JavaScript中的函数在其定义的作用域内运行，主要是因为JavaScript采用了词法作用域（也称为静态作用域）、闭包、和作用域链这几个核心概念。其中，词法作用域的机制意味着函数的作用域在函数定义时就确定了，而不是在函数调用时。这是因为JavaScript的函数作用域是由它在代码中的位置决定的，而不是执行的位置。这样，函数可以访问其定义时所在的作用域中的变量，即使它在程序的其他部分被调用。
一、词法作用域
词法作用域，或静态作用域，是JavaScript最为关键的特性之一。在JavaScript中，每当创建一个函数时，它的作用域是固定的，根据函数声明的位置来确定。简单来说，函数可以访问其定义时外部作用域中的变量。
首先，词法作用域的确定性意味着无论函数在何处被调用，它的作用域链都是固定的。这使得程序的行为更加可预测，因为你可以通过查看代码结构来理解变量的作用域。
其次，词法作用域允许编写闭包，这是JavaScript强大功能的基础。闭包是一种特殊的函数，即使创建它的作用域已经销毁，它仍然能够访问该作用域中的变量。这是通过在函数定义时捕获周围状态的方式实现的，而不是在函数执行时。
二、闭包
在JavaScript中，闭包的概念紧密与词法作用域相关联。闭包允许一个函数访问并操作其外部作用域中的变量，即使该函数在其定义的作用域外部被执行。
首先，通过使用闭包，JavaScript开发者可以在函数内部创建私有变量。这些变量对于外部代码是不可访问的，只能通过提供的函数来操作。这种机制可以用来模仿类和模块，提供更多的抽象和封装。
其次，闭包的应用广泛，从简单的事件处理器到创建模块。通过利用闭包，可以在JavaScript中创建出非常强大和灵活的模式和结构。
三、作用域链
当一个函数被调用时，JavaScript会创建一个称为“执行上下文”的东西。每个执行上下文都有一个与之相关的作用域链，用于解析变量名。
首先，作用域链是由当前执行上下文的作用域以及所有外部作用域构成的列表。这意味着在函数内部，你不只是可以访问到局部变量，还可以访问到所有父级作用域中的变量。
其次，当试图访问一个变量时，JavaScript会首先在当前的作用域中查找。如果没找到，它会沿着作用域链向上查找，直到找到该变量名或者达到全局作用域。这个过程保证了变量的解析是按照代码的结构来进行的，符合词法作用域的规则。
四、变量提升
在讨论函数和它们的作用域时，不得不提到JavaScript中的一个特别现象——变量提升。变量提升是指在JavaScript代码执行之前，函数声明和变量声明会被提升到它们当前作用域的顶部。
首先，这意味着你可以在函数声明之前调用函数，因为无论函数在哪里声明，都会被提升到当前作用域的顶部。
其次，对于变量，只有声明会被提升，初始化则不会。这可能会导致一些混淆，特别是在变量提升与词法作用域交叉的情况下。理解这一点对于写出清晰、无误的代码非常重要。
通过理解词法作用域、闭包、作用域链和变量提升，可以更深入地把握JavaScript函数在其定义的作用域里运行的原理。这些概念对于成为一位高效的JavaScript开发者是至关重要的。
相关问答FAQs：
为什么JavaScript中的函数可以在它们被定义的作用域中运行?
- JavaScript中的函数是一种特殊的对象，它们可以被创建、分配给变量、传递给其他函数以及返回给其他函数作为结果。这种灵活性使得JavaScript中的函数可以在它们被定义的作用域中运行。
- JavaScript中的函数在定义时会创建一个作用域链，作用域链是一个保存所有上层作用域的列表。当函数在执行时，它会在自己的作用域链上查找变量和函数，并且可以访问它们。
- 由于作用域链的存在，JavaScript中的函数可以在它们被定义的作用域中访问定义时的变量和函数。这是因为在函数定义时，它们会将它们所处的作用域链保存下来，并在执行时使用这个作用域链来查找变量和函数。
- 这种在定义时绑定作用域的特性使得JavaScript中的函数可以非常灵活地访问和操作所在的作用域中的变量和函数，从而实现更复杂的功能。
JavaScript中的函数为什么要在它们被定义的作用域里运行?
- 在JavaScript中，函数运行在它们被定义的作用域中有几个好处。首先，这样可以确保函数能够访问到它们定义时所需要的变量和函数。如果函数运行在一个不同的作用域中，它可能无法访问到定义时的变量和函数，从而导致错误或无法正常运行。
- 其次，函数运行在它们被定义的作用域中可以减少命名冲突的可能性。如果函数运行在一个与定义时不同的作用域中，它可能会与其他变量或函数发生冲突，导致意外的结果或错误的行为。通过将函数绑定到定义时的作用域中，可以避免这种冲突。
- 另外，函数运行在它们被定义的作用域中还可以提高代码的可读性和维护性。通过将函数和定义时所需要的上下文信息放在一起，开发人员可以更容易地理解函数的功能和用途，从而更方便地进行代码的调试和维护。
为什么在JavaScript中函数运行在它们被定义的作用域里是一种好的设计选择?
- 将函数绑定到它们被定义的作用域中是一种很好的设计选择，因为它可以帮助开发人员更好地管理变量和函数，并避免出现意外的行为。
- 通过将函数和它们定义时所需要的上下文信息放在一起，可以提高代码的可读性和可维护性。开发人员可以更清楚地了解函数在哪个作用域中运行，并能够更方便地理解函数的功能和用途。
- 此外，将函数绑定到它们被定义的作用域中还可以更好地控制变量的可访问性。定义时的作用域决定了函数可以访问哪些变量和函数，从而提供了更细粒度的访问控制。
- 这种设计选择还使得函数能够更加灵活地适应不同的上下文。通过在不同的作用域中定义函数，可以使用不同的变量和函数，从而实现更丰富和复杂的功能。这种灵活性是JavaScript中函数的一个重要特性，使得它成为一种强大而灵活的编程语言。
