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《编写高质量代码:改善JavaScript程序的188个建议》建议167:准确分析JavaScript执行顺序

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JavaScript引擎的工作机制比较深奥,它属于底层行为。JavaScript代码执行顺序就比较形象了,用户可以直观感受到这种执行顺序,当然,JavaScript代码的执行顺序是比较复杂的。HTML文档在浏览器中的解析过程是这样的:浏览器按着文档流从上到下逐步解析页面结构和信息。JavaScript代码作为嵌入的脚本也算做HTML文档的组成部分,因此,JavaScript代码在装载时的执行顺序也是根据脚本标签<script>的出现顺序来确定的。

例如,浏览下面文档页面,所有代码都是从上到下被逐步解析的。


<script>

alert(/"顶部脚本/");

</script>

<html><head>

<script>

alert(/"头部脚本/");

</script>

<title></title>

</head>

<body>

<script>

alert(/"页面脚本/");

</script>

</body></html>

<script>

alert(/"底部脚本/");

</script>


对于通过脚本标签<script>的src属性导入的外部JavaScript文件脚本,它也将按照其语句出现的顺序来执行,而且执行过程是文档装载的一部分,不会因为是外部JavaScript文件而延期执行。例如,把上面文档中的头部和主体区域的脚本移到外部JavaScript文件中,然后通过src属性导入进来,继续预览页面文档,会看到相同的执行顺序。


<script>

alert(/"顶部脚本/");

</script>

<html>

<head>

<script src=/"head.js/"></script>

<title></title>

</head>

<body>

<script src=/"body.js/"></script>

</body>

</html>

<script>

alert(/"底部脚本/");

</script>


当JavaScript引擎解析脚本时,它会在预编译期对所有声明的变量和函数进行处理,因此,就会出现当JavaScript解释器执行下面脚本时不会报错的情况。


alert(a);//undefined

var a=1;

alert(a);//1


由于变量声明是在预编译期进行的,因此,在执行期间,变量对所有代码来说都是可见的。执行上面的代码,提示的值是undefined,而不是1,这是因为变量初始化过程发生在执行期,而不是预编译期。在执行期,JavaScript解释器是按着代码先后顺序进行解析的,如果在前面代码行中没有为变量赋值,那么JavaScript解释器会使用默认值undefined。由于在第二行中为变量a赋值了,因此在第三行代码中会提示变量a的值为1,而不是undefined。

同理,在下面示例中,在函数声明前调用函数也是合法的,并能够被正确解析,因此,返回值为1。


f;//1

function f{

alert(1);

}


但是,如果按下面方式定义函数,那么JavaScript解释器会提示语法错误。


f;//返回语法错误

var f=function{

alert(1);

}


在上面代码中定义的函数仅作为值赋值给变量f,因此,在预编译期,JavaScript解释器只能为声明变量f进行处理,而对于变量f的值,只能等到执行期按顺序进行赋值,自然就会出现语法错误,提示找不到对象f。

虽然变量和函数声明可以在文档任意位置,但是良好的习惯应该是在所有JavaScript代码之前声明全局变量和函数,并且对变量进行初始化赋值。在函数内部也是先声明变量,然后再引用。

同时,JavaScript是分块执行代码的。所谓代码块就是使用<script>标签分隔的代码段。例如,下面两个<script>标签分别代表两个JavaScript代码块。


<script>

//JavaScript代码块1

var a=1;

</script>

<script>

//JavaScript代码块2

function f{

alert(1);

}

</script>


JavaScript在执行脚本时是按块来执行的。浏览器在解析HTML文档流时,如果遇到一个<script>标签,则JavaScript会等到这个代码块都加载完后再对代码块进行预编译,然后再执行。执行完毕后,浏览器会继续解析下面的HTML文档流,同时JavaScript也准备好处理下一个代码块。

由于JavaScript是按块执行的,因此在一个JavaScript块中调用后面块中声明的变量或函数就会提示语法错误。例如,当JavaScript解释器执行下面代码时就会提示语法错误,显示变量a未定义,对象f找不到。


<script>

//JavaScript代码块1

alert(a);

f;

</script>

<script>

//JavaScript代码块2

var a=1;

function f{

alert(1);

}

</script>


虽然JavaScript是按块执行的,但是不同块都属于同一个全局作用域,也就是说,块之间的变量和函数是可以共享的。

由于JavaScript是按块处理代码,同时又遵循HTML文档流的解析顺序,因此在上面示例中会看到语法错误。但是,在文档流加载完毕后再次访问就不会出现这样的错误。例如,把访问第2个代码块中的变量和函数的代码放在页面初始化事件函数中,这样就不会出现语法错误了。


