JS執行上下文的兩個階段做了些啥?
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在咱們開始之前,有個問題大家可以一起討論: JS是解釋語言還是編譯語言?
(JS)是一種解釋語言,有自己的編譯器形式,運行在JS引擎中。
每個web瀏覽器都有自己的JS引擎形式,盡管目的一樣。Chrome 有 v8, Mozilla 有 spider monkey等,JS引擎只是將JS源代碼轉換成編譯器能夠理解的語言,然后執行它。
執行上下文
JS 代碼運行的環境構成了執行上下文,執行上下文決定哪段代碼可以訪問變量、函數、對象等。
1. 全局執行上下文
任何時候碼第一次運行,或者當代碼不在任何函數中時,它都會進入全局執行上下文。在整個代碼執行過程中只有一個全局執行上下文。
對于瀏覽器全局執行上下文,它做兩件事:
- 創建window對象。
- 將 this 指向了 windw 對象 (非嚴格模式)
2. 函數執行上下文
當函數執行時,它就創建一個新的函數執行上下文,可以有任意數量的函數執行上下文。
執行堆棧/調用堆棧
瀏覽器中JS解器是單線程,同一時間只能干一件事。代碼中有一個全局的執行上下文和無數個函數執行上下文,那么他們是按什么順序執行的呢?
這里就需要一個 執行上下文棧 的概念了,JS引擎是通過創建執行上下文棧來管理執行上下文的。這里可以把執行上下文棧描述為一個存著函數調用的棧結構,執行順序遵循先進后出的原則,也就是說一個函數的執行上下文,在函數執行完畢之后,會被移除執行上下文棧。
每當腳本在瀏覽器中加載時,堆棧中的第一個元素就是全局執行上下文。然而,當一個函數執行時,將創建一個執行上下文,并將其虛擬的放置在全局執行上下文之上。函數一旦執行完畢,就會從執行堆棧中彈出并將控制權交給到它下面的上下文中。
咱們舉個例子,來模擬上述的過程:
- 步驟1:當上述代碼加載到瀏覽器中時,JS引擎創建一個全局執行上下文(global execution context )并將其推入當前執行堆棧。
- 步驟2:假設最后執行func1()調用,然后JS引擎為該函數創建一個新的執行上下文(function execution context),并將其推到全局執行上下文的頂部。
- 步驟3:在func1()中,咱們調用了func2(),因此JS引擎為該函數創建一個新的執行上下文,并將其推到func1()執行上下文的頂部。
- 步驟4;當func2()函數結束時,它的執行上下文從當前堆棧中彈出,控制權交給它下面的執行上下文,即func1()函數的執行上下文。
- 步驟5:當func1()函數結束時,它的執行堆棧將從堆棧中刪除,控制權交給全局執行上下文。執行完所有代碼后,JS 引擎將從當前堆棧中刪除全局執行上下文。
執行上下文階段
執行上下文主要有兩個階段。
- 創建
- 執行
1. 創建階段
函數創建時做的三件事:
(1) 首先,為用域鏈內的每個函數或變量構建到外部環境的連接。告訴執行上下文它應該包含什么,以及它應該在哪里查找解析函數引用和變量值的方法。
對于全局環境,外部環境為null。然而,全局環境內的所有環境都是以全局環境作為其外部環境的。
例如:如果函數a包含在函數b中,這意味著a有一個外部環境b。
(2) 接著,通過掃描作用鏈,創建一個環境記錄,其中全局上下文的創建和引用(web瀏覽器中的window)、變量、函數和函數參數都在內存中完成。
(3) 最后,在第一步中創建的每個執行上下文中確定this的值(對于全局執行上下文,this指向的是window)。
因此,咱們可以將創建階段表示為
- 創建階段 = {
- scopeChain: {
- /* 作用域鏈解析 */
- },
- variableObject: {
- /* arguments, 函數參數, 內部變量 等等*/
- },
- this: {},
- }
- variableObject:初始化函數的參數variableObject,提升函數聲明和變量聲明。
- scopeChain: 在執行上下文的創建階段,作用域會在變量對象創建之后創建。作用域鏈本身包括變量對象。作用域負責解析變量,當被要求解析變量的時候,會從代碼嵌套結構的最內層開始,如果在最內層沒有找到對應變量,則依次向父級作用域中進行查找,直到尋找到最外層作用域。
- this:確定this的指向,這里需要注意的事this的值是在執行的時候確定的,在定義的時候并不會確定。
執行階段
這是代碼開始在創建階段形成的執行上下文中運行的階段,并逐行分配變量值。
在執行開始時,JS 引擎在其創建階段對象中尋找執行函數的引用。如果不能在自己的作用域內找到它,它將繼續向上查找,直到到達全局環境。
如果在全局環境中沒有找到引用,它將返回一個錯誤。但是,如果找到了一個引用,并且函數執行正確,那么這個特定函數的執行上下文將從堆棧中彈出,JS 引擎將移動到下一個函數,在那里,它們的執行上下文將被添加到堆棧中并執行,依此類推。
咱們通過示例查看上面的兩個階段,以便更好地理解它。
在創建階段,全局執行上下文類似于這樣:
- globalExecutionObj = {
- outerEnvironmentConnection: null,
- variableObjectMapping: {
- name: uninitialized,
- title: undefined,
- date: uninitialized,
- func1: func,
- },
- this: window //Global Object
- }
**注意:**上面,let (name)和const (date)定義的變量在創建階段沒有任何關聯的值,但是var (title)定義的變量會被設置為undefined。
這就是為什么咱們可以在聲明var定義的變量之前訪問它們**(雖然沒有定義)**,但是在聲明let和 const變量之前訪問它們時,會得到一個引用錯誤。
這就是咱們所說的變量提升,即所有使用var的變量聲明都被提升它們的局部作用域(在函數內部聲明)或者全局作用域的頂部(在函數外部聲明的)。
