JavaScript 中执行上下文和执行栈
理解执行上下文
执行上下文是当前JavaScript
代码被解析
和执行时所在环境
的抽象概念
执行上下文的类型
执行上下文总共有三种类型
- 全局执行上下文:只有一个,浏览器中的全局对象就是 window 对象,this 指向这个全局对象。
- 函数执行上下文:存在无数个,只有在函数被调用的时候才会被创建,每次调用函数都会创建一个新的执行上下文。
- Eval 函数执行上下文: 指的是运行在 eval 函数中的代码,很少用而且不建议使用
执行栈
执行栈,也叫调用栈,具有LIFO(后进先出)
结构,用于存储在代码执行期间创建的所有执行上下文。
首次运行JS代码时,会创建一个全局执行上下文并Push到当前的执行栈中。每当发生函数调用,引擎都会为该函数创建一个新的函数执行上下文并Push到当前执行栈的栈顶。
根据执行栈LIFO
规则,当栈顶函数运行完成后,其对应的函数执行上下文将会从执行栈中Pop出,上下文控制权将移到当前执行栈的下一个执行上下文。
执行上下文的创建
执行上下文的创建分两个阶段:创建阶段、执行阶段
创建阶段
确定 this 的值,也被称为
This Binding
。- 全局执行上下文中,this 的值指向全局对象,在浏览器中this 的值指向 window对象,而在nodejs中指向这个文件的module对象。
- 函数执行上下文中,this 的值取决于函数的调用方式。具体有:
默认绑定
、隐式绑定
、显式绑定(硬绑定)
、new绑定
、箭头函数
LexicalEnvironment(词法环境)
组件被创建。- 环境记录:存储变量和函数声明的实际位置
- 对外部环境的引用:可以访问其外部词法环境,全局环境外部环境引用为
null
VariableEnvironment(变量环境)
组件被创建。
变量环境也是一个词法环境,因此它具有上面定义的词法环境的所有属性。
在 ES6 中,词法环境和变量环境的区别在于前者用于存储函数声明和变量let
和const
绑定,而后者仅用于存储变量var
绑定。1
2
3
4
5
6//伪代码
ExecutionContext = {
ThisBinding = <this value>, // 确定this
LexicalEnvironment = { ... }, // 词法环境
VariableEnvironment = { ... }, // 变量环境
}
加餐:变量提升的原因:在创建阶段,函数声明存储在环境中,而变量会被设置为
undefined
(在var
的情况下)或保持未初始化(在let
和const
的情况下)。所以这就是为什么可以在声明之前访问var
定义的变量(尽管是undefined
),但如果在声明之前访问let
和const
定义的变量就会提示引用错误的原因。这就是所谓的变量提升。函数提升>变量提升
执行阶段
此阶段,完成对所有变量的分配,最后执行代码。
如果 Javascript
引擎在源代码中声明的实际位置找不到 let
变量的值,那么将为其分配 undefined
值
深入之执行上下文栈和变量对象
JS是单线程的语言,执行顺序肯定是顺序执行,但是JS 引擎并不是一行一行地分析和执行程序,而是一段一段地分析执行,会先进行编译阶段然后才是执行阶段。
执行上下文栈
因为JS引擎创建了很多的执行上下文,所以JS引擎创建了执行上下文栈(Execution context stack,ECS)来管理执行上下文。
当 JavaScript 初始化的时候会向执行上下文栈压入一个全局执行上下文,并且只有当整个应用程序结束的时候,执行栈才会被清空,所以程序结束之前, 执行栈最底部永远有个全局执行上下文。
函数上下文
在函数上下文中,用活动对象(activation object, AO)来表示变量对象
- 变量对象(VO)是规范上或者是JS引擎上实现的,并不能在JS环境中直接访问。
- 当进入到一个执行上下文后,这个变量对象才会被激活,所以叫活动对象(AO),这时候活动对象上的各种属性才能被访问。
执行上下文的代码会分成两个阶段进行处理:1.进入执行上下文;2.代码执行
进入执行上下文:很明显,这个时候还没有执行代码,此时的变量对象会包括(如下顺序初始化)
- 函数的所有形参 (only函数上下文):没有实参,属性值设为undefined。
- 函数声明:如果变量对象已经存在相同名称的属性,则完全替换这个属性。
- 变量声明:如果变量名称跟已经声明的形参或函数相同,则变量声明不会干扰已经存在的这类属性。
总结:
- 全局上下文的变量对象初始化是全局对象
- 函数上下文的变量对象初始化只包括 Arguments 对象
- 在进入执行上下文时会给变量对象添加形参、函数声明、变量声明等初始的属性值
- 在代码执行阶段,会再次修改变量对象的属性值
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