<script>

//JavaScript代码块1

window.onload=function{//页面初始化事件处理函数

alert(a);

f;

}

</script>

<script>

//JavaScript代码块2

var a=1;

function f{

alert(1);

}

</script>


为了安全起见,一般在页面初始化完毕之后才允许JavaScript代码执行,这样就可以避免网速对JavaScript执行的影响。同时,也避开了HTML文档流对JavaScript执行的限制。

如果一个页面中存在多个window.onload事件处理函数,那么只有最后一个才是有效的,为了解决这个问题,可以把所有脚本或调用函数都放在同一个onload事件处理函数中。


window.onload=function{

f1;

f2;

f3;

}


通过这种方式还可以改变函数的执行顺序,方法是简单地调整onload事件处理函数中调用函数的排列顺序。

除了页面初始化事件外,还可以通过各种交互事件来改变JavaScript代码的执行顺序,如鼠标事件、键盘事件,以及时钟触发器等方法。

在JavaScript开发中,经常会使用document对象的write方法输出JavaScript脚本。


document.write(/'<script type=/"text/javascript/">/');

document.write(/'f;/');

document.write(/'function f{/');

document.write(/'alert(1);/');

document.write(/'}/');

document.write(/'</script>/');


运行以上代码,document.write方法先把输出的脚本字符串写入到脚本所在的文档位置,浏览器在解析完document.write所在文档的内容后,继续解析document.write输出的内容,然后按顺序解析后面的HTML文档。也就是说,JavaScript脚本输出的代码字符串会在输出后马上被执行。

使用document.write方法输出的JavaScript脚本字符串必须放在同时输出的<script>标签中,否则JavaScript解释器会因为不能识别这些合法的JavaScript代码而作为普通的字符串显示在页面文档中。例如,下面的代码就会把JavaScript代码显示出来,而不是执行它。


document.write(/'f;/');

document.write(/'function f{/');

document.write(/'alert(1);/');

document.write(/');/');


但是,通过document.write方法输出并执行脚本也存在一定的风险,因为不同JavaScript引擎对其执行顺序不同,同时不同浏览器在解析时也会出现Bug。

❑找不到通过document.write方法导入的外部JavaScript文件中声明的变量或函数,例如:


document.write(/'<script type=/"text/javascript/"src=/"test.js/"></script>/');

document.write(/'<script type=/"text/javascript/">/');

document.write(/'alert(n);/');//IE提示找不到变量n

document.write(/'</script>/');

alert(n+1);//所有浏览器都会提示找不到变量n


外部JavaScript文件(test.js)的代码如下:


var n=1;


分别在不同浏览器中进行测试,均会发现提示语法错误,找不到变量n。也就是说,如果在JavaScript代码块中访问本代码块使用document.write方法输出的脚本导入的外部JavaScript文件所包含的变量,会显示语法错误。同时,如果在IE中,不仅在脚本中,在输出的脚本中也会提示找不到输出的导入外部JavaScript文件的变量(表述有点长且有点拗口,不懂的读者尝试运行上面代码即可明白)。

❑不同JavaScript引擎对输出的外部导入脚本的执行顺序略有不同,例如:


<script type=”text/javascript”>

document.write(/'<script type=/"text/javascript/"src=/"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文件(test1.js)的代码如下:


var n=1;

alert(n);


在IE中的执行顺序如图9.5所示。

图 9.5 在IE中的执行顺序和提示的语法错误

在符合DOM标准的浏览器中的执行顺序与IE不同,并且没有语法错误。在Firefox浏览器中的执行顺序如图9.6所示。

图 9.6 在Firefox浏览器中的执行顺序

可以把凡是使用输出脚本导入的外部文件,都放在独立的代码块中,这样根据上面介绍的JavaScript代码块执行顺序,就可以解决不同浏览器的不同执行顺序的问题,以及可能存在的Bug。例如,针对上面示例,可以这样设计:


<script type=/"text/javascript/">

document.write(/'<script type=/"text/javascript/"src=/"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>


这样,在不同浏览器中都能够按顺序执行上面代码,并且输出顺序都是1、2、3、4和5。存在问题的原因:输出导入的脚本与当前JavaScript代码块之间的矛盾。单独输出就不会发生冲突了。