在執行階段,完成變量分配。所以全局執行上下文在執行階段類似如下:
- globalExectutionObj = {
- outerEnvironmentConnection: null,
- variableObjectMapping: {
- name: "overflowjs.com",
- title: "Execution context",
- date: "5 july 2019",
- func1: pointer to function func1,
- },
- this: window //Global Object
- }
**注意:**在執行階段,如果JS引擎在源代碼中聲明位置找不到let變量的值,那么它將為其賦值undefined。
現在,當func1執行,就會生成一個新的函數執行上下文,其創建階段類似如下:
- func1ExecutionObj = {
- outerEnvironmentConnection: Global,
- variableObjectMapping: {
- arguments: {
- 0: 10,
- length: 1
- },
- num: 10,
- author: undefined,
- val: uninitialized,
- func2: undefined
- fixed: uninitialized
- addFive: pointer to function addFive()
- },
- this: Global Object or undefined
- }
在執行階段類似如下:
- func1ExecutionObj = {
- outerEnvironmentConnection: Global,
- variableObjectMapping: {
- arguments: {
- 0: 10,
- length: 1
- },
- num: 10,
- author: "Deepak",
- val: 3,
- func2: pointer to function func2()
- fixed: "Divine"
- addFive: pointer to function addFive()
- },
- this: Global Object or undefined
- }
函數執行完成后,將更新全局環境。然后全局代碼完成,程序結束。
作用域與作用域鏈
1. 作用域
JavaScript中的作用域分為三種:
- 全局作用域
- 函數作用域
- 塊級作用域(ES6)
作用域最大的作用就是隔離變量或函數,并控制他們的生命周期。作用域是在函數執行上下文創建的時候定義好的,不是在函數執行的時候定義的。
2. 什么是作用域鏈
當一個塊或者函數嵌套在另一個塊或函數中時,就發生了作用域的嵌套。在當前函數中如果JS引擎無法找到某個變量,就會往上級嵌套的作用域中去尋找,直到找到該變量或抵達全局作用域,這樣的鏈式關系成為作用域鏈(Scope Chain)。
來個例子演示一下:
- var scope = 'global';
- function checkscope(s) {
- var scope = 'local scope';
- function f() {
- return scope;
- }
- return f();
- }
- checkScope('scope')
首先在checkscope函數聲明的時候,內部會綁定一個[[scope]]的內部屬性:
- checkscope.[[scope]] = [
- globalContext.VO
- ];
接著在checkScope函數在執行之前,創建執行上下文checkscopeContext,并推入執行上下文棧:
- 賦值函數的[[scope]]屬性初始化作用鏈
- 創建變量對象
- 將變量對象壓入作用域鏈的頂端
- // -> 初始化作用域鏈;
- checkscopeContext = {
- scope: [globalContext.VO],
- }
- // -> 創建變量對象
- checkscopeContext = {
- scope: [globalContext.VO],
- VO = {
- arguments: {
- 0: 'scope',
- length: 1,
- },
- s: 'scope', // 傳入的參數
- f: function f(),
- scope: undefined, // 此時聲明的變量為undefined
- },
- }
- // -> 將變量對象壓入作用域鏈的最頂端
- checkscopeContext = {
- scope: [VO, globalContext.VO],
- VO = {
- arguments: {
- 0: 'scope',
- length: 1,
- },
- s: 'scope', // 傳入的參數
- f: function f(),
- scope: undefined, // 此時聲明的變量為undefined
- },
- }
執行階段,修改變量對象里面對應字段的值:
- checkscopeContext = {
- scope: [VO, globalContext.VO],
- VO = {
- arguments: {
- 0: 'scope',
- length: 1,
- },
- s: 'scope', // 傳入的參數
- f: pointer to function f(),
- scope: 'local scope', // 變量賦值
- }
- }
在代碼執行階段,會看到f函數的聲明代碼,給f函數綁定[[scope]]屬性:
- f.[[scope]] = [
- checkscopeContext.VO, // f函數的作用域還包括checkscope的變量對象
- globalContext.VO
- ];
文本到這就結束了,希望對大伙有所幫助。