深入理解JavaScript 中的执行上下文和执行栈

如果你是或者想成为一名 JavaScript 开发者,你必须知道 JavaScript 程序内部是如何执行的。理解执行上下文和执行栈对于理解其他 JavaScript 概念(如变量声明提升,作用域和闭包)至关重要。

正确理解执行上下文和执行栈的概念将使您成为更出色的 JavaScript 开发者。

闲话少说,让我们开始吧 :)

分享自 Bit的博客

使用 Bit 应用所提供的组件作为构建模块,你就是架构师。随时随地和你的团队分享、发现和开发组件,快来尝试鲜!

Bit - 分享和创造代码组件: Bit 能帮助你在不同项目和应用中分享、发现和使用代码组件来创建新功能和……

什么是执行上下文?

简而言之,执行上下文是评估和执行 JavaScript 代码的环境的抽象概念。每当 Javascript 代码在运行的时候,它都是在执行上下文中运行。

执行上下文的类型

JavaScript 中有三种执行上下文类型。

  • 全局执行上下文 — 这是默认或者说基础的上下文,任何不在函数内部的代码都在全局上下文中。它会执行两件事:创建一个全局的 window 对象(浏览器的情况下),并且设置 this 的值等于这个全局对象。一个程序中只会有一个全局执行上下文。
  • 函数执行上下文 — 每当一个函数被调用时, 都会为该函数创建一个新的上下文。每个函数都有它自己的执行上下文,不过是在函数被调用时创建的。函数上下文可以有任意多个。每当一个新的执行上下文被创建,它会按定义的顺序(将在后文讨论)执行一系列步骤。
  • Eval 函数执行上下文 — 执行在 eval 函数内部的代码也会有它属于自己的执行上下文,但由于 JavaScript 开发者并不经常使用 eval,所以在这里我不会讨论它。

执行栈

执行栈,也就是在其它编程语言中所说的“调用栈”,是一种拥有 LIFO(后进先出)数据结构的栈,被用来存储代码运行时创建的所有执行上下文。

当 JavaScript 引擎第一次遇到你的脚本时,它会创建一个全局的执行上下文并且压入当前执行栈。每当引擎遇到一个函数调用,它会为该函数创建一个新的执行上下文并压入栈的顶部。

引擎会执行那些执行上下文位于栈顶的函数。当该函数执行结束时,执行上下文从栈中弹出,控制流程到达当前栈中的下一个上下文。

让我们通过下面的代码示例来理解:

let 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');

上述代码的执行上下文栈。

当上述代码在浏览器加载时,JavaScript 引擎创建了一个全局执行上下文并把它压入当前执行栈。当遇到 first() 函数调用时,JavaScript 引擎为该函数创建一个新的执行上下文并把它压入当前执行栈的顶部。

当从 first() 函数内部调用 second() 函数时,JavaScript 引擎为 second() 函数创建了一个新的执行上下文并把它压入当前执行栈的顶部。当 second() 函数执行完毕,它的执行上下文会从当前栈弹出,并且控制流程到达下一个执行上下文,即 first() 函数的执行上下文。

当 first() 执行完毕,它的执行上下文从栈弹出,控制流程到达全局执行上下文。一旦所有代码执行完毕,JavaScript 引擎从当前栈中移除全局执行上下文。

怎么创建执行上下文?

到现在,我们已经看过 JavaScript 怎样管理执行上下文了,现在让我们了解 JavaScript 引擎是怎样创建执行上下文的。
创建执行上下文有两个阶段:1) 创建阶段 和 2) 执行阶段。

The Creation Phase

在 JavaScript 代码执行前,执行上下文将经历创建阶段。在创建阶段会发生三件事:

  • this 值的决定,即我们所熟知的 This 绑定。
  • 创建词法环境组件。
  • 创建变量环境组件。

所以执行上下文在概念上表示如下:

ExecutionContext = {
 ThisBinding = <this value>,
 LexicalEnvironment = { ... },
 VariableEnvironment = { ... },
}

