先前從JavaScript引擎的解析機制來探索JavaScript的工作原理,以下我們以更形象化的範例來說明JavaScript程式碼在頁面中的執行順序。如果說,JavaScript引擎的工作機制比較深奧是因為它屬於底層行為,那麼JavaScript程式碼執行順序就比較形象了,因為我們可以直觀感覺到這種執行順序,當然JavaScript程式碼的執行順序是比較複雜的,所以在深入JavaScript語言之前也有必要對其進行剖析。
1.1 按HTML文檔流程順序執行JavaScript程式碼
首先,讀者應該清楚,HTML文件在瀏覽器中的解析過程是這樣的:瀏覽器是按著文檔流從上到下逐步解析頁面結構和資訊的。 JavaScript程式碼作為嵌入的腳本應該也算做HTML文件的組成部分,所以JavaScript程式碼在載入時的執行順序也是根據腳本標籤<script>的出現順序來決定的。例如,瀏覽下面的文件頁面,你會看到程式碼是從上到下逐步解析。
複製代碼代碼如下:
<script>
alert("頂部腳本");
</script>
<html><head>
<script>
alert("頭部腳本");
</script>
<title></title>
</head>
<body>
<script>
alert("頁面腳本");
</script>
</body></html>
<script>
alert("底部腳本");
</script>
如果透過腳本標籤<script>的src屬性導入外部JavaScript文件腳本,那麼它也將按照其語句出現的順序來執行,並且執行程序是文件裝載的一部分。不會因為是外部JavaScript檔案而延期執行。例如,把上面文件中的頭部和主體區域的腳本移到外部JavaScript檔案中,然後透過src屬性匯入。繼續預覽頁面文檔,你會看到相同的執行順序。
複製代碼代碼如下:
<script>
alert("頂部腳本");
</script>
<html>
<head>
<script src="//www.VeVB.COm/head.js"></script>
<title></title>
</head>
<body>
<script src="//www.VeVB.COm/body.js"></script>
</body>
</html>
<script>
alert("底部腳本");
</script>
1.2 預編譯與執行順序的關係
在Javascript中,function才是Javascript的第一型。當我們寫下一段函數時,其實不過是建立了一個function類型的實體。
就像我們可以寫成這樣的形式一樣:
複製代碼代碼如下:
functionHello()
{
alert("Hello");
}
Hello();
varHello = function()
{
alert("Hello");
}
Hello();
其實都是一樣的。 但是當我們對其中的函數進行修改時,會發現很奇怪的問題。
複製代碼代碼如下:
<scripttype="text/javascript">
functionHello() {
alert("Hello");
}
Hello();
functionHello() {
alert("Hello World");
}
Hello();
</script>
我們會看到這樣的結果:連續輸出了兩次Hello World。
而非我們想像中的Hello和Hello World。
這是因為Javascript並非完全的按順序解釋執行,而是在解釋之前會對Javascript進行一次“預編譯”,在預編譯的過程中,會把定義式的函數優先執行,也會把所有var變數創建,預設值為undefined,以提高程式的執行效率。
也就是說上面的一段程式碼其實是被JS引擎預先編譯成這樣的形式:
複製代碼代碼如下:
<scripttype="text/javascript">
varHello = function() {
alert("Hello");
}
Hello = function() {
alert("Hello World");
}
Hello();
Hello();
</script>
我們可以透過上面的程式碼很清楚地看到,其實函數也是數據,也是變量,我們也可以對「函數「進行賦值(重賦值)。
當然,我們為了防止這樣的情況,也可以這樣:
複製代碼代碼如下:
<scripttype="text/javascript">
functionHello() {
alert("Hello");
}
Hello();
</script>
<scripttype="text/javascript">
functionHello() {
alert("Hello World");
}
Hello();
</script>
這樣,程式被分成了兩段,JS引擎也就不會把他們放在一起了。
當JavaScript引擎解析腳本時,它會在預編譯期間對所有宣告的變數和函數進行處理。
做如下處理:
1. 在執行前會進行類似「預編譯」的操作:首先會建立一個目前執行環境下的活動對象,並將那些用var申明的變數設定為活動對象的屬性,但是此時這些變數的賦值都是undefined,並將那些以function定義的函數也加入為活動物件的屬性,而且它們的值正是函數的定義。
2. 在解釋執行階段,遇到變數需要解析時,會先從目前執行環境的活動物件中查找,如果沒有找到且該執行環境的擁有者有prototype屬性時則會從prototype鏈中查找,否則將會按照作用域鏈查找。遇到var a = ...這樣的語句時會給對應的變數賦值(注意:變數的賦值是在解釋執行階段完成的,如果在這之前使用變量,它的值會是undefined) 所以,就會出現當JavaScript解釋器執行下面腳本時不會報錯:
複製代碼代碼如下:
alert(a); // 傳回值undefined
var a =1;
alert(a); // 傳回值1
