关于javascript:深入理解JavaScript执行上下文和执行栈

前言

如果你是一名 JavaScript 开发者，或者想要成为一名 JavaScript 开发者，那么你必须晓得 JavaScript 程序外部的执行机制。执行上下文和执行栈是 JavaScript 中要害概念之一，是 JavaScript 难点之一。了解执行上下文和执行栈同样有助于了解其余的 JavaScript 概念如晋升机制、作用域和闭包等。本文尽可能用通俗易懂的形式来介绍这些概念。

一、执行上下文（Execution Context）

1. 什么是执行上下文

简而言之，执行上下文就是以后 JavaScript 代码被解析和执行时所在环境的抽象概念，JavaScript 中运行任何的代码都是在执行上下文中运行

2. 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：这是默认的、最根底的执行上下文。不在任何函数中的代码都位于全局执行上下文中。它做了两件事：1. 创立一个全局对象，在浏览器中这个全局对象就是 window 对象。2. 将 this 指针指向这个全局对象。一个程序中只能存在一个全局执行上下文。
• 函数执行上下文：每次调用函数时，都会为该函数创立一个新的执行上下文。每个函数都领有本人的执行上下文，然而只有在函数被调用的时候才会被创立。一个程序中能够存在任意数量的函数执行上下文。每当一个新的执行上下文被创立，它都会依照特定的程序执行一系列步骤，具体过程将在本文前面探讨。
• Eval 函数执行上下文：运行在 eval 函数中的代码也取得了本人的执行上下文，但因为 Javascript 开发人员不罕用 eval 函数，所以在这里不再探讨。

二、执行上下文的生命周期

执行上下文的生命周期包含三个阶段：创立阶段→执行阶段→回收阶段，本文重点介绍创立阶段。

1. 创立阶段

当函数被调用，但未执行任何其外部代码之前，会做以下三件事：

• 创立变量对象：首先初始化函数的参数 arguments，晋升函数申明和变量申明。下文会具体阐明。
• 创立作用域链（Scope Chain）：在执行期上下文的创立阶段，作用域链是在变量对象之后创立的。作用域链自身蕴含变量对象。作用域链用于解析变量。当被要求解析变量时，JavaScript 始终从代码嵌套的最内层开始，如果最内层没有找到变量，就会跳转到上一层父作用域中查找，直到找到该变量。
• 确定 this 指向：包含多种状况，下文会具体阐明

在一段 JS 脚本执行之前，要先解析代码（所以说 JS 是解释执行的脚本语言），解析的时候会先创立一个全局执行上下文环境，先把代码中行将执行的变量、函数申明都拿进去。变量先临时赋值为 undefined，函数则先申明好可应用。这一步做完了，而后再开始正式执行程序。

另外，一个函数在执行之前，也会创立一个函数执行上下文环境，跟全局上下文差不多，不过 函数执行上下文中会多出 this arguments 和函数的参数。

2. 执行阶段

执行变量赋值、代码执行

3. 回收阶段

执行上下文出栈期待虚拟机回收执行上下文

三、变量晋升和 this 指向的细节

1. 变量申明晋升

大部分编程语言都是先申明变量再应用，但在 JS 中，事件有些不一样：

console.log(a)// undefined
var a = 10

上述代码失常输入 undefined 而不是报错Uncaught ReferenceError: a is not defined, 这是因为申明晋升（hoisting），相当于如下代码：

var a; // 申明 默认值是 undefined“筹备工作”console.log(a);
a=10; // 赋值

2. 函数申明晋升

咱们都晓得，创立一个函数的办法有两种，一种是通过函数申明 function foo(){}
另一种是通过函数表达式var foo = function(){} , 那这两种在函数晋升有什么区别呢？

console.log(f1) // function f1(){}
function f1() {} // 函数申明
console.log(f2) // undefined
var f2 = function() {} // 函数表达式

接下来咱们通过一个例子来阐明这个问题：

function test() {foo(); // Uncaught TypeError "foo is not a function"
    bar(); // "this will run!"
    var foo = function () { // function expression assigned to local variable 'foo'
        alert("this won't run!");
    }
    function bar() { // function declaration, given the name 'bar'
        alert("this will run!");
    }
}
test();

在下面的例子中，foo()调用的时候报错了，而 bar 可能失常调用。

咱们后面说过变量和函数都会回升，遇到函数表达式 var foo = function(){}时，首先会将 var foo 回升到函数体顶部，然而此时的 foo 的值为 undefined, 所以执行 foo() 报错。

而对于函数 bar(), 则是晋升了整个函数，所以bar() 才可能顺利执行。

有个细节必须留神：当遇到函数和变量同名且都会被晋升的状况，函数申明优先级比拟高，因而变量申明会被函数申明所笼罩，然而能够从新赋值。

alert(a);// 输入：function a(){ alert('我是函数') }
function a(){ alert('我是函数') }//
var a = '我是变量';
alert(a);   // 输入：'我是变量'

function 申明的优先级比 var 申明高，也就意味着当两个同名变量同时被 function 和 var 申明时，function 申明会笼罩 var 申明

