JS 执行环境(EC),变量对象(VO),活动对象(AO),作用域链(scope chain)

JS 执行环境(EC),变量对象(VO),活动对象(AO),作用域链(scope chain)

文章内容摘抄自很多地方,看了不少的博文,脑子有点乱,记录整理一下。

JS 执行环境(EC)

什么是执行环境(Execution Context)?
Execution Context 可以被翻译为「执行上下文」或者「 执行环境」

“每当程序的执行流进入到一个可执行的代码时,就进入到了一个执行环境中。”

执行环境是 ECMA-262 中用以区分不同的可执行代码的抽象概念
可执行代码的类型可以为分为:
1.全局代码:程序载入后的默认环境,是运行在程序级别的代码。
2.函数代码:当执行流进入一个函数后。
3.Eval代码:Eval 内部的代码。

执行流依次进入的执行环境在逻辑上形成了一个栈,栈的底部永远是全局环境,栈的顶部则是处于活动状态当前的执行环境(浏览器总是执行处于栈顶的上下文)。

当执行流进入一个函数时,函数的环境就会被推入这个环境栈中,当函数执行完毕之后,栈将这个执行环境弹出,然后把控制权返回给之前的执行环境。这样实现的原因是由于 Javascript 解释器是单线程的,也就是同一时刻只能发生一件事情,其他等待执行的上下文或事件就会在这个环境栈中排队等待。值得注意的一点是:每次函数的调用都会创建一个执行环境压入栈中,无论是函数内部的函数、还是递归调用等。

我们用数组来表示执行环境栈:

ECStack = [];

来看下面这个例子:

(function foo(i){
  if(i === 3){
    return console.log("Well,the current FunctionContext is finished.");
  }
  else{
    foo(++i);
  }
})(1);

这个函数会被调用3次,分别是 i = 1,i = 2,i = 3 的时候,每次被调用的时候都会创建一个执行上下文然后压入栈中,执行完毕之后再被弹出,最后将控制权交给栈底的全局环境。当第三次调用 foo 函数也就是 i = 3 时,ECStack 状态如下:

ECStack =
[
//栈顶
FunctionContext - foo(3);
FunctionContext - foo(2);
FunctionContext - foo(1);
GlobalContext//栈底
]

变量对象(VO)

变量对象 (Variable Object):存储了在上下文中定义的变量和函数声明;除了我们无法访问它外,和普通对象没什么区别。
对于函数,执行前的初始化阶段叫变量对象,执行中就变成了活动对象。
每一个执行环境都有一个与之相关的变量对象,其中存储着上下文中声明的:
变量 VariableDeclaration VD
函数 FunctionDeclaration FD
形式参数 formal parameters

我们可以用一个对象来表示变量对象:

VO = {
// 执行上下文中声明的变量、函数、形式参数
this: xxx,
xx: 'xx',
...
callee: 当前的函数
}

活动对象(AO)

活动对象(activation object):在没有执行当前环境之前,变量对象中的属性都不能访问!但是进入执行阶段之后,变量对象转变为了活动对象,所以活动对象和变量对象其实是一个东西,只是处于执行环境的不同生命周期。
变量对象是规范上的或者说是引擎实现上的,不可在 JavaScript 环境中访问,只有到当这个变量对象进入一个执行上下文中,这个执行上下文的变量对象才会被激活,所以才叫 activation object。

AO 实际上是包含了 VO 的。因为除了 VO 之外,AO 还包含函数的参数parameters,以及 arguments 这个特殊对象。也就是说 AO 的确是在进入到执行阶段的时候被激活,但是激活的除了 VO 之外,还包括函数执行时传入的参数和 arguments 这个特殊对象。

AO = VO + function parameters + arguments

作用域链(scope chain)

你不知道的JavaScript:作用域是根据名称查找变量的一套规则,这套规则用来管理js引擎根据标识符名称如何查找变量。而一系列的嵌套作用域就形成了作用域链。
理解:根据在内部函数可以访问外部函数变量的这种机制,用链式查找决定哪些数据能被内部函数访问,这就是作用域链。
当某个函数第一次被调用时,就会创建一个执行环境(execution context)以及相应的作用域链,并把作用域链赋值给一个特殊的内部属性([scope])。然后使用this,arguments(arguments在全局环境中不存在)和其他命名参数的值来初始化函数的活动对象(activation object)。当前执行环境的变量对象始终在作用域链的第0位。

var g = 'gVar';
function test(a, c){
var b = "str";
return a +' '+ b;
}
var r = test("abc");

作用域链.png

每当一个函数被调用的时候,就会随之创建一个执行上下文,在 Javascript 解释器内部处理执行上下文有两个步骤:
第一步:创建阶段 (在函数调用之后,函数体执行之前),解释器扫描传递给函数的参数或arguments,本地函数声明和本地变量声明,并创建executionContextObj对象。扫描的结果将完成变量对象的创建
*创建作用域链 (Scope Chain)
扫描上下文中声明的形式参数、函数以及变量,并依次填充变量对象的属性

函数的形参:形参作为属性,对应的实参作为值。对于没有实参的形参,值为undefined。

函数声明(FunctionDeclaration FD):由函数对象创建出相应的名、值,名就是函数名、值就是函数体。如果变量对象已经包含了同名的属性,就会替换掉它的值。
变量声明(VariableDeclaration):属性名是变量名,值初始化为 undefined。如果变量名和已经存在的属性同名,不会影响到同名的属性。
注意:函数表达式(FunctionExpression FE)不会成为变量对象的属性,也就是说函数表达式不会影响到变量对象。
求出上下文“this”的值

第二步:代码执行阶段
这一阶段就会给第一步中初始值为 undefined 的变量赋上相应的值

再看一段代码:

function foo(){
        var a = 12;
        fun(a);
        function fun(a){
             var b = 8;
              console.log(a + b);
        }
}  
    
foo();

下面我们大致说下这段代码的执行流程:

在创建foo的时候,作用域链已经预先包含了一个全局对象,并保存在内部属性[[ Scope ]]当中。
1.执行foo函数,创建执行环境与活动对象后,取出函数的内部属性[[Scope]]构建当前环境的作用域链(取出后,只有全局变量对象,然后此时追加了一个它自己的活动对象)。
2.执行过程中遇到了fun,从而继续对fun使用上一步的操作。
3.fun执行结束,移出环境栈。foo因此也执行完毕,继续移出。
4.javscript 监听到foo没有被任何变量所引用,开始实施垃圾回收机制,清空占用内存。

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