IE全局变量的Dissociative Identity Disorder（人格分裂症）

最近，小麦提出了一个疑惑：

小麦 写道

最后介绍一个我也搞不明白的问题：

在HTML文档里写上这段代码：

<script type="text/javascript">
    window['a'] = 'Hi';
</script>
<script type="text/javascript" src="out.js"></script>
<script type="text/javascript">
    alert(a);
</script>

然后在out.js里写上这句：

if(false) {
     var a = 'Hello';
}

然后用FF和IE6分别运行，看看你得到什么。

在FF里会弹出“Hi”，但是在IE6中，会得到“undefined”。

很神奇吧？按语法，无论如何，a都不可能是undefined。但是IE6里就会。

如果把两个语句都写在同一个文件里，就不会有这个情况。
如果把out.js里改成window.a，或者把前一个改成var a，也不会有这个情况。
如果把out.js里的var a移到if语句之外，或是把if的条件改为true，也不会有这个情况。

这里刨去其实无关的 if 语句，可以把问题简化成这样的形式：

<script>
window.x = 1
</script>

<script>
var x
alert(x)
</script>

按理应该输出“1”，但是在IE中输出“undefined”。

而将两段script合并在一起

<script>
window.x = 1
var x
alert(x)
</script>

或者先加上一句“x = xxx”的赋值语句

<script>
x = null
window.x = 1
</script>

<script>
var x
alert(x)
</script>

输出结果就是正常的“1”。

这神奇的现象到底是为什么涅？


Dr. Hax告诉你：这是因为IE下的全局变量存在DID。

Dr. Hax 写道

所谓DID，就是Dissociative identity disorder，译成中文就是“解离性自我认同紊乱”，放到人的身上，就是解離性人格疾患，即俗称“多重人格”、“人格分裂”是也。

我们知道创建global变量有三种方式，一种是直接用名字：

x = 1
alert(x)

一种是用var声明：

var x = 1
alert(x)

除了明确进行了变量声明外，主要区别是，var x声明所创建的x是不能被delete的。

x = 1
alert(delete x) // true
var y = 1
alert(delete y) // false

还有一种呢，就是通过global对象的属性，即window.x或window["x"]的赋值来创建：

window.x = 1
alert(window.x)


在创建完成之后，存取全局变量就是两种方式，一种是直接通过名字，如：

if(x == 1) x = 2

另一种则通过global对象的属性来存取，如：

if (window["x"] == 1) window.x = 2


按照BE大神的设计，全局变量的三种创建方式本应是三位一体的，两种存取方式也应是等同的，但是在M$IE中，其window.x的实现导致了DID问题——根据Dr. Hax的观察，在IE中全局变量分裂出了至少两种变量格。


我们来看看临床症状。

维基百科 写道

多重人格患者的每一個人格都是穩定、發展完整、擁有各別思考模式和記憶的。……分裂出的人格之間知道彼此的存在，也有一些情況，人格之間並沒有察覺彼此的存在，這會導致嚴重的「遺失時間」現象。

翻译到我们的语境则是：

Dr. Hax 写道

IE下的每一种全局变量格都是稳定、开发完整、拥有各自操作模式和存储的。……分裂的变量格之间知道彼此的存在（因此，通常来说，无论用哪种方式存取，结果是一致的），但也有一些情况，它们之间没有察觉彼此的存在，这会导致严重的“遗失引用”现象。

x = {}
// window.x
alert(x)
alert(delete x)
try {
	alert(x)
} catch(e) {
	alert(e.name + ":" + e.description)
}

以上代码可正常执行。但是如果把第二行的注释去掉，可以观察到在执行 alert(x) 时报出一个“Out of memory”的错误！其后你也将不能对x或者window.x做任何事情。
这短短的代码怎么能out of memory呢——显然这里产生了一个空指针（“遗失引用”）错误！


让我们进行成因分析。

维基百科 写道

多重人格的產生與童年創傷有密切相關，尤其是性侵害。患者的男女比（1:9）可以作為佐證，這或許是女孩比男孩易受到性侵害的緣故。當受到難以應付的衝擊時，患者以「放空」的方式，以達到「這件事不是發生在我身上」的感覺，這對長期受到嚴重傷害的人（如近親相姦）來說，或許是必要的。