这代码等效于：

function a(){alert('我是函数')} 
var a;    //hoisting
alert(a);    // 输入：function a(){ alert('我是函数') }
a = '我是变量';// 赋值
alert(a);   // 输入：'我是变量'

最初咱们看个简单点的例子：

function test(arg){
    // 1\. 形参 arg 是 "hi"
    // 2\. 因为函数申明比变量申明优先级高，所以此时 arg 是 function
    console.log(arg);  
    var arg = 'hello'; // 3.var arg 变量申明被疏忽，arg = 'hello' 被执行
    function arg(){console.log('hello world') 
    }
    console.log(arg);  
}
test('hi');
/* 输入：function arg(){console.log('hello world') 
    }
hello 
*/

这是因为当函数执行的时候, 首先会造成一个新的公有的作用域，而后顺次依照如下的步骤执行：

• 如果无形参，先给形参赋值
• 进行公有作用域中的预解释，函数申明优先级比变量申明高，最初后者会被前者所笼罩，然而能够从新赋值
• 公有作用域中的代码从上到下执行

3. 确定 this 的指向

先搞明确一个很重要的概念 —— this 的值是在执行的时候能力确认，定义的时候不能确认！ 为什么呢 —— 因为 this 是执行上下文环境的一部分，而执行上下文须要在代码执行之前确定，而不是定义的时候。看如下例子：

// 状况 1
function foo() {console.log(this.a) //1
}
var a = 1
foo()

// 状况 2
function fn(){console.log(this);
}
var obj={fn:fn};
obj.fn(); //this->obj

// 状况 3
function CreateJsPerson(name,age){
//this 是以后类的一个实例 p1
this.name=name; //=>p1.name=name
this.age=age; //=>p1.age=age
}
var p1=new CreateJsPerson("尹华芝",48);

// 状况 4
function add(c, d){return this.a + this.b + c + d;}
var o = {a:1, b:3};
add.call(o, 5, 7); // 1 + 3 + 5 + 7 = 16
add.apply(o, [10, 20]); // 1 + 3 + 10 + 20 = 34

// 状况 5
<button id="btn1"> 箭头函数 this</button>
<script type="text/javascript">   
    let btn1 = document.getElementById('btn1');
    let obj = {
        name: 'kobe',
        age: 39,
        getName: function () {btn1.onclick = () => {console.log(this);//obj
            };
        }
    };
    obj.getName();
</script>

接下来咱们逐个解释下面几种状况

• 对于间接调用 foo 来说，不论 foo 函数被放在了什么中央，this 肯定是 window
• 对于 obj.foo() 来说，咱们只须要记住，谁调用了函数，谁就是 this，所以在这个场景下 foo 函数中的 this 就是 obj 对象
• 在构造函数模式中，类中 (函数体中) 呈现的 this.xxx=xxx 中的 this 是以后类的一个实例
• call、apply 和 bind：this 是第一个参数
• 箭头函数 this 指向: 箭头函数没有本人的 this，看其外层的是否有函数，如果有，外层函数的 this 就是外部箭头函数的 this，如果没有，则 this 是 window。

四、执行上下文栈（Execution Context Stack）

函数多了，就有多个函数执行上下文，每次调用函数创立一个新的执行上下文，那如何治理创立的那么多执行上下文呢？

JavaScript 引擎创立了执行上下文栈来治理执行上下文。能够把执行上下文栈认为是一个存储函数调用的栈构造，遵循先进后出的准则。

从下面的流程图，咱们须要记住几个关键点：

• JavaScript 执行在单线程上，所有的代码都是排队执行。
• 一开始浏览器执行全局的代码时，首先创立全局的执行上下文，压入执行栈的顶部。
• 每当进入一个函数的执行就会创立函数的执行上下文，并且把它压入执行栈的顶部。以后函数执行实现后，以后函数的执行上下文出栈，并期待垃圾回收。
• 浏览器的 JS 执行引擎总是拜访栈顶的执行上下文。
• 全局上下文只有惟一的一个，它在浏览器敞开时出栈。

咱们再来看个例子：

var color = 'blue';
function changeColor() {
    var anotherColor = 'red';
    function swapColors() {
        var tempColor = anotherColor;
        anotherColor = color;
        color = tempColor;
    }
    swapColors();}
changeColor();

上述代码运行依照如下步骤：

• 当上述代码在浏览器中加载时，JavaScript 引擎会创立一个全局执行上下文并且将它推入以后的执行栈
• 调用 changeColor 函数时，此时 changeColor 函数外部代码还未执行，js 执行引擎立刻创立一个 changeColor 的执行上下文（简称 EC），而后把这执行上下文压入到执行栈（简称 ECStack）中。
• 执行 changeColor 函数过程中，调用 swapColors 函数，同样地，swapColors 函数执行之前也创立了一个 swapColors 的执行上下文，并压入到执行栈中。
• swapColors 函数执行实现，swapColors 函数的执行上下文出栈，并且被销毁。
• changeColor 函数执行实现，changeColor 函数的执行上下文出栈，并且被销毁。
  

后记

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