前端高手必备技能：如何在 chrome 开发者工具中观察函数调用栈、作用域链与闭包
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8年前
<p><img src="https://simg.open-open.com/show/24044b6221c80f083e3e34822f898aa3.png"></p> <p>在前端开发中，有一个非常重要的技能，叫做 <strong>断点调试</strong> 。</p> <p>在chrome的开发者工具中，通过断点调试，我们能够非常方便的一步一步的观察JavaScript的执行过程，直观感知函数调用栈，作用域链，变量对象，闭包，this等关键信息的变化。因此，断点调试对于快速定位代码错误，快速了解代码的执行过程有着非常重要的作用，这也是我们前端开发者必不可少的一个高级技能。</p> <p>当然如果你对JavaScript的这些基础概念[执行上下文，变量对象，闭包，this等]了解还不够的话，想要透彻掌握断点调试可能会有一些困难。但是好在在前面几篇文章，我都对这些概念进行了详细的概述，因此要掌握这个技能，对大家来说，应该是比较轻松的。</p> <p>为了帮助大家对于this与闭包有更好的了解，也因为上一篇文章里对闭包的定义有一点偏差，因此这篇文章里我就以闭包有关的例子来进行断点调试的学习，以便大家及时纠正。在这里认个错，误导大家了，求轻喷 ~ ~</p> <h3>一、基础概念回顾</h3> <p>函数在被调用执行时，会创建一个当前函数的执行上下文。在该执行上下文的创建阶段，变量对象、作用域链、闭包、this指向会分别被确定。而一个JavaScript程序中一般来说会有多个函数，JavaScript引擎使用函数调用栈来管理这些函数的调用顺序。函数调用栈的调用顺序与栈数据结构一致。</p> <h3>二、认识断点调试工具</h3> <p>在尽量新版本的chrome浏览器中（不确定你用的老版本与我的一致），调出chrome浏览器的开发者工具。</p> <pre> 浏览器右上角竖着的三点 -> 更多工具 -> 开发者工具 -> Sources</pre> <p>界面如图。</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/3ff5d380511bcc8a971075321111cb68.png"></p> <p style="text-align: center;">断点调试界面</p> <p>在我的demo中，我把代码放在app.js中，在index.html中引入。我们暂时只需要关注截图中红色箭头的地方。在最左侧上方，有一排图标。我们可以通过使用他们来控制函数的执行顺序。从左到右他们依次是：</p> <ul> <li> <p>resume/pause script execution</p> <p>恢复/暂停脚本执行</p> </li> <li> <p>step over next function call</p> <p>跨过，实际表现是不遇到函数时，执行下一步。遇到函数时，不进入函数直接执行下一步。</p> </li> <li> <p>step into next function call</p> <p>跨入，实际表现是不遇到函数时，执行下一步。遇到到函数时，进入函数执行上下文。</p> </li> <li> <p>step out of current function</p> <p>跳出当前函数</p> </li> <li> <p>deactivate breakpoints</p> <p>停用断点</p> </li> <li> <p>don‘t pause on exceptions</p> <p>不暂停异常捕获</p> </li> </ul> <p>其中跨过，跨入，跳出是我使用最多的三个操作。</p> <p>上图左侧第二个红色箭头指向的是函数调用栈（call Stack），这里会显示代码执行过程中，调用栈的变化。</p> <p>左侧第三个红色箭头指向的是作用域链（Scope），这里会显示当前函数的作用域链。其中Local表示当前的局部变量对象，Closure表示当前作用域链中的闭包。借助此处的作用域链展示，我们可以很直观的判断出一个例子中，到底谁是闭包，对于闭包的深入了解具有非常重要的帮助作用。</p> <h3>三、断点设置</h3> <p>在显示代码行数的地方点击，即可设置一个断点。断点设置有以下几个特点：</p> <ul> <li> <p>在单独的变量声明(如果没有赋值)，函数声明的那一行，无法设置断点。</p> </li> <li> <p>设置断点后刷新页面，JavaScript代码会执行到断点位置处暂停执行，然后我们就可以使用上边介绍过的几个操作开始调试了。</p> </li> <li> <p>当你设置多个断点时，chrome工具会自动判断从最早执行的那个断点开始执行，因此我一般都是设置一个断点就行了。</p> </li> </ul> <h3>四、实例</h3> <p>接下来，我们借助一些实例，来使用断点调试工具，看一看，我们的demo函数，在执行过程中的具体表现。</p> <pre> // demo01 var fn; function foo() { var a = 2; function baz() { console.log( a ); } fn = baz; } function bar() { fn(); } foo(); bar(); // 2</pre> <p>在向下阅读之前，我们可以停下来思考一下，这个例子中，谁是闭包？