转换一下语境：

Dr. Hax 写道

多重变量格的产生与最初设计的bug有密切相关，尤其是对接的bug。开源软件和私有软件出现对接问题的比例（0:1？）可以作为佐证，这或许是私有软件（因不遵循标准）比开源软件更多受到对接问题困扰的缘故。当受到难以应付的调用时，问题软件以“out of memory”的方式，以达到“这件事不在我的记忆体中”的感觉，这对长期受到严重自大症困扰的公司（如开发者）来说，或许是必然的。

为什么会这样？大体是因为JScript引擎的设计与IE DOM对接的缺陷所导致。

我们也可以从另一个方面来观察这个问题——我们来做一个性能力测试：

var size = 1000000

x = 0
// var x = 0
// window.x = 0

var code = new Array(size + 1).join('x;')
// var code = new Array(size + 1).join('x=0;')
// var code = new Array(size + 1).join('window.x;')
// var code = new Array(size + 1).join('window.x=0;')

var f = new Function(code)
var start = new Date()
f()
alert(new Date - start)

结果如下：

                x   x=  window.x  window.x=
x = 0          156  172   3187      3469
var x = 0      156  172   3281      3422
window.x = 0  1516 1906   3297      3422

这个性能力测试告诉我们：

一、无论以何种方式创建全局变量，访问window.x总是比直接访问x要慢许多。访问window.x慢，这还是容易理解的。因为window.x实际上是DOM调用，可理解成被转换为node.getAttribute('x')。而直接访问x，则很可能做了不同的处理（比如也许省略了跨域安全检查）。

二、“x = 0”和“var x = 0”所创建的全局变量，存取性能上没有什么区别，而“window.x = 0”则差很多。这说明在创建全局变量时，前者和后者的存储方式很可能是完全不同的。

以上这两点，都完全符合Dr. Hax在临床症状中所描述的“……拥有各自操作模式和存储”。


由于无法进行病理解剖（没有IE和JScript引擎的源码），我们无法搞清楚所有细节，但是我们可以推断出个大概：

1. JScript引擎当然可以独立使用，而不依赖于DOM。在这样一种情况下，它本身就要处理全局变量的问题——譬如所有built-in的那些方法和对象。当引擎被嵌入到IE中时，就将JScript引擎的Global对象和DOM的window对象连接起来，而window对象，如同所有DOM对象一样，能够以expando属性方式保存额外的属性。这样就有了两个变量格，一个是基于JScript引擎内建的全局变量机制，一个是基于DOM的expando机制。

2. 对于x的存取和对于window.x的存取，前者是对于x这个引用的存取，而后者是对于window这个引用上进行x属性的存取。注意到这一区别，有助于理解下面的分析。

3. 以“x = xxx”方式新建全局变量时（前提是之前不存在任何形式的x引用），引擎并不会将x作为window的expando属性保存，而是按照JScript引擎的内建方式保存，并建立指向内部存储的x引用。内建方式是很高效的，比expando属性存取要快20倍以上。

上述判断，由DOM中的 document.expando 特性也可以佐证。当 document.expando=false 之后，你将不能使用 window.x = xxx 的方式新建全局变量，但是仍然可以用 x = xxx / var x = xxx 。

4. 在访问window.x时，如果已经有按照内建方式建立的x，则进行window.x到x的绑定，即产生一个指针指向内建方式创建的x，然后就凭借此指针来进行存取操作。然而在这里IE的开发者忘记了x引用可能被delete的情况，在x被delete之后，指针就失效了，从而导致之前的“Out of memory”错误。

5. 在对window.x进行赋值时，如果不存在按照内建方式保存的x，则会以window的expando属性方式保存（如果允许expando的话）。

6. 而在访问x时，如果没有按照内建方式建立的x引用，则检查引擎所连接的window对象上是否有x，即window上是否有expando。如果有，就建立x引用并指向window上的expando。如果没有，就扔出TypeError（按照标准其实应该扔出ReferenceError）。

7. 那么为什么在以expando方式建立变量后，存取window.x比存取x慢呢？
老实说，这个问题很难回答，只能大胆猜想一下：

存取window.x的步骤：
a. JScript引擎调用DOM对象存取属性的方法，假设记做 DOM::Window.get/setAttribute("x")
b. DOM::Window.get/setAttribute()方法先询问JScript引擎是否已经有内建全局变量x，假设记做 JScript::Global.hasProperty("x")
c. JScript::Global.hasProperty("x")返回false
d. 于是DOM::Window.get/setAttribute()方法存取expando属性，假设记做 DOM::Window.get/setExpando("x")
e. 将结果返回给JScript引擎

