部变量,命名参数,参数集合以及this。然后此对象被推入作用域链的最前端。当执行环境被销毁,活动对象也随之销毁。

标识符解析的性能

全局变量总是处在执行环境作用域链的最末端,因为位置最远,所以搜索查找/读写速度最慢,性能消耗最大。

如果某个跨作用域的值在函数中被引用一次以上,那么就把它存储到局部变量里。
document对象是全局对象,在使用它的时候,先将全局变量的引用存储在一个局部变量中,然后使用这个局部变量代替全局变量,这样可以提升性能。

改变作用域链

有两个语句可以在执行时临时改变作用域链,一个是with,另一个是catch

with语句用来给对象的所有属性创建一个变量。通过把document对象传递给with语句,一个包含了document对象所有属性的新的可变变量被置于作用域链的头部。最好避免使用with语句。

try-catch语句中的catch子句也具有同样效果。当try代码块中发生错误,执行过程会自动跳转到catch子句,然后把异常对象推入一个变量对象并置于作用域的首位。在catch代码块内部,函数所有局部变量将会放在第二个作用域链对象中。

一旦watch执行完毕,作用域链就会返回到之前的状态。

简化代码来使catch对性能的影响最小化,一种推荐的做法是将错误委托给一个函数来处理。

try {
    new Error();
} catch (e) {
    handleError(e);//委托给错误处理函数
}

动态作用域链

动态作用域只存在于代码执行过程中,因此无法通过静态分析检测出来。

只有在确实有必要时才推荐使用动态作用域。

闭包、作用域和内存

闭包允许函数访问局部作用域之外的数据。

由于闭包的Scope属性包含了与执行环境作用域链相同的对象的引用,因此会产生副作用。函数的活动对象会随着执行环境一同销毁。但引入闭包后时,由于引用仍然存在于闭包属性中,因此激活对象无法被销毁。

当闭包代码执行时,会创建一个执行对象,它的作用域链与属性Scope中所引用的两个相同的作用域链对象一起被初始化,然后一个活动对象为闭包自身所创建。

可以通过对跨作用域变量的处理来减轻闭包对执行速度的影响:将常用的跨作用域变量存储在局部变量中,然后直接访问局部变量。

对象成员

对象成员包括属性和方法,一个被命名的对象成员能包含任何数据类型,引用函数该成员称为方法,引用数据类型称为属性

原型

原型对象为所有对象实例所共享,这些实例也共享了原型对象的成员。

对象通过一个内部属性__proto__绑定到它的原型,其他浏览器不允许访问此属性。一旦创建一个内置对象实例,它们就会自动拥有一个Object实例作为原型。

对象有两种成员类型:实例成员和原型成员。实例成员直接存在于对象实例中,原型成员则从对象原型继承。

使用hasOwnProperty()方法来判断对象是否包含特定的实例成员(传递给方法的参数名即成员)。要确定对象是否包含特定的属性,可以使用in操作符。

原型链

对象的原型决定了实例的类型,所有对象都是对象Object的实例,并继承了所有的基本方法。可以定义并使用构造函数来创建另一种类型的原型。

搜索实例成员比从字面量或局部变量中读取数据代价更高,再加上遍历原型链带来的开销,这让性能问题更为严重。

嵌套成员

每次遇到点操作符window.location.href,嵌套成员会导致JS搜索所有成员。

缓存对象成员值

大部分性能问题都与对象成员值有关,应该尽可能避免使用它们。在同一个函数内没有必要多次读取同一个对象成员。

在函数中如果要多次读取同一个对象属性,最佳做法是将属性值保存到局部变量中。局部变量能用来替代属性避免多次查找带来的性能开销。特别是在处理嵌套对象成员时,这样做可以明显提升执行速度。

这种优化技术不推荐用于对象的成员方法。因为许多方法使用this来判断执行环境,把一个对象方法保存在局部变量会导致this绑定到window,而this的值的改变会使得JS引擎无法正确解析它的对象成员,进而导致程序出错。

小结

数据存储共有4种方式:字面量、变量、数组、对象成员。它们有着各自的性能特点: