每一个 JavaScript 函数都被表示为对象。进一步说,它是一个函数实例。函数对象正如其他对象那样,拥有你可以编程访问的属性,和一系列不能被程序访问,仅供 JavaScript 引擎使用的内部属性。其中一个内部属性是[[Scope]],由 ECMA-262 标准第三版定义。

  内部[[Scope]]属性包含一个函数被创建的作用域中对象的集合。此集合被称为函数的作用域链,它决定哪些数据可由函数访问。此函数作用域链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,它的作用域链被填充以对象,这些对象代表创建此函数的环境中可访问的数据。例如下面这个全局函数:

function add(num1, num2){
    var sum = num1 + num2;
    return sum;
}

  当 add()函数创建后,它的作用域链中填入一个单独的可变对象,此全局对象代表了所有全局范围定义的变量。此全局对象包含诸如窗口、浏览器和文档之类的访问接口。下图指出了它们之间的关系(注意:此图中只画出全局变量中很少的一部分,其他部分还很多)。
add()函数的作用域链
add 函数的作用域链将会在运行时用到。假设运行下面的代码:

var total = add(5, 10);

  运行此 add 函数时建立一个内部对象,称作“运行期上下文”。一个运行期上下文定义了一个函数运行时的环境。对函数的每次运行而言,每个运行期上下文都是独一的,所以多次调用同一个函数就会导致多次创建运行期上下文。当函数执行完毕,运行期上下文就被销毁。

  一个运行期上下文有它自己的作用域链,用于标识符解析。当运行期上下文被创建时,它的作用域链被初始化,连同运行函数的[[Scope]]属性中所包含的对象。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。这项工作一旦完成,一个被称作“激活对象”的新对象就为运行期上下文创建好了。此激活对象作为函数执行期的一个可变对象,包含访问所有局部变量,命名参数,参数集合,和 this 的接口。然后,此对象被推入作用域链的前端。当作用域链被销毁时,激活对象也一同销毁。下图显示了前面实例代码所对应的运行期上下文和它的作用域链。
运行 add()时的作用域链
  在函数运行过程中,每遇到一个变量,标识符识别过程要决定从哪里获得或者存储数据。此过程搜索运行期上下文的作用域链,查找同名的标识符。搜索工作从运行函数的激活目标之作用域链的前端开始。如果找到了,那么就使用这个具有指定标识符的变量;如果没找到,搜索工作将进入作用域链的下一个对象。此过程持续运行,直到标识符被找到,或者没有更多对象可用于搜索,这种情况下标识符将被认为是未定义的。函数运行时每个标识符都要经过这样的搜索过程,例如前面的例子中,函数访问 sum,num1,num2 时都会产生这样的搜索过程。


以上就是作用域链的详细工作过程和原理。