</p> <p>这是来自《你不知道的js》中的一个例子。由于在使用断点调试过程中，发现chrome浏览器理解的闭包与该例子中所理解的闭包不太一致，因此专门挑出来，供大家参考。我个人更加倾向于chrome中的理解。</p> <ul> <li>第一步：设置断点，然后刷新页面。</li> </ul> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/a3d93726d8b17b391b62f13ffb4f7725.png"></p> <p style="text-align: center;">设置断点</p> <ul> <li>第二步：点击上图红色箭头指向的按钮（step into），该按钮的作用会根据代码执行顺序，一步一步向下执行。在点击的过程中，我们要注意观察下方call stack 与 scope的变化，以及函数执行位置的变化。</li> </ul> <p>一步一步执行，当函数执行到上例子中</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/51ec80a9ed6c130b9cc09f7c73a5ee4b.png"></p> <p style="text-align: center;">baz函数被调用执行，foo形成了闭包</p> <p>我们可以看到，在chrome工具的理解中，由于在foo内部声明的baz函数在调用时访问了它的变量a，因此foo成为了闭包。这好像和我们学习到的知识不太一样。我们来看看在《你不知道的js》这本书中的例子中的理解。</p> <p style="text-align: center;"><img src="https://simg.open-open.com/show/bcdcc7c797fdeb5955ff21b9d7b72bff.png"></p> <p style="text-align: center;">你不知道的js中的例子</p> <p>书中的注释可以明显的看出，作者认为fn为闭包。即baz，这和chrome工具中明显是不一样的。</p> <p>而在备受大家推崇的《JavaScript高级编程》一书中，是这样定义闭包。</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/dc83e3450b421f51704b139970ae0e82.png"></p> <p style="text-align: center;">JavaScript高级编程中闭包的定义</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/0c026f7f1efc53f8e6918ba6ad5d631f.png"></p> <p style="text-align: center;">书中作者将自己理解的闭包与包含函数所区分</p> <p>这里chrome中理解的闭包，与我所阅读的这几本书中的理解的闭包不一样。具体这里我先不下结论，但是我心中更加偏向于相信chrome浏览器。</p> <p>我们修改一下demo01中的例子，来看看一个非常有意思的变化。</p> <pre> // demo02 var fn; var m = 20; function foo() { var a = 2; function baz(a) { console.log(a); } fn = baz; } function bar() { fn(m); } foo(); bar(); // 20</pre> <p>这个例子在demo01的基础上，我在baz函数中传入一个参数，并打印出来。在调用时，我将全局的变量m传入。输出结果变为20。在使用断点调试看看作用域链。</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/68db9dfaac6484a954850095c8e9f91c.png"></p> <p style="text-align: center;">闭包没了，作用域链中没有包含foo了。</p> <p>是不是结果有点意外，闭包没了，作用域链中没有包含foo了。我靠，跟我们理解的好像又有点不一样。所以通过这个对比，我们可以确定闭包的形成需要两个条件。</p> <ul> <li>在函数内部创建新的函数；</li> <li>新的函数在执行时，访问了函数的变量对象；</li> </ul> <p>还有更有意思的。</p> <p>我们继续来看看一个例子。</p> <pre> // demo03 function foo() { var a = 2; return function bar() { var b = 9; return function fn() { console.log(a); } } } var bar = foo(); var fn = bar(); fn();</pre> <p>在这个例子中，fn只访问了foo中的a变量，因此它的闭包只有foo。</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/6a8c7baeb27aa3db959a8b0d060cb2d3.png"></p> <p style="text-align: center;">闭包只有foo</p> <p>修改一下demo03，我们在fn中也访问bar中b变量试试看。