Javascript中執(zhí)行上下文與執(zhí)行棧

執(zhí)行上下文是當(dāng)前 JavaScript 代碼被解析和執(zhí)行時所在環(huán)境的抽象概念巾钉。

執(zhí)行上下文的類型

  • 全局執(zhí)行上下文:只有一個视粮,瀏覽器中的全局對象就是 window 對象,this 指向這個全局對象。
  • 函數(shù)執(zhí)行上下文:存在無數(shù)個阅嘶,只有在函數(shù)被調(diào)用的時候才會被創(chuàng)建,每次調(diào)用函數(shù)都會創(chuàng)建一個新的執(zhí)行上下文载迄。
  • Eval 函數(shù)執(zhí)行上下文: 指的是運行在 eval 函數(shù)中的代碼讯柔,很少用而且不建議使用。

執(zhí)行棧

執(zhí)行棧护昧,也叫調(diào)用棧魂迄,具有 LIFO(后進先出)結(jié)構(gòu),用于存儲在代碼執(zhí)行期間創(chuàng)建的所有執(zhí)行上下文惋耙。

首次運行JS代碼時捣炬,會創(chuàng)建一個全局執(zhí)行上下文并Push到當(dāng)前的執(zhí)行棧中熊昌。每當(dāng)發(fā)生函數(shù)調(diào)用,引擎都會為該函數(shù)創(chuàng)建一個新的函數(shù)執(zhí)行上下文并Push到當(dāng)前執(zhí)行棧的棧頂湿酸。

根據(jù)執(zhí)行棧LIFO規(guī)則婿屹,當(dāng)棧頂函數(shù)運行完成后,其對應(yīng)的函數(shù)執(zhí)行上下文將會從執(zhí)行棧中Pop出推溃,上下文控制權(quán)將移到當(dāng)前執(zhí)行棧的下一個執(zhí)行上下文昂利。

var a = 'Hello World!';

function first() {  
  console.log('Inside first function');  
  second();  
  console.log('Again inside first function');  
}

function second() {  
  console.log('Inside second function');  
}

first();  
console.log('Inside Global Execution Context');

// Inside first function
// Inside second function
// Again inside first function
// Inside Global Execution Context
image

又如有以下兩段代碼

var scope = "global scope";
function checkscope(){
    var scope = "local scope";
    function f(){
        return scope;
    }
    return f();
}
checkscope();
var scope = "global scope";
function checkscope(){
    var scope = "local scope";
    function f(){
        return scope;
    }
    return f;
}
checkscope()();

他們的不同體現(xiàn)在執(zhí)行棧的順序上

ECStack.push(<checkscope> functionContext);
ECStack.push(<f> functionContext);
ECStack.pop();
ECStack.pop();
ECStack.push(<checkscope> functionContext);
ECStack.pop();
ECStack.push(<f> functionContext);
ECStack.pop();

執(zhí)行上下文的創(chuàng)建

執(zhí)行上下文分兩個階段創(chuàng)建:1)創(chuàng)建階段; 2)執(zhí)行階段

ES3規(guī)范

  • 1.創(chuàng)建變量對象VO(包括參數(shù)铁坎,函數(shù)蜂奸,變量)。
  • 2.創(chuàng)建作用域鏈硬萍。
  • 3.確定this的值扩所。
變量對象與活動對象

在函數(shù)上下文中,用活動對象(AO)來表示變量對象(VO)襟铭。

活動對象和變量對象的區(qū)別在于

  • 1碌奉、變量對象(VO)是規(guī)范上或者是JS引擎上實現(xiàn)的,并不能在JS環(huán)境中直接訪問寒砖。
  • 2赐劣、當(dāng)進入到一個執(zhí)行上下文后,這個變量對象才會被激活,所以叫活動對象(AO),這時候活動對象上的各種屬性才能被訪問何恶。

調(diào)用函數(shù)時,會為其創(chuàng)建一個Arguments對象咐汞,并自動初始化局部變量arguments,指代該Arguments對象儒鹿。所有作為參數(shù)傳入的值都會成為Arguments對象的數(shù)組元素化撕。

function foo(a) {
  var b = 2;
  function c() {}
  var d = function() {};

  b = 3;
}

foo(1);

對于上面的代碼,這個時候AO是

AO = {
    arguments: {
        0: 1,
        length: 1
    },
    a: 1,
    b: undefined,
    c: reference to function c(){},
    d: undefined
}

形參arguments這時候已經(jīng)有賦值了约炎,但是變量還是undefined植阴,只是初始化的值

這段代碼執(zhí)行后會修改AO

AO = {
    arguments: {
        0: 1,
        length: 1
    },
    a: 1,
    b: 3,
    c: reference to function c(){},
    d: reference to FunctionExpression "d"
}

總結(jié)如下

  • 1、全局上下文的變量對象初始化是全局對象
  • 2圾浅、函數(shù)上下文的變量對象初始化只包括 Arguments 對象
  • 3掠手、在進入執(zhí)行上下文時會給變量對象添加形參、函數(shù)聲明狸捕、變量聲明等初始的屬性值
  • 4喷鸽、在代碼執(zhí)行階段,會再次修改變量對象的屬性值
創(chuàng)建作用域鏈灸拍。

