作用域是JavaScript最重要的概念之一，想要學好JavaScript就需要理解JavaScript作用域和作用域鏈的工作原理。今天這篇文章對JavaScript作用域和作用域鏈作簡單的介紹，希望能幫助大家更好的學習JavaScript。
一、JavaScript作用域
任何程式設計語言都有作用域的概念，簡單的說，作用域就是變數與函數的可存取範圍，即作用域控制變數與函數的可見度和生命週期。在JavaScript中，變數的作用域有全域作用域和局部作用域兩種。
1. 全域作用域（Global Scope）
在程式碼中任何地方都能存取到的物件擁有全域作用域，一般來說以下幾種情形擁有全域作用域：
（1）最外層函數和在最外層函數外定義的變數擁有全域作用域，例如：
var authorName="小平果";
function doSomething(){
var blogName="你不知道的JavaScript";
function innerSay(){
alert(blogName);
}
innerSay();
}
alert(authorName); //小平果
alert(blogName); //脚本错误
doSomething(); //你不知道的JavaScript
innerSay() //脚本错误
（2）所有末定義直接賦值的變數自動宣告為擁有全域作用域，例如：
function doSomething(){
var authorName="小平果";
blogName="你不知道的JavaScript";
alert(authorName);
}
doSomething(); //小平果
alert(blogName); //你不知道的JavaScript
alert(authorName); //脚本错误
變數blogName擁有全域作用域，而authorName在函數外部無法存取。
（3）所有window物件的屬性擁有全域作用域
一般情況下，window物件內建的屬性都擁有全域作用域，例如window.name、window.location、window.top等等。
2. 局部作用域（Local Scope）
和全域作用域相反，局部作用域一般只在固定的程式碼片段內可訪問到，最常見的例如函數內部，所有在一些地方也會看到有人把這種作用域稱為函數作用域，例如下列程式碼中的blogName和函數innerSay都只擁有局部作用域。
function doSomething(){
var blogName="你不知道的JavaScript";
function innerSay(){
alert(blogName);
}
innerSay();
}
alert(blogName); //脚本错误
innerSay(); //脚本错误
二、作用域鏈（Scope Chain）
在JavaScript中，函數也是對象，事實上，JavaScript裡一切都是對象。函數物件和其它物件一樣，擁有可以透過程式碼存取的屬性和一系列僅供JavaScript引擎存取的內部屬性。其中一個內部屬性是[[Scope]]，由ECMA-262標準第三版定義，該內部屬性包含了函數被創建的作用域中物件的集合，這個集合被稱為函數的作用域鏈，它決定了哪些資料能被函數存取。
當一個函數建立後，它的作用域鏈會被建立此函數的作用域中可存取的資料物件填入。例如定義下面這樣一個函數：
function add(num1,num2) {
var sum = num1 + num2;
return sum;
}
在函數add創建時，它的作用域鏈中會填入一個全域對象，該全域對象包含了所有全域變量，如下圖所示（注意：圖片只例舉了全部變量中的一部分）：
函數add的作用域將會在執行時用到。例如執行如下程式碼：
var total = add(5,10);
执行此函数时会创建一个称为“运行期上下文(execution context)”的内部对象，运行期上下文定义了函数执行时的环境。每个运行期上下文都有自己的作用域链，用于标识符解析，当运行期上下文被创建时，而它的作用域链初始化为当前运行函数的[[Scope]]所包含的对象。
这些值按照它们出现在函数中的顺序被复制到运行期上下文的作用域链中。它们共同组成了一个新的对象，叫“活动对象(activation object)”，该对象包含了函数的所有局部变量、命名参数、参数集合以及this，然后此对象会被推入作用域链的前端，当运行期上下文被销毁，活动对象也随之销毁。新的作用域链如下图所示：
在函数执行过程中，没遇到一个变量，都会经历一次标识符解析过程以决定从哪里获取和存储数据。该过程从作用域链头部，也就是从活动对象开始搜索，查找同名的标识符，如果找到了就使用这个标识符对应的变量，如果没找到继续搜索作用域链中的下一个对象，如果搜索完所有对象都未找到，则认为该标识符未定义。函数执行过程中，每个标识符都要经历这样的搜索过程。
三、作用域链和代码优化
从作用域链的结构可以看出，在运行期上下文的作用域链中，标识符所在的位置越深，读写速度就会越慢。如上图所示，因为全局变量总是存在于运行期上下文作用域链的最末端，因此在标识符解析的时候，查找全局变量是最慢的。所以，在编写代码的时候应尽量少使用全局变量，尽可能使用局部变量。一个好的经验法则是：如果一个跨作用域的对象被引用了一次以上，则先把它存储到局部变量里再使用。例如下面的代码：
function changeColor(){
document.getElementById("btnChange").onclick=function(){
document.getElementById("targetCanvas").style.backgroundColor="red";
};
}这个函数引用了两次全局变量document，查找该变量必须遍历整个作用域链，直到最后在全局对象中才能找到。这段代码可以重写如下：
function changeColor(){
var doc=document;
doc.getElementById("btnChange").onclick=function(){
doc.getElementById("targetCanvas").style.backgroundColor="red";
};
}
这段代码比较简单，重写后不会显示出巨大的性能提升，但是如果程序中有大量的全局变量被从反复访问，那么重写后的代码性能会有显著改善。
四、改变作用域链
函数每次执行时对应的运行期上下文都是独一无二的，所以多次调用同一个函数就会导致创建多个运行期上下文，当函数执行完毕，执行上下文会被销毁。每一个运行期上下文都和一个作用域链关联。一般情况下，在运行期上下文运行的过程中，其作用域链只会被 with 语句和 catch 语句影响。
with语句是对象的快捷应用方式，用来避免书写重复代码。例如：
function initUI(){
with(document){
var bd=body,
links=getElementsByTagName("a"),
i=0,
len=links.length;
while(i < len){
update(links[i++]);
}
getElementById("btnInit").onclick=function(){
doSomething();
};
}
}
这里使用width语句来避免多次书写document，看上去更高效，实际上产生了性能问题。
当代码运行到with语句时，运行期上下文的作用域链临时被改变了。一个新的可变对象被创建，它包含了参数指定的对象的所有属性。这个对象将被推入作用域链的头部，这意味着函数的所有局部变量现在处于第二个作用域链对象中，因此访问代价更高了。如下图所示：
因此在程序中应避免使用with语句，在这个例子中，只要简单的把document存储在一个局部变量中就可以提升性能。
另外一个会改变作用域链的是try-catch语句中的catch语句。当try代码块中发生错误时，执行过程会跳转到catch语句，然后把异常对象推入一个可变对象并置于作用域的头部。在catch代码块内部，函数的所有局部变量将会被放在第二个作用域链对象中。示例代码：
try{
doSomething();
}catch(ex){
alert(ex.message); //作用域链在此处改变
}
请注意，一旦catch语句执行完毕，作用域链机会返回到之前的状态。try-catch语句在代码调试和异常处理中非常有用，因此不建议完全避免。你可以通过优化代码来减少catch语句对性能的影响。一个很好的模式是将错误委托给一个函数处理，例如：
try{
doSomething();
}catch(ex){
handleError(ex); //委托给处理器方法
}最佳化後的程式碼，handleError方法是catch子句中唯一執行的程式碼。此函數接收異常物件作為參數，這樣你可以更靈活和統一的處理錯誤。由於只執行一條語句，且沒有局部變數的訪問，作用域鏈的臨時改變就不會影響程式碼效能了。
以上就是本文的全部內容，希望透過這篇文章大家更了解javascript的作用域與作用域鏈，大家共同進步。