This 绑定:

在全局执行上下文中,this 的值指向全局对象。(在浏览器中,this引用 Window 对象)。

在函数执行上下文中,this 的值取决于该函数是如何被调用的。如果它被一个引用对象调用,那么 this 会被设置成那个对象,否则 this 的值被设置为全局对象或者 undefined(在严格模式下)。例如:

let foo = {
 baz: function() {
 console.log(this);
 }
}

foo.baz();  // 'this' 引用 'foo', 因为 'baz' 被
       // 对象 'foo' 调用

let bar = foo.baz;

bar();    // 'this' 指向全局 window 对象,因为
       // 没有指定引用对象

词法环境

官方的 ES6 文档把词法环境定义为

词法环境是一种规范类型,基于 ECMAScript 代码的词法嵌套结构来定义标识符和具体变量和函数的关联。一个词法环境由环境记录器和一个可能的引用外部词法环境的空值组成。

简单来说词法环境是一种持有标识符—变量映射的结构。(这里的标识符指的是变量/函数的名字,而变量是对实际对象[包含函数类型对象]或原始数据的引用)。
现在,在词法环境的内部有两个组件:(1) 环境记录器和 (2) 一个外部环境的引用。

  1. 环境记录器是存储变量和函数声明的实际位置。
  2. 外部环境的引用意味着它可以访问其父级词法环境(作用域)。

词法环境有两种类型:

  • 全局环境(在全局执行上下文中)是没有外部环境引用的词法环境。全局环境的外部环境引用是 null。它拥有内建的 Object/Array/等、在环境记录器内的原型函数(关联全局对象,比如 window 对象)还有任何用户定义的全局变量,并且 this的值指向全局对象。
  • 在函数环境中,函数内部用户定义的变量存储在环境记录器中。并且引用的外部环境可能是全局环境,或者任何包含此内部函数的外部函数。

环境记录器也有两种类型(如上!):

  • 声明式环境记录器存储变量、函数和参数。
  • 对象环境记录器用来定义出现在全局上下文中的变量和函数的关系。

简而言之,

在全局环境中,环境记录器是对象环境记录器。
在函数环境中,环境记录器是声明式环境记录器。

注意 — 对于函数环境,声明式环境记录器还包含了一个传递给函数的 arguments 对象(此对象存储索引和参数的映射)和传递给函数的参数的 length。

抽象地讲,词法环境在伪代码中看起来像这样:

GlobalExectionContext = {
 LexicalEnvironment: {
  EnvironmentRecord: {
   Type: "Object",
   // 在这里绑定标识符
  }
  outer: <null>
 }
}

FunctionExectionContext = {
 LexicalEnvironment: {
  EnvironmentRecord: {
   Type: "Declarative",
   // 在这里绑定标识符
  }
  outer: <Global or outer function environment reference>
 }
}

变量环境:

它同样是一个词法环境,其环境记录器持有变量声明语句在执行上下文中创建的绑定关系。

如上所述,变量环境也是一个词法环境,所以它有着上面定义的词法环境的所有属性。

在 ES6 中,词法环境组件和变量环境的一个不同就是前者被用来存储函数声明和变量(let 和 const)绑定,而后者只用来存储 var 变量绑定。

我们看点样例代码来理解上面的概念:

let a = 20;
const b = 30;
var c;
function multiply(e, f) {
 var g = 20;
 return e * f * g;
}
c = multiply(20, 30);

执行上下文看起来像这样:

GlobalExectionContext = {

 ThisBinding: <Global Object>,

 LexicalEnvironment: {
  EnvironmentRecord: {
   Type: "Object",
   // 在这里绑定标识符
   a: < uninitialized >,
   b: < uninitialized >,
   multiply: < func >
  }
  outer: <null>
 },

 VariableEnvironment: {
  EnvironmentRecord: {
   Type: "Object",
   // 在这里绑定标识符
   c: undefined,
  }
  outer: <null>
 }
}