后續(xù)博客說明

確定this的值

后續(xù)博客說明

ES5規(guī)范

  • 1做祝、確定 this 的值砾省,也被稱為 This Binding
  • 2混槐、LexicalEnvironment(詞法環(huán)境) 組件被創(chuàng)建纯蛾。
  • 3、VariableEnvironment(變量環(huán)境) 組件被創(chuàng)建纵隔。
ExecutionContext = {  
  ThisBinding = <this value>,     // 確定this 
  LexicalEnvironment = { ... },   // 詞法環(huán)境
  VariableEnvironment = { ... },  // 變量環(huán)境
}
This Binding
  • 全局執(zhí)行上下文中,this 的值指向全局對象炮姨,在瀏覽器中this 的值指向 window對象捌刮,而在nodejs中指向這個文件的module對象。
  • 函數(shù)執(zhí)行上下文中舒岸,this 的值取決于函數(shù)的調(diào)用方式绅作。具體有:默認(rèn)綁定、隱式綁定蛾派、顯式綁定(硬綁定)俄认、new綁定、箭頭函數(shù)洪乍,具體內(nèi)容后續(xù)會詳細介紹眯杏。
詞法環(huán)境(Lexical Environment)

詞法環(huán)境有兩個組成部分

  • 1、環(huán)境記錄:存儲變量和函數(shù)聲明的實際位置
  • 2壳澳、對外部環(huán)境的引用:可以訪問其外部詞法環(huán)境

詞法環(huán)境有兩種類型

  • 1岂贩、全局環(huán)境:是一個沒有外部環(huán)境的詞法環(huán)境,其外部環(huán)境引用為 null巷波。擁有一個全局對象(window 對象)及其關(guān)聯(lián)的方法和屬性(例如數(shù)組方法)以及任何用戶自定義的全局變量萎津,this 的值指向這個全局對象。
  • 2抹镊、函數(shù)環(huán)境:用戶在函數(shù)中定義的變量被存儲在環(huán)境記錄中锉屈,包含了arguments 對象。對外部環(huán)境的引用可以是全局環(huán)境垮耳,也可以是包含內(nèi)部函數(shù)的外部函數(shù)環(huán)境颈渊。

直接看偽代碼可能更加直觀

GlobalExectionContext = {  // 全局執(zhí)行上下文
  LexicalEnvironment: {       // 詞法環(huán)境
    EnvironmentRecord: {        // 環(huán)境記錄
      Type: "Object",              // 全局環(huán)境
      // 標(biāo)識符綁定在這里 
      outer: <null>                // 對外部環(huán)境的引用
  }  
}

FunctionExectionContext = { // 函數(shù)執(zhí)行上下文
  LexicalEnvironment: {       // 詞法環(huán)境
    EnvironmentRecord: {        // 環(huán)境記錄
      Type: "Declarative",         // 函數(shù)環(huán)境
      // 標(biāo)識符綁定在這里             // 對外部環(huán)境的引用
      outer: <Global or outer function environment reference>  
  }  
}
變量環(huán)境(VariableEnvironment)

變量環(huán)境也是一個詞法環(huán)境,因此它具有上面定義的詞法環(huán)境的所有屬性氨菇。

在 ES6 中儡炼,詞法 環(huán)境和 變量 環(huán)境的區(qū)別在于前者用于存儲函數(shù)聲明和變量( letconst綁定,而后者僅用于存儲變量( var綁定查蓉。

使用例子進行介紹

let a = 20;  
const b = 30;  
var c;

function multiply(e, f) {  
 var g = 20;  
 return e * f * g;  
}

c = multiply(20, 30);
GlobalExectionContext = {

  ThisBinding: <Global Object>,

  LexicalEnvironment: {  
    EnvironmentRecord: {  
      Type: "Object",  
      // 標(biāo)識符綁定在這里  
      a: < uninitialized >,  
      b: < uninitialized >,  
      multiply: < func >  
    }  
    outer: <null>  
  },

  VariableEnvironment: {  
    EnvironmentRecord: {  
      Type: "Object",  
      // 標(biāo)識符綁定在這里  
      c: undefined,  
    }  
    outer: <null>  
  }  
}

FunctionExectionContext = {  
   
  ThisBinding: <Global Object>,

  LexicalEnvironment: {  
    EnvironmentRecord: {  
      Type: "Declarative",  
      // 標(biāo)識符綁定在這里  
      Arguments: {0: 20, 1: 30, length: 2},  
    },  
    outer: <GlobalLexicalEnvironment>  
  },

  VariableEnvironment: {  
    EnvironmentRecord: {  
      Type: "Declarative",  
      // 標(biāo)識符綁定在這里  
      g: undefined  
    },  
    outer: <GlobalLexicalEnvironment>  
  }  
}
執(zhí)行階段

此階段乌询,完成對所有變量的分配,最后執(zhí)行代碼豌研。

如果 Javascript 引擎在源代碼中聲明的實際位置找不到 let 變量的值妹田,那么將為其分配 undefined 值唬党。

與上述ES3規(guī)范對活動對象的操作大同小異

變量提升

eg1:變量提升

foo;  // undefined
var foo = function () {
    console.log('foo1');
}

foo();  // foo1,foo賦值

var foo = function () {
    console.log('foo2');
}

foo(); // foo2鬼佣,foo重新賦值

eg2:函數(shù)提升

foo();  // foo2
function foo() {
    console.log('foo1');
}

foo();  // foo2

function foo() {
    console.log('foo2');
}

foo(); // foo2

eg3:聲明優(yōu)先級驶拱,函數(shù) > 變量

foo();  // foo2
var foo = function() {
    console.log('foo1');
}

foo();  // foo1,foo重新賦值

function foo() {
    console.log('foo2');
}

foo(); // foo1

變量提升的原因:在創(chuàng)建階段晶衷,函數(shù)聲明存儲在變量環(huán)境中蓝纲,而變量會被設(shè)置為 undefined(在 var 的情況下)或保持未初始化(在 letconst 的情況下)。所以這就是為什么可以在聲明之前訪問 var 定義的變量(盡管是 undefined )晌纫,但如果在聲明之前訪問 letconst 定義的變量就會提示引用錯誤的原因税迷。這就是所謂的變量提升。

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
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