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
-
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。
var 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');
// Inside first function
// Inside second function
// Again inside first function
// Inside Global Execution Context
又如有以下两段代码
var scope = "global scope";
function checkscope(){
var scope = "local scope";
function f(){
return scope;
}
return f();
}
checkscope();
var scope = "global scope";
function checkscope(){
var scope = "local scope";
function f(){
return scope;
}
return f;
}
checkscope()();
他们的不同体现在执行栈的顺序上
ECStack.push(<checkscope> functionContext);
ECStack.push(<f> functionContext);
ECStack.pop();
ECStack.pop();
ECStack.push(<checkscope> functionContext);
ECStack.pop();
ECStack.push(<f> functionContext);
ECStack.pop();
执行上下文的创建
执行上下文分两个阶段创建:1)创建阶段; 2)执行阶段
ES3规范
- 1.创建变量对象VO(包括参数,函数,变量)。
- 2.创建作用域链。
- 3.确定this的值。
变量对象与活动对象
在函数上下文中,用活动对象(AO)来表示变量对象(VO)。
活动对象和变量对象的区别在于
- 1、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。
- 2、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。
调用函数时,会为其创建一个Arguments对象,并自动初始化局部变量arguments,指代该Arguments对象。所有作为参数传入的值都会成为Arguments对象的数组元素。
function foo(a) {
var b = 2;
function c() {}
var d = function() {};
b = 3;
}
foo(1);
对于上面的代码,这个时候AO是
AO = {
arguments: {
0: 1,
length: 1
},
a: 1,
b: undefined,
c: reference to function c(){},
d: undefined
}
形参arguments这时候已经有赋值了,但是变量还是undefined,只是初始化的值
这段代码执行后会修改AO
AO = {
arguments: {
0: 1,
length: 1
},
a: 1,
b: 3,
c: reference to function c(){},
d: reference to FunctionExpression "d"
}
总结如下
- 1、全局上下文的变量对象初始化是全局对象
- 2、函数上下文的变量对象初始化只包括 Arguments 对象
- 3、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
- 4、在代码执行阶段,会再次修改变量对象的属性值
创建作用域链。
后续博客说明
确定this的值
后续博客说明
ES5规范
- 1、确定 this 的值,也被称为 This Binding。
- 2、LexicalEnvironment(词法环境) 组件被创建。
- 3、VariableEnvironment(变量环境) 组件被创建。
ExecutionContext = {
ThisBinding = <this value>, // 确定this
LexicalEnvironment = { ... }, // 词法环境
VariableEnvironment = { ... }, // 变量环境
}
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,具体内容后续会详细介绍。
词法环境(Lexical Environment)
词法环境有两个组成部分
- 1、环境记录:存储变量和函数声明的实际位置
- 2、对外部环境的引用:可以访问其外部词法环境
词法环境有两种类型
- 1、全局环境:是一个没有外部环境的词法环境,其外部环境引用为 null。拥有一个全局对象(window 对象)及其关联的方法和属性(例如数组方法)以及任何用户自定义的全局变量,
this
的值指向这个全局对象。 - 2、函数环境:用户在函数中定义的变量被存储在环境记录中,包含了
arguments
对象。对外部环境的引用可以是全局环境,也可以是包含内部函数的外部函数环境。
直接看伪代码可能更加直观
GlobalExectionContext = { // 全局执行上下文
LexicalEnvironment: { // 词法环境
EnvironmentRecord: { // 环境记录
Type: "Object", // 全局环境
// 标识符绑定在这里
outer: <null> // 对外部环境的引用
}
}
FunctionExectionContext = { // 函数执行上下文
LexicalEnvironment: { // 词法环境
EnvironmentRecord: { // 环境记录
Type: "Declarative", // 函数环境
// 标识符绑定在这里 // 对外部环境的引用
outer: <Global or outer function environment reference>
}
}
变量环境(VariableEnvironment)
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。
使用例子进行介绍
let a = 20;
const b = 30;
var c;
function multiply(e, f) {
var g = 20;
return e * f * g;
}
c = multiply(20, 30);
GlobalExectionContext = {
ThisBinding: <Global Object>,
LexicalEnvironment: {
EnvironmentRecord: {
Type: "Object",
// 标识符绑定在这里
a: < uninitialized >,
b: < uninitialized >,
multiply: < func >
}
outer: <null>
},
VariableEnvironment: {
EnvironmentRecord: {
Type: "Object",
// 标识符绑定在这里
c: undefined,
}
outer: <null>
}
}
FunctionExectionContext = {
ThisBinding: <Global Object>,
LexicalEnvironment: {
EnvironmentRecord: {
Type: "Declarative",
// 标识符绑定在这里
Arguments: {0: 20, 1: 30, length: 2},
},
outer: <GlobalLexicalEnvironment>
},
VariableEnvironment: {
EnvironmentRecord: {
Type: "Declarative",
// 标识符绑定在这里
g: undefined
},
outer: <GlobalLexicalEnvironment>
}
}
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。
与上述ES3规范对活动对象的操作大同小异
变量提升
eg1:变量提升
foo; // undefined
var foo = function () {
console.log('foo1');
}
foo(); // foo1,foo赋值
var foo = function () {
console.log('foo2');
}
foo(); // foo2,foo重新赋值
eg2:函数提升
foo(); // foo2
function foo() {
console.log('foo1');
}
foo(); // foo2
function foo() {
console.log('foo2');
}
foo(); // foo2
eg3:声明优先级,函数 > 变量
foo(); // foo2
var foo = function() {
console.log('foo1');
}
foo(); // foo1,foo重新赋值
function foo() {
console.log('foo2');
}
foo(); // foo1
变量提升的原因:在创建阶段,函数声明存储在变量环境中,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。