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9.5 JavaScript深切 - 试行上下文
分类:网页制作

JavaScript 深入之执行上下文

2017/05/18 · JavaScript · 执行上下文

原文出处: 冴羽   

已离开简书,原因参见 http://www.jianshu.com/p/0f12350a6b66。

前言

本文是在前人的基础上,加上自己的理解,解释一下JavaScript的代码执行过程

前言

在《JavaScript深入之执行上下文栈》中讲到,当JavaScript代码执行一段可执行代码(executable code)时,会创建对应的执行上下文(execution context)。

对于每个执行上下文,都有三个重要属性:

  • 变量对象(Variable object,VO)
  • 作用域链(Scope chain)
  • this

然后分别在《JavaScript深入之变量对象》、《JavaScript深入之作用域链》、《JavaScript深入之从ECMAScript规范解读this》中讲解了这三个属性。

阅读本文前,如果对以上的概念不是很清楚,希望先阅读这些文章。

因为,这一篇,我们会结合着所有内容,讲讲执行上下文的具体处理过程。

虽人微言轻,但也要有自己的态度。

什么是执行上下文

执行上下文(Execution Context)是 JavaScript 中最基本概念之一。那什么是执行上下文呢?让我们想象执行上下文就是当前代码的执行环境。当程序运行时,所在的执行环境是非常重要的, 通常认为是以下三种的其中之一:

  • Global code – 默认环境,你的代码首次执行的地方。
  • Function code – 当代码执行进入到函数体当中。
  • Eval code – 在 eval 函数内部执行的文本。这个东西我是在实际开发中,我是没有用过,直接忽略!

思考题

在《JavaScript深入之词法作用域和动态作用域》中,提出这样一道思考题:

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

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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()();

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

两段代码都会打印’local scope’。虽然两段代码执行的结果一样,但是两段代码究竟有哪些不同呢?

紧接着就在下一篇《JavaScript深入之执行上下文栈》中,讲到了两者的区别在于执行上下文栈的变化不一样,然而,如果是这样笼统的回答,依然显得不够详细,本篇就会详细的解析执行上下文栈和执行上下文的具体变化过程。

文章可以在我的 Github https://github.com/mqyqingfeng/Blog 查看

执行上下文的组成

每个执行上下文的组成,如下图

图片 1

image.png

  • 变量对象(Variable object,VO): 变量对象,即包含变量的对象,除了我们无法访问它外,和普通对象没什么区别
  • [[Scope]]属性:数组。作用域链是一个由变量对象组成的带头结点的单向链表,其主要作用就是用来进行变量查找。而[[Scope]]属性是一个指向这个链表头节点的指针。
  • this: 指向一个环境对象,注意是一个对象,而且是一个普通对象,而不是一个执行环境。

具体执行分析

我们分析第一段代码:

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

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

执行过程如下:

1.执行全局代码,创建全局执行上下文,全局上下文被压入执行上下文栈

ECStack = [ globalContext ];

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    ECStack = [
        globalContext
    ];

2.全局上下文初始化

globalContext = { VO: [global, scope, checkscope], Scope: [globalContext.VO], this: globalContext.VO }

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    globalContext = {
        VO: [global, scope, checkscope],
        Scope: [globalContext.VO],
        this: globalContext.VO
    }

2.初始化的同时,checkscope 函数被创建,保存作用域链到函数的内部属性[[scope]]

checkscope.[[scope]] = [ globalContext.VO ];

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    checkscope.[[scope]] = [
      globalContext.VO
    ];

3.执行 checkscope 函数,创建 checkscope 函数执行上下文,checkscope 函数执行上下文被压入执行上下文栈

ECStack = [ checkscopeContext, globalContext ];

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    ECStack = [
        checkscopeContext,
        globalContext
    ];

4.checkscope 函数执行上下文初始化:

  1. 复制函数 [[scope]] 属性创建作用域链,
  2. 用 arguments 创建活动对象,
  3. 初始化活动对象,即加入形参、函数声明、变量声明,
  4. 将活动对象压入 checkscope 作用域链顶端。

同时 f 函数被创建,保存作用域链到 f 函数的内部属性[[scope]]

checkscopeContext = { AO: { arguments: { length: 0 }, scope: undefined, f: reference to function f(){} }, Scope: [AO, globalContext.VO], this: undefined }