由於變數宣告是在預編譯期被處理的,所以在執行期間對於所有程式碼來說,都是可見的。但是,你也會看到,執行上面程式碼,提示的值是undefined,而不是1。這是因為,變數初始化過程發生在執行期,而不是預編譯期。在執行期,JavaScript解釋器是按著程式碼先後順序進行解析的,如果在前面程式碼行中沒有為變數賦值,則JavaScript解釋器會使用預設值undefined。由於在第二行中為變數a賦值了,所以在第三行程式碼中會提示變數a的值為1,而不是undefined。
同理,下面範例在函數宣告前呼叫函數也是合法的,並且能夠被正確解析,所以傳回值為1。
複製代碼代碼如下:
f(); // 呼叫函數,回傳值1
function f(){
alert(1);
}
但是,如果如下定義函數,則JavaScript解釋器會提示語法錯誤。
複製代碼代碼如下:
f(); // 呼叫函數,傳回語法錯誤
var f = function(){
alert(1);
}
這是因為,上面範例中定義的函數僅作為值賦值給變數f,所以在預編譯期,JavaScript解釋器只能夠為宣告變數f進行處理,而對於變數f的值,只能等到執行期時按順序進行賦值,自然就會出現語法錯誤,提示找不到物件f。
再見一些例子:
複製代碼代碼如下:
<script type="text/javascript">
/*在預編譯過程中func是window環境下的活動物件中的屬性,值是函數,覆寫了undefined值*/
alert(func); //function func(){alert("hello!")}
var func = "this is a variable"
function func(){
alert("hello!")
}
/*在執行過程中遇到了var重新賦值為"this is a variable"*/
alert(func); //this is a variable
</script>
複製代碼代碼如下:
<script type="text/javascript">
var name = "feng"; function func()
{
/*首先,在func環境內先把name賦值為undefined,然後在執行過程中先尋找func環境下的活動物件的name屬性,此時之前已經預編譯值為undefined,所以輸出是undefined,而不是feng */
alert(name); //undefined var name = "JSF";
alert(name); //JSF
}
func();
alert(name);
//feng
</script>
雖然變數和函數宣告可以在文件任意位置,但是良好的習慣應該是在所有JavaScript程式碼之前聲明全域變數和函數,並對變數進行初始化賦值。在函數內部也是先宣告變量,然後再引用。
1.3 按區塊執行JavaScript程式碼
所謂程式碼區塊就是使用<script>標籤分隔的程式碼片段。例如,下面兩個<script>標籤分別代表兩個JavaScript程式碼區塊。
複製代碼代碼如下:
<script>
// JavaScript程式碼區塊1
var a =1;
</script>
<script>
// JavaScript程式碼區塊2
function f(){
alert(1);
}
</script>
JavaScript解釋器在執行腳本時,是按區塊來執行的。通俗地說,就是瀏覽器在解析HTML文件流程時,如果遇到一個<script>標籤,則JavaScript解釋器會等到這個程式碼區塊都載入完後,先對程式碼區塊進行預編譯,然後再執行。執行完畢後,瀏覽器會繼續解析下面的HTML文件流,同時JavaScript解釋器也準備好處理下一個程式碼區塊。
由於JavaScript是按區塊執行的,所以如果在一個JavaScript區塊中呼叫後面區塊中宣告的變數或函數就會提示語法錯誤。例如,當JavaScript解釋器執行下面程式碼時就會提示語法錯誤,顯示變數a未定義,而物件f找不到。
複製代碼代碼如下:
<script>
// JavaScript程式碼區塊1
alert(a);
f();
</script>
<script>
// JavaScript程式碼區塊2
var a =1;
function f(){
alert(1);
}
</script>
雖然說,JavaScript是按區塊執行的,但是不同區塊都屬於同一個全域作用域,也就是說,區塊之間的變數和函數是可以共享的。
1.4 利用事件機制改變JavaScript執行順序
由於JavaScript是按區塊處理程式碼,同時遵循HTML文件流程的解析順序,所以在上面範例中會看到這樣的語法錯誤。但是當文檔流加載完畢,如果再次訪問就不會出現這樣的錯誤。例如,把存取第2塊程式碼中的變數和函數的程式碼放在頁面初始化事件函數中,就不會出現語法錯誤了。
複製代碼代碼如下:
<script>
// JavaScript程式碼區塊1
window.onload = function(){ // 頁面初始化事件處理函數
alert(a);
f();
}
</script>
<script>
// JavaScript程式碼區塊2
var a =1;
function f(){
alert(1);
}
</script>
為了安全起見,我們一般在頁面初始化完畢之後才允許JavaScript程式碼執行,這樣可以避免網路速度對JavaScript執行的影響,同時也避開了HTML文件流對於JavaScript執行的限制。
注意
如果在一個頁面中存在多個windows.onload事件處理函數,則只有最後一個才是有效的,為了解決這個問題,可以把所有腳本或呼叫函數都放在同一個onload事件處理函數中,例如:
複製代碼代碼如下:
window.onload = function(){
f1();
f2();
f3();
}
而且透過這種方式可以改變函數的執行順序,方法是:簡單地調整onload事件處理函數中呼叫函數的排列順序。
除了頁面初始化事件外,我們還可以透過各種互動事件來改變JavaScript程式碼的執行順序,如滑鼠事件、鍵盤事件及時脈觸發器等方法,詳細講解請參閱第14章的內容。
1.5 JavaScript輸出腳本的執行順序