FunctionExectionContext = {
 ThisBinding: <Global Object>,

 LexicalEnvironment: {
  EnvironmentRecord: {
   Type: "Declarative",
   // 在这里绑定标识符
   Arguments: {0: 20, 1: 30, length: 2},
  },
  outer: <GlobalLexicalEnvironment>
 },

VariableEnvironment: {
  EnvironmentRecord: {
   Type: "Declarative",
   // 在这里绑定标识符
   g: undefined
  },
  outer: <GlobalLexicalEnvironment>
 }
}

注意 — 只有遇到调用函数 multiply 时,函数执行上下文才会被创建。

可能你已经注意到 let 和 const 定义的变量并没有关联任何值,但 var 定义的变量被设成了 undefined。

这是因为在创建阶段时,引擎检查代码找出变量和函数声明,虽然函数声明完全存储在环境中,但是变量最初设置为 undefined(var 情况下),或者未初始化(let 和 const 情况下)。

这就是为什么你可以在声明之前访问 var 定义的变量(虽然是 undefined),但是在声明之前访问 let 和 const 的变量会得到一个引用错误。

这就是我们说的变量声明提升。

执行阶段

这是整篇文章中最简单的部分。在此阶段,完成对所有这些变量的分配,最后执行代码。

注意 — 在执行阶段,如果 JavaScript 引擎不能在源码中声明的实际位置找到 let 变量的值,它会被赋值为 undefined。

结论

我们已经讨论过 JavaScript 程序内部是如何执行的。虽然要成为一名卓越的 JavaScript 开发者并不需要学会全部这些概念,但是如果对上面概念能有不错的理解将有助于你更轻松,更深入地理解其他概念,如变量声明提升,作用域和闭包。

就是这样,如果你发现这篇文章有用,请点击 👏 按钮并在下面自由地评论!我很乐意和你讨论 😃。

分享自Bit的博客

Bit 使得在项目和应用中分享小型组件和模块变得非常简单,使您和您的团队可以更快地构建代码。随时随地和你的团队分享、发现和开发组件,快来尝鲜!

Bit - 分享和创造代码组件: Bit 能帮助你在不同项目和应用中分享、发现和使用代码组件来创建新功能和……

总结

以上所述是小编给大家介绍的JavaScript 中的执行上下文和执行栈 ,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对我们网站的支持!

(0)

相关推荐

  • 简单了解JavaScript中的执行上下文和堆栈

    什么是执行上下文? JavaScript的执行环境非常重要,当JavaScript代码在行时,会被预处理为以下情况之一: Global code - 首次执行代码的默认环境. Function code - 每当执行流程进入函数体时. Eval code - 要在eval函数内执行的文本. 你可以阅读大量涉及作用域的在线资料,不过为了使事情更容易理解,让我们将术语"执行上下文"视为当前代码的运行环境或作用域.接下来让我们看一个包含global和function / local上下文的代

  • js bind 函数 使用闭包保存执行上下文

    复制代码 代码如下: window.name = "the window object" function scopeTest() { return this.name; } // calling the function in global scope: scopeTest() // -> "the window object" var foo = { name: "the foo object!", otherScopeTest: fu

  • 浅析JavaScript作用域链、执行上下文与闭包

    闭包和作用域链是JavaScript中比较重要的概念,这两天翻阅了一些资料,把相关知识点给大家总结了以下. JavaScript 采用词法作用域(lexical scoping),函数执行依赖的变量作用域是由函数定义的时候决定,而不是函数执行的时候决定.以下面的代码片段举例说明,通常来说(基于栈的实现,如 C 语言) foo 被调用之后函数内的本地变量 scope 会被释放,但是从词法上看 foo 的内嵌匿名函数中 scope 应该指的是 foo 的本地变量 scope ,并且实际上代码的运行结