存取x的步骤：
a. JScript引擎查找是否存在x引用
b. JScript引擎根据x引用调用DOM::Window.get/setExpando("x")
c. DOM::Window.get/setExpando("x")返回结果给JScript引擎

根据上述猜想，存取window.x，是JScript调用DOM，DOM再回调JScript；而存取x，则只有JScript调用DOM。这就是性能差大概一倍的原因。


好了，绕了一大圈之后，我们来解释一下最初的代码为什么会有这样的结果。

<script>
window.x = 1
</script>

<script>
var x
alert(x)
</script>

这段代码会先以expando方式创建x。而后var x声明所进行的初始化操作，并不依赖于DOM，所以不会检测是否存在expando。道理上说应该检测，但是由于罹患DID，恰好此处JScript引擎并没有检测expando，而只会检测内建存储。并不存在内建的x，所以x引用就被重新初始化了，而且这次是以内建方式建立的。

而合并在一起后

<script>
window.x = 1
var x
alert(x)
</script>

var x声明会被提前，所以会以内建方式创建。执行 window.x = 1 时，已经有了内建的x，所以会建立到内建x的绑定，并对其赋值，而不会以expando方式保存。

先加上一句 x = xxx 的赋值语句

<script>
x = null
window.x = 1
</script>

<script>
var x
alert(x)
</script>

也会以内建方式创建x。这样之后的var x就不会重新初始化了。


最后说说治疗方案。

维基百科 写道

多重人格的根治需要好幾年的時間。

换到我们的语境下：

Dr. Hax 写道

IE的DID的根治可能还需要很多年时间（IE9？）。

当然，我们有些简单的应对之道。

1. 不用全局变量，不折腾window对象。

从编程上说，使用全局变量不是一个好习惯。从JS效率而言，全局变量效率比局部变量要低许多。再加上IE独有的DID症，咱能不用就不用吧！

2. 如果一定要用全局变量，坚持直来直去，不折腾window对象。

也就是只用 var x 的方式。效率最高，也避免了DID症的可能发作。

3. 宁可折腾DOM元素，也不折腾window对象。

动态变量名，即window[name]之类的，可用一个 var container={name:value} 来替代，或者最不济的情形，你存到一个DOM元素上也好！

一样expando，DOM元素相比window，有个重要优点是有clearAttributes()方法可以清空所有属性（相当于delete操作），或者更快捷的方法是用parent.innerHTML或node.outerHTML直接清空。

或许你认为清空expando不重要，大谬！不信，你写个脚本给DOM元素上加10万个expando属性，然后按一次刷新看看。


附：DID疑难案例

<script>
x = ((window.x = 'expando'), 0)
alert('x = ' + x)
//window.x

try {
	alert('delete x -> ' + (delete x))
} catch(e) {
	alert(e.name + ': ' + e.description)
}
try {
	alert('window.x = ' + window.x)
} catch(e) {
	alert(e.name + ': ' + e.description)
}
try {
	alert('x = ' + x)
} catch(e) {
	alert(e.name + ': ' + e.description)
}
</script>
<script>
alert('x = ' + x)
var x = 'var'
</script>

在IE下输出什么？恢复被注释掉的第三行代码后呢？

答案请自己动手试验。


PS. 钻研DID多年的Dr. Hax还透露，实际上IE全局变量的DID不仅有两个变量格，实际上还有第三个变量格！你猜到了吗？欢迎留言竞猜。

评论

20 楼 libmw 2011-11-04  

libmw 写道

呼呼。。ie8治好了

刚试了下，悲剧得还没治好

19 楼 libmw 2011-11-04  

呼呼。。ie8治好了

18 楼 bmcsy 2010-06-17  

虽然只是现在才看到，頩已经看完了，在概叹——我的神呀之余，真让人收获不少~~也知道了平时不晓得的。

17 楼 felsenlee 2009-12-22  

cuixiping 写道

分析的很全面和深入。

ie中的元素id可以直接当变量名一样使用，但是这个id变量不能被赋值.
<body id='body'>
<script type="text/javascript">
body=1;
</script>
</body>
这样就会脚本错误提示“对象不支持此属性或方法”。