在JavaScript開發中,常會使用document物件的write()方法輸出JavaScript腳本。那麼這些動態輸出的腳本是如何執行的呢?例如:
複製代碼代碼如下:
document.write('<script type="text/javascript">');
document.write('f();');
document.write('function f(){');
document.write('alert(1);');
document.write('}');
document.write('</script>');
執行上面程式碼,我們會發現:document.write()方法先把輸出的腳本字串寫入到腳本所在的文件位置,瀏覽器在解析完document.write()所在文件內容後,繼續解析document.write ()輸出的內容,然後才依序解析後面的HTML文件。也就是說,JavaScript腳本輸出的程式碼字串會在輸出後馬上執行。
請注意,使用document.write()方法輸出的JavaScript腳本字串必須放在同時被輸出的<script>標籤中,否則JavaScript解釋器因為無法識別這些合法的JavaScript程式碼,而作為普通的字串顯示在頁面文檔中。例如,下面的程式碼就會把JavaScript程式碼顯示出來,而不是執行它。
複製代碼代碼如下:
document.write('f();');
document.write('function f(){');
document.write('alert(1);');
document.write(');');
但是,透過document.write()方法輸出腳本並執行也存在一定的風險,因為不同JavaScript引擎對其執行順序不同,同時不同瀏覽器在解析時也會出現Bug。
Ø 問題一,找不到透過document.write()方法匯入的外部JavaScript檔案中宣告的變數或函數。例如,看下面範例程式碼。
複製代碼代碼如下:
document.write('<script type="text/javascript" src="//www.VeVB.COm/test.js">
</script>');
document.write('<script type="text/javascript">');
document.write('alert(n);'); // IE提示找不到變數n
document.write('</script>');
alert(n+1); // 所有瀏覽器都會提示找不到變數n
外部JavaScript檔案(test.js)的程式碼如下:
複製代碼代碼如下:
var n = 1;
分別在不同瀏覽器中進行測試,會發現提示語法錯誤,找不到變數n。也就是說,如果在JavaScript程式碼區塊中存取本程式碼區塊中使用document.write()方法輸出的腳本中匯入的外部JavaScript檔案所包含的變量,則會顯示語法錯誤。同時,如果在IE瀏覽器中,不僅在腳本中,而且在輸出的腳本中也會提示找不到輸出的導入外部JavaScript文件的變數(表述有點長和繞,不懂的讀者可以嘗試運行上面代碼即可明白)。
Ø 問題二,不同JavaScript引擎對輸出的外部導入腳本的執行順序略有不同。例如,看下面範例程式碼。
複製代碼代碼如下:
<script type="text/javascript">
document.write('<script type="text/javascript" src="http://shaozhuqing.com/test1.js">
</script>');
document.write('<script type="text/javascript">');
document.write('alert(2);')
document.write('alert(n+2);');
document.write('</script>');
</script>
<script type="text/javascript">
alert(n+3);
</script>
外部JavaScript檔案(test1.js)的程式碼如下。
複製代碼代碼如下:
var n = 1;
alert(n);
在IE瀏覽器中的執行順序如圖1-6所示。
圖1-6 IE 7瀏覽器的執行順序和提示的語法錯誤
在符合DOM標準的瀏覽器中的執行順序與IE瀏覽器不同,且沒有語法錯誤,如圖1-7所示的是在Firefox 3.0瀏覽器中的執行順序。
圖1-7 Firefox 3瀏覽器的執行順序和提示的語法錯誤
解決不同瀏覽器存在的不同執行順序,以及可能存在Bug。我們可以把凡是使用輸出腳本導入的外部文件,都放在獨立的程式碼區塊中,這樣根據上面介紹的JavaScript程式碼區塊執行順序,就可以避免這個問題。例如,針對上面範例,可以這樣設計:
複製代碼代碼如下:
<script type="text/javascript">
document.write('<script type="text/javascript" src="//www.VeVB.COm/test1.js"></script>');
</script>
<script type="text/javascript">
document.write('<script type="text/javascript">');
document.write('alert(2);') ; // 提示2
document.write('alert(n+2);'); // 提示3
document.write('</script>');
alert(n+3); // 提示4
</script>
<script type="text/javascript">
alert(n+4); // 提示5
</script>
這樣在不同瀏覽器中都能夠依序執行上面程式碼,且輸出順序都是1、2、3、4和5。有問題的原因是:輸出導入的腳本與目前JavaScript程式碼區塊之間的矛盾。如果單獨輸出就不會發生衝突了。