  • 对于Javascript 执行上下文的全面了解

    在这篇文章中,将比较深入地阐述下执行上下文 – JavaScript中最基础也是最重要的一个概念.相信读完这篇文章后,你就会明白javascript引擎内部在执行代码以前到底做了些什么,为什么某些函数以及变量在没有被声明以前就可以被使用,以及它们的最终的值是怎样被定义的. 什么是执行上下文 Javascript中代码的运行环境分为以下三种: 全局级别的代码 – 这个是默认的代码运行环境,一旦代码被载入,引擎最先进入的就是这个环境. 函数级别的代码 – 当执行一个函数时,运行函数体中的代码. Ev

  • 深入探讨JavaScript的最基本部分之执行上下文

    在这篇文章中,我将深入探讨JavaScript的最基本部分之一,即Execution Context(执行上下文). 在本文结束时,你应该对解释器了解得更清楚:为什么在声明它们之前可以使用某些函数或变量?以及它们的值是如何确定的? 什么是执行上下文? JavaScript的执行环境非常重要,当JavaScript代码在行时,会被预处理为以下情况之一: Global code - 首次执行代码的默认环境. Function code - 每当执行流程进入函数体时. Eval code - 要在ev

  • 跟我学习javascript的执行上下文

    在这篇文章里,我将深入研究JavaScript中最基本的部分--执行上下文(execution context).读完本文后,你应该清楚了解释器做了什么,为什么函数和变量能在声明前使用以及他们的值是如何决定的. 1.EC-执行环境或者执行上下文 每当控制器到达ECMAScript可执行代码的时候,控制器就进入了一个执行上下文(好高大上的概念啊). javascript中,EC分为三种: 全局级别的代码 –– 这个是默认的代码运行环境,一旦代码被载入,引擎最先进入的就是这个环境. 函数级别的代码

  • 详释JavaScript执行环境与执行栈

    执行环境 执行环境 ( 也称"执行上下文" ) 可以说是 JavaScript 最重要的一个概念.那么执行环境到底是什么呢?一句话就可以概括:代码 ( 包括函数 ) 执行时所需要的所有信息就是执行环境.由于 ES 历经多个版本,所以执行环境的标准也一直在变,下面列出了三个主要的版本内容: ES3 标准中的执行环境 scope:作用域,如果有作用域嵌套的情况就称作"作用域链". variable object:变量对象,用于存储标识符的特殊对象. this value

  • 深入理解JavaScript系列(11) 执行上下文(Execution Contexts)

    简介 从本章开始,我将陆续(翻译.转载.整理)http://dmitrysoshnikov.com/网站关于ECMAScript标标准理解的好文. 本章我们要讲解的是ECMAScript标准里的执行上下文和相关可执行代码的各种类型. 原始作者:Dmitry A. Soshnikov 原始发布: 2009-06-26 俄文原文:http://dmitrysoshnikov.com/ecmascript/ru-chapter-1-execution-contexts/ 英文翻译:Dmitry A.

  • 一篇文章弄懂javascript中的执行栈与执行上下文

    前言 作为一个前端开发人员,弄清楚JavaScript的执行上下文有助于我们理解js中一些晦涩的概念,比如闭包,作用域,变量提升等等. 执行栈 执行栈用于存储代码执行期间创建的所有执行上下文.具有FILO接口,也被称为调用栈. 当JavaScript代码被运行的时候,会创建一个全局上下文,并push到当前执行栈.之后当发生函数调用的时候,引擎会为函数创建一个函数执行上下文并push到栈顶.引擎会先执行调用栈顶部的函数,当函数执行完成后,当前函数的执行上下文会被移除当前执行栈.并移动到下一个上下文

  • JS ES6中setTimeout函数的执行上下文示例

    本文介绍的是setTimeout函数,延迟执行函数里的执行上下文,分享给大家供大家参考学习,来看看详细的内容: (1)ES5中,setTimeout里面的函数的执行上下文为全局上下文,举例来说: function log(){ setTimeout(function(){console.log(this.id)},100) } var id=42 log.call({id:21}) //输出的结果为42 我们可以看到setTimeout,被延迟执行的函数,里面的this,指向的是全局作用域,也就

随机推荐