所以，是定义变量，最好老老实实的var.上例中使用var body=1才可以。

“ body=1;”是个什么操作呢？比较奇怪！这肯定会报错啊，赋值也不是直接给对象赋吧。

16 楼 cuixiping 2009-12-20  

分析的很全面和深入。

我想，把window.x和var x混用本身就是个很坏的编程习惯，没有var就直接x=xxx也是很坏的编程习惯。

ie中的元素id可以直接当变量名一样使用，但是这个id变量不能被赋值.
<body id='body'>
<script type="text/javascript">
body=1;
</script>
</body>
这样就会脚本错误提示“对象不支持此属性或方法”。

所以，是定义变量，最好老老实实的var.上例中使用var body=1才可以。

15 楼 s79 2009-11-29  

似乎这个问题也能在这找到解释(IE7以后直接提供了XMLHttpRequest)。
if(typeof XMLHttpRequest=="undefined"){
alert(0);
var XMLHttpRequest={}; //省略。
}

14 楼 cuckoosnest 2009-11-15  

有没有发现用chrome运行那段性能力测试代码非常慢，5，6秒的级别，opera非常快六七十ms级别。 大概是什么原因？

13 楼 achun 2009-08-11  

Dr.Hax
哈哈,太好玩了,这个可以找个声优做成有声版,小说?广播剧?
油菜呀

12 楼 Army 2009-03-26  

貌似我一猜就猜中了，别人连机会都没有，没留啥悬念下来，可惜了。

11 楼 hax 2009-03-26  

Army 写道

我还是选C，看看《ajax实战》吧～另外，签名是签Dr. hax呢，还是签真实姓名呢？我拿去炫耀一下去～

站内留言地址，我邮寄给你，呵呵。

10 楼 Army 2009-03-26  

hax 写道

Army 写道
猜一下，难道是ie里对dom节点的id直接引用？中！发奖品了。。。奖品选项如下：A. 与Dr. Hax在张江地铁站周边方圆5公里以内的食堂里共进午餐B. 与Dr. Hax在张江地铁站周边方圆5公里以内的食堂里共进晚餐C. 获得由Dr. Hax签名的《Ajax实战：实例详解》一本D. 获得没有Dr. Hax签名的《Ajax实战：实例详解》一本

吃惊，我居然猜对了！

我住在上海南站附近，接近闵行区，张江的话太远了……

我还是选C，看看《ajax实战》吧～另外，签名是签Dr. hax呢，还是签真实姓名呢？我拿去炫耀一下去～

9 楼 hax 2009-03-26  

Army 写道

猜一下，难道是ie里对dom节点的id直接引用？

中！

发奖品了。。。奖品选项如下：

A. 与Dr. Hax在张江地铁站周边方圆5公里以内的食堂里共进午餐
B. 与Dr. Hax在张江地铁站周边方圆5公里以内的食堂里共进晚餐
C. 获得由Dr. Hax签名的《Ajax实战：实例详解》一本
D. 获得没有Dr. Hax签名的《Ajax实战：实例详解》一本

8 楼 Army 2009-03-25  

猜一下，难道是ie里对dom节点的id直接引用？

7 楼 Army 2009-03-25  

前阵子在开发JAte的时候就碰到了，如果var一个object和swf的名字相同，js取得这个swf对象的时候就会取到var的那个变量上，得改个名字才行。
原理原来在这里……

6 楼 hax 2009-03-24  

beijing.josh 写道

IE的分裂症还包括:window.clearInterval能重写，clearInterval不能重写.所有以内建方式建立的window方法的引用都不能重写和删除.是否这是第三个变量格?

不是的。要构成“变量格”必须满足Dr. Hax定义的条件：拥有各自操作模式和存储。
其中的关键是一个全局变量引用的目标到底是指向哪里。第三种变量格其实（在早期脚本里）很常见的。

5 楼 hax 2009-03-24  

麦田的颜色 写道

sorry,Hax,好久没联系。

我不知道我问你要过MSN没？加我一下吧。我是小麦。

加过了，不过我99%时候不在线。。。

4 楼 beijing.josh 2009-03-23  

IE的分裂症还包括:window.clearInterval能重写，clearInterval不能重写.
所有以内建方式建立的window方法的引用都不能重写和删除.
是否这是第三个变量格?

3 楼 麦田的颜色 2009-03-23  

sorry,Hax,好久没联系。

我不知道我问你要过MSN没？加我一下吧。我是小麦。

2 楼 lifesinger 2009-03-16  

赞，Dr. Hax 太有意思啦
开诊所吧

1 楼 NOWGOO 2009-03-16  

非常棒的文章！