</p> <pre> // demo04 function foo() { var a = 2; return function bar() { var b = 9; return function fn() { console.log(a, b); } } } var bar = foo(); var fn = bar(); fn();</pre> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/59796c2e7d6b92b3b4b3d471ca43bf50.png"></p> <p style="text-align: center;">这个时候闭包变成了两个</p> <p>这个时候，闭包变成了两个。分别是bar，foo。</p> <p>我们知道，闭包在模块中的应用非常重要。因此，我们来一个模块的例子，也用断点工具来观察一下。</p> <pre> // demo05 (function() { var a = 10; var b = 20; var test = { m: 20, add: function(x) { return a + x; }, sum: function() { return a + b + this.m; }, mark: function(k, j) { return k + j; } } window.test = test; })(); test.add(100); test.sum(); test.mark(); var _mark = test.mark(); _mark();</pre> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/1a29b2c25688c50550768b65d9285968.png"></p> <p style="text-align: center;">add执行时，闭包为外层的自执行函数，this指向test</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/c572ae059dfaf961309232fd712ffbaf.png"></p> <p style="text-align: center;">sum执行时，同上</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/934859bbcc24d0ae5be740d1cadce6b7.png"></p> <p style="text-align: center;">mark执行时，闭包为外层的自执行函数，this指向test</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/dc8444f866925f69b9a092783f9bbce3.png"></p> <p style="text-align: center;">_mark执行时，闭包为外层的自执行函数，this指向window</p> <p>注意：这里的this指向显示为Object或者Window，大写开头，他们表示的是实例的构造函数，实际上this是指向的具体实例</p> <p>上面的所有调用，最少都访问了自执行函数中的test变量，因此都能形成闭包。即使mark方法没有访问私有变量a，b。</p> <p>我们还可以结合点断调试的方式，来理解那些困扰我们很久的this指向。随时观察this的指向，在实际开发调试中非常有用。</p> <pre> // demo06 var a = 10; var obj = { a: 20 } function fn () { console.log(this.a); } fn.call(obj); // 20</pre> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/1d6dfd1453395cbb617ecc5deb3df133.png"></p> <p style="text-align: center;">this指向obj</p> <p>更多的例子，大家可以自行尝试，总之，学会了使用断点调试之后，我们就能够很轻松的了解一段代码的执行过程了。这对快速定位错误，快速了解他人的代码都有非常巨大的帮助。大家一定要动手实践，把它给学会。</p> <p>最后，根据以上的摸索情况，再次总结一下闭包：</p> <ul> <li> <p>闭包是在函数被调用执行的时候才被确认创建的。</p> </li> <li> <p>闭包的形成，与作用域链的访问顺序有直接关系。</p> </li> <li> <p>只有内部函数访问了上层作用域链中的变量对象时，才会形成闭包，因此，我们可以利用闭包来访问函数内部的变量。</p> </li> <li> <p>chrome中理解的闭包，与《你不知道的js》与《JavaScript高级编程》中的闭包理解有很大不同，我个人更加倾向于相信chrome。这里就不妄下结论了，大家可以根据我的思路，探索后自行确认。在之前一篇文中我根据从书中学到的下了定义，应该是错了，目前已经修改，对不起大家了。</p> </li> </ul> <p>大家也可以根据我提供的这个方法，对其他的例子进行更多的测试，如果发现我的结论有不对的地方，欢迎指出，大家相互学习进步，谢谢大家。感觉这个问题，很严重，可能国内很多人，都对闭包的理解出了错 - -！需要大家集体的力量，来下一个定义。</p> <p> </p> <p> </p> <p>来自：http://www.jianshu.com/p/73122bb3d262</p> <p> </p>