详解JS的三座大山:作用域与闭包、原型与原型链、异步与单线程

一、作用域与闭包

作用域和闭包是JS中的两个重要概念,了解其原理可以方便我们更好地理解JS的一些细节。作用域描述了程序源代码在何处可以访问变量、函数等标识符,而闭包则是指有权访问另一个函数作用域内变量的函数。

1. 作用域

作用域分为全局作用域和局部作用域。全局作用域是定义在最外层,所有的内容代码都可以访问它;而局部作用域则是函数内部定义的变量,在函数执行完之后会被销毁。

我们可以通过块作用域和函数作用域来更好地控制变量的作用域。

//块作用域

if (true) {

let x = 1;

}

console.log(x); //ReferenceError: x is not defined,x只能在if块作用域内访问

//函数作用域

function foo() {

let y = 2;

}

console.log(y); //ReferenceError: y is not defined,y只能在foo函数作用域内访问

关于作用域的重要性在于可以避免变量的命名冲突、保护变量不被误修改以及提供更好的可维护性。

2. 闭包

闭包实际上指的是函数和声明该函数的词法环境的组合,即函数体内的引用环境。在函数内定义的变量以及函数参数都是在词法环境中声明的,因此都可以通过闭包被访问。闭包可以实现一些高阶函数的功能,比如计数器、函数记忆、数据缓存等。

function counter() {

var count = 0;

function add() {

count++;

console.log(count);

}

return add;

}

var counter1 = counter();

var counter2 = counter();

counter1();// 1

counter1();// 2

counter2();// 1

counter2();// 2

上述代码实现了多个计数器的功能,而这正是闭包的作用。

二、原型与原型链

原型是JS中许多复杂特性的基础,构成了JS中的面向对象机制。它是JS中每个对象都拥有的一个内置的属性,通过该属性可实现属性继承以及方法的共享。

1. 原型

在JS中,每个对象都有一个内部的[[prototype]]属性,也称为原型,指向他的原型对象。通过原型,对象可以继承原型对象的属性和方法。

let emptyObj = {};

console.log(emptyObj.__proto__); //Object.prototype

在JS中,每个对象都是由构造函数创建的。程序可以自定义构造函数,以此来创建自己的对象。如果在构造函数中指定了一个prototype对象,那么所有的实例都会继承该prototype对象的属性和方法。

function Person(name) {

this.name = name;

}

Person.prototype.sayHi = function () {

console.log(`Hi, my name is ${this.name}`);

};

let person1 = new Person('张三');

person1.sayHi(); //Hi, my name is 张三

let person2 = new Person('李四');

person2.sayHi(); //Hi, my name is 李四

2. 原型链

原型链是实现JS中继承的基础。对象的原型可能是其他对象,而这些对象同样具有原型。这些关系被称为原型链。如果一个对象在它的原型链上找不到特定的属性或者方法,那么它会继续查找它的原型链。在找到匹配的方法或属性之前,会沿着原型链逐级查找。

let emptyObj = {};

console.log(emptyObj.toString()); //[object Object],toString方法被Object.prototype继承

console.log(emptyObj.__proto__); //Object.prototype

console.log(emptyObj.__proto__.__proto__); //null,原型链到达了Object.prototype的上层

原型链是JS中非常重要的概念,对了解继承、原型、对象、构造函数等都具有很大的帮助。

三、异步与单线程

JS是单线程的语言,也就是说JS引擎中只有一个线程在执行任务。如果任务比较耗时,会导致线程阻塞,即后续任务无法执行。

1. 异步

为了解决单线程带来的问题,JS引入了异步编程的方式。JS中的异步函数通常是由回调函数、Promise、Generator、async/await等方式实现。

回调函数

回调函数是最常见的异步实现方式,当异步操作完成时,将调用一个函数,以通知应用程序。

function loadData(callback) {

setTimeout(() => {

callback('This is the data');

}, 2000);

}

function loadDataCallback(data) {

console.log(data);

}

loadData(loadDataCallback); //2秒后输出This is the data

Promise

Promise是ES6引入的一个新特性,它是一种更加优雅的异步实现方式。Promise支持链式调用、错误捕获等功能。

function loadData() {

return new Promise((resolve, reject) => {

setTimeout(() => {

resolve('This is the data');

}, 2000);

});

}

loadData().then((data) => {

console.log(data);

});

2. 事件循环

JS采用事件循环机制,它会不断地检查任务队列,如果队列中有任务,就将任务取出来执行。

事件循环提供了异步编程的基础,多个异步任务可以并行执行,并且不会发生阻塞,这使得JS具有高并发性能。

console.log('start');

setTimeout(() => {

console.log('2s later');

}, 2000);

console.log('end');

//输出start,end

//2s后输出2s later

学会异步编程,是JS开发中非常重要的一部分。

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