深入javascript之执行上下文

一,相关概念

  • EC : 执行上下文
  • ECS : 执行环境栈
  • VO : 变量对象
  • AO : 活动对象
  • scope chain :作用域链

二,执行上下文

javascript运行的代码环境有三种:

  • 全局代码:代码默认运行的环境,最先会进入到全局环境中
  • 函数代码:在函数的局部环境中运行的代码
  • Eval代码:在Eval()函数中运行的代码

全局上下文是最外围的一个执行环境,web浏览器中被认为是window对象。在初始化代码时会先进入全局上下文中,每当一个函数被调用时就会为该函数创建一个执行上下文,每个函数都有自己的执行上下文。来看一段代码:

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function f1() {  
var f1Context = 'f1 context';
function f2() {
var f2Context = 'f2 context';
function f3() {
var f3Context = 'f3 context';
console.log(f3Context);
}
f3();
console.log(f2Context);
}
f2();
console.log(f1Context);
}
f1();

这段代码有4个执行上下文:全局上下文和f1(),f2(),f3()属于自己的执行上下文。

全局上下文拥有f1(),f1()的上下文中有变量f1Context和f2(),f2()的上下文有变量f2Context和f3(),f3()上下文有变量f3Context

在这我们了解下执行环境栈ECS,一段代码所有的执行上下文都会被推入栈中等待被执行,因为js是单线程,任务都为同步任务的情况下某一时间只能执行一个任务,执行一段代码首先会进入全局上下文中,并将其压入ECS中,执行f1()会为其创建执行上下文压入栈顶,f1()中有f2(),再为f2()创建f2()的执行上下文,依次,最终全局上下文被压入到栈底,f3()的执行上下文在栈顶,函数执行完后,ECS就会弹出其上下文,f3()上下文弹出后,f2()上下文来到栈顶,开始执行f2(),依次,最后ECS中只剩下全局上下文,它等到应用程序退出,例如浏览器关闭时销毁

总结:(执行上下文就用EC替代)

1. 全局上下文压入栈顶

2. 执行某一函数就为其创建一个EC,并压入栈顶

3. 栈顶的函数执行完之后它的EC就会从ECS中弹出,并且变量对象(VO)随之销毁

4. 所有函数执行完之后ECS中只剩下全局上下文,在应用关闭时销毁

大家再看一道道题:

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function foo(i) {  
if(i == 3) {
return;
}
foo(i+1);
console.log(i);
}
foo(0);

大家明白执行上下文的进栈出栈就应该知道结果为什么是2,1,0

ECS栈顶为foo(3)的的上下文,直接return弹出后,栈顶变成foo(2)的上下文,执行foo(2),输出2并弹出,执行foo(1),输出1并弹出,执行foo(0),输出0并弹出,关闭浏览器后全局EC弹出,所以结果为2,1,0

刚才提到VO,我们来了解什么是VO

三,VO/AO

VO(变量对象)

创建执行上下文时与之关联的会有一个变量对象,该上下文中的所有变量和函数全都保存在这个对象中。

AO(活动对象)

进入到一个执行上下文时,此执行上下文中的变量和函数都可以被访问到,可以理解为被激活

谈到了上下文的创建和执行,我们来看看EC建立的过程:

建立阶段:(函数被调用,但是还未执行函数中的代码)

    1. 创建变量,参数,函数,arguments对象

    2. 建立作用域链

    3. 确定this的值

执行阶段:变量赋值,函数引用,执行代码

执行上下文为一个对象,包含VO,作用域链和this

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executionContextObj = {    
variableObject: { /* 函数中的arguments对象, 参数, 内部的变量以及函数声明 */ },
scopeChain: { /* variableObject 以及所有父执行上下文中的variableObject */ },
this: {}
}

具体过程:

1. 找到当前上下文调用函数的代码

2. 执行代码之前,先创建执行上下文

3. 创建阶段:

    3-1. 创建变量对象(VO):  

        1. 创建arguments对象,检查当前上下文的参数,建立该对象下的属性和属性值

        2. 扫描上下文的函数申明:

            1. 每扫描到一个函数什么就会在VO里面用函数名创建一个属性,为一个指针,指向该函数在内存中的地址

            2. 如果函数名在VO中已经存在,对应的属性值会被新的引用覆盖

        3. 扫描上下文的变量申明:

            1. 每扫描到一个变量就会用变量名作为属性名,其值初始化为undefined

            2. 如果该变量名在VO中已经存在,则直接跳过继续扫描

    3-2. 初始化作用域链

    3-3. 确定上下文中this的指向

4. 代码执行阶段

    4-1. 执行函数体中的代码,给VO中的变量赋值

看代码理解:

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function foo(i) {    
var a = 'hello';
var b = function privateB() {};
function c() {}
}
foo(22);

调用foo(22)时创建上下文包括VO,作用域链,this值

以函数名作为属性值,指向该函数在内存中的地址;变量名作为属性名,其初始化值为undefined

注意:函数申明先于变量申明

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fooExecutionContext = {    
variableObject: {
arguments: {
0: 22,
length: 1
},
i: 22,
c: pointer to function c(),
a: undefined,
b: undefined
},
scopeChain: { ... },
this: { ... }
}

创建阶段结束后就会进入代码执行阶段,给VO中的变量赋值

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fooExecutionContext = {    
variableObject: {
arguments: {
0: 22,
length: 1
},
i: 22,
c: pointer to function c(),
a: 'hello',
b: pointer to function privateB()
},
scopeChain: { ... },
this: { ... }
}

四,变量提升

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function foo() {  
console.log(f1); //f1() {}
console.log(f2); //undefined
var f1 = 'hosting';
var f2 = function() {}
function f1() {}
}
foo();

调用foo()时会创建VO,初始VO中变量值等有一系列的过程,所有变量初始化值为undefined,所以console.log(f2)的值为undefined。并且函数申明先于变量申明,所以console.log(f1)的值为f1()函数而不为hosting

五,总结

  • 调用函数时会为其创建执行上下文,并压入执行环境栈的栈顶,执行完毕弹出,执行上下文被销毁,随之VO也被销毁
  • EC创建阶段分创建阶段和代码执行阶段
  • 创建阶段初始变量值为undefined,执行阶段才为变量赋值
  • 函数申明先于变量申明