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    checkscopeContext = {
        AO: {
            arguments: {
                length: 0
            },
            scope: undefined,
            f: reference to function f(){}
        },
        Scope: [AO, globalContext.VO],
        this: undefined
    }

5.执行 f 函数,创建 f 函数执行上下文,f 函数执行上下文被压入执行上下文栈

ECStack = [ fContext, checkscopeContext, globalContext ];

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    ECStack = [
        fContext,
        checkscopeContext,
        globalContext
    ];

6.f 函数执行上下文初始化, 以下跟第 4 步相同:

  1. 复制函数 [[scope]] 属性创建作用域链
  2. 用 arguments 创建活动对象
  3. 初始化活动对象,即加入形参、函数声明、变量声明
  4. 将活动对象压入 f 作用域链顶端

fContext = { AO: { arguments: { length: 0 } }, Scope: [AO, checkscopeContext.AO, globalContext.VO], this: undefined }

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    fContext = {
        AO: {
            arguments: {
                length: 0
            }
        },
        Scope: [AO, checkscopeContext.AO, globalContext.VO],
        this: undefined
    }

7.f 函数执行,沿着作用域链查找 scope 值,返回 scope 值

8.f 函数执行完毕,f 函数上下文从执行上下文栈中弹出

ECStack = [ checkscopeContext, globalContext ];

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    ECStack = [
        checkscopeContext,
        globalContext
    ];

9.checkscope 函数执行完毕,checkscope 执行上下文从执行上下文栈中弹出

ECStack = [ globalContext ];

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    ECStack = [
        globalContext
    ];

第二段代码就留给大家去尝试模拟它的执行过程。

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

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

不过,在下一篇《JavaScript深入之闭包》中也会提及这段代码的执行过程。

执行上下文栈的概念(调用栈)

若干执行上下文会构成一个执行上下文栈(Execution context stack,ECS)。浏览器里的JS解释器被实现为单线程。这意味着同一时间只能发生一件事情,其他的代码将会被放在执行上下文栈里面排队。我们共通过代码来举个演示一下

// Global Content
var a = "global var";

function foo(){
    console.log(a);
}

function outerFunc(){
    var b = "var in outerFunc";
    console.log(b);

    function innerFunc(){
        var c = "var in innerFunc";
        console.log(c);
        foo();
    }

    innerFunc();
}
outerFunc()

代码首先进入Global Execution Context,然后依次进入outerFunc,innerFunc和foo的执行上下文,执行上下文栈就可以表示为:

图片 2

image.png

执行全局代码时,会产生一个执行上下文环境,每次调用函数都又会产生执行上下文环境。当函数调用完成时,这个上下文环境以及其中的数据都会被消除,再重新回到全局上下文环境。处于活动状态的执行上下文环境只有一个。

图片 3

image.png

重要参考

《一道js面试题引发的思考》

本文写的太好,给了我很多启发。感激不尽!

执行上下文栈5个需要记住的关键点

  • 单线程。
  • 同步执行。
  • 一个全局上下文。
  • 无限制函数上下文。
  • 每次函数被调用创建新的执行上下文,包括调用自己。

深入系列

JavaScript深入系列目录地址:。

JavaScript深入系列预计写十五篇左右,旨在帮大家捋顺JavaScript底层知识,重点讲解如原型、作用域、执行上下文、变量对象、this、闭包、按值传递、call、apply、bind、new、继承等难点概念。

如果有错误或者不严谨的地方,请务必给予指正,十分感谢。如果喜欢或者有所启发,欢迎star,对作者也是一种鼓励。

本系列:

  1. JavaScirpt 深入之从原型到原型链
  2. JavaScript 深入之词法作用域和动态作用域
  3. JavaScript 深入之执行上下文栈
  4. JavaScript 深入之变量对象
  5. JavaScript 深入之作用域链
  6. JavaScript 深入之从 ECMAScript 规范解读 this

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图片 4

执行上下文中的细节

现在我们已经知道了每个函数调用都会创建一个新的 执行上下文 。 然而,在 JavaScript 解释器内部,对每个执行上下文的调用会经历两个阶段:

  • 创建阶段(当函数被调用, 但内部的代码还没开始执行)
    -. 创建 作用域链.
    -. 创建变量、函数以及参数
    -. 决定 this 的值

  • 激活 / 代码执行阶段
    -. 赋值, 寻找函数引用以及解释 /执行代码

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