JavaScript中執行上下文的示例分析

這篇文章主要介紹JavaScript中執行上下文的示例分析，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

什么是執行上下文？

JavaScript的執行環境非常重要，當JavaScript代碼在行時，會被預處理為以下情況之一：

• Global code - 首次執行代碼的默認環境。

• Function code - 每當執行流程進入函數體時。

• Eval code - 要在eval函數內執行的文本。

你可以閱讀大量涉及作用域的在線資料，不過為了使事情更容易理解，讓我們將術語“執行上下文”視為當前代碼的運行環境或作用域。接下來讓我們看一個包含global和function / local上下文的代碼示例。

這里沒有什么特別之處，我們有一個由紫色邊框表示的全局上下文，和由綠色，藍色和橙色邊框表示的3個不同的函數上下文。 只能有1個全局上下文，可以從程序中的任何其他上下文訪問。

你可以擁有任意數量的函數上下文，并且每個函數調用都會創建一個新的上下文，從而創建一個私有作用域，其中無法從當前函數作用域外直接訪問函數內部聲明的任何內容。 在上面的示例中，函數可以訪問在其當前上下文之外聲明的變量，但外部上下文無法訪問在其中聲明的變量或函數。 為什么會這樣呢？ 這段代碼究竟是如何處理的？

Execution Context Stack（執行上下文堆棧）

瀏覽器中的JavaScript解釋器被實現為單個線程。 實際上這意味著在瀏覽器中一次只能做一件事，其他動作或事件在所謂的執行堆棧中排隊。 下圖是單線程堆棧的抽象視圖：

我們已經知道，當瀏覽器首次加載腳本時，它默認進入全局上下文執行。 如果在全局代碼中調用函數，程序的順序流進入被調用的函數，創建新的執行上下文并將其推送到執行堆棧的頂部。

如果在當前函數中調用另一個函數，則會發生同樣的事情。 代碼的執行流程進入內部函數，該函數創建一個新的執行上下文，該上下文被推送到現有堆棧的頂部。 瀏覽器將始終執行位于堆棧頂部的當前執行上下文，并且一旦函數執行完當前執行上下文后，它將從棧頂部彈出，把控制權返回到當前棧中的下一個上下文。 下面的示例顯示了遞歸函數和程序的執行堆棧：

(function foo(i) {
  if (i === 3) {
    return;
  }
  else {
    foo(++i);
  }
}(0));

代碼簡單地調用自身3次，并將i的值遞增1。每次調用函數foo時，都會創建一個新的執行上下文。 一旦上下文完成執行，它就會彈出堆棧并且講控制返回到它下面的上下文，直到再次達到全局上下文。

關于執行堆棧execution stack有5個關鍵要點：

1. 單線程。

2. 同步執行。

3. 一個全局上下文。

4. 任意多個函數上下文。

5. 每個函數調用都會創建一個新的執行上下文execution context，甚至是對自身的調用。

執行上下文的細節

所以我們現在知道每次調用一個函數時，都會創建一個新的執行上下文。 但是，在JavaScript解釋器中，對執行上下文的每次調用都有兩個階段：

創建階段 [調用函數時，但在執行任何代碼之前]：

1. 創建作用域鏈。

2. 創建變量，函數和參數。

3. 確定“this”的值。

激活/代碼執行階段：

• 分配值，引用函數和解釋/執行代碼。

可以將每個執行上下文在概念上表示為具有3個屬性的對象：

executionContextObj = {
  'scopeChain': { /* variableObject + 所有父執行上下文的variableObject */ },
  'variableObject': { /* 函數實參/形參，內部變量和函數聲明 */ },
  'this': {}
}

激活對象/變量對象 [AO/VO]

在調用該函數，并且在實際執行函數之前，會創建這個executionContextObj。 這被稱為第1階段，即創造階段。 這時解釋器通過掃描函數傳遞的實參或形參、本地函數聲明和局部變量聲明來創建executionContextObj。 此掃描的結果將成為executionContextObj中的variableObject。

以下是解釋器如何預處理代碼的偽代碼概述：

1.找一些代碼來調用一個函數。

2.在執行功能代碼之前，創建執行上下文。

3.進入創建階段：

    ①初始化作用域鏈。

    ②創建variable object：

• 創建arguments object，檢查參數的上下文，初始化名稱和值并創建引用副本。

• 掃描上下文以獲取函數聲明：

• 對于找到的每個函數，在variable object中創建一個屬性，該屬性是函數的確切名稱，該屬性存在指向內存中函數的引用指針。

• 如果函數名已存在，則將覆蓋引用指針值。

• 掃描上下文以獲取變量聲明：

• 對于找到的每個變量聲明，在variable object中創建一個屬性作為變量名稱，并將該值初始化為undefined。

• 如果變量名稱已存在于variable object中，則不執行任何操作并繼續掃描。

    ③確定上下文中“this”的值。

4.激活/執行階段：

• 在上下文中運行/解釋函數代碼，并在代碼逐行執行時分配變量值。

我們來看一個例子：

function foo(i) {
  var a = 'hello';
  var b = function privateB() {
  };
  function c() {
  }
}
foo(22);

在調用foo(22)時，創建階段如下所示：

fooExecutionContext = {
  scopeChain: { ... },
  variableObject: {
    arguments: {
      0: 22,
      length: 1
    },
    i: 22,
    c: pointer to function c()
    a: undefined,
    b: undefined
  },
  this: { ... }
}

如你所見，創建階段處理定義屬性的名稱，而不是為它們賦值，但正式的形參/實參除外。創建階段完成后，執行流程進入函數，激活/代碼執行階段在函數執行完畢后如下所示：

fooExecutionContext = {
  scopeChain: { ... },
  variableObject: {
    arguments: {
      0: 22,
      length: 1
    },
    i: 22,
    c: pointer to function c()
    a: 'hello',
    b: pointer to function privateB()
  },
  this: { ... }
}

關于hoisting

你可以找到許多使用JavaScript定義術語hoisting的在線資源，解釋變量和函數聲明被hoisting到其函數范圍的頂部。 但是沒有人能夠詳細解釋為什么會發生這種情況，掌握了關于解釋器如何創建激活對象的新知識，很容易理解為什么。 請看下面的代碼示例：

(function() {
  console.log(typeof foo); // function pointer
  console.log(typeof bar); // undefined
  var foo = 'hello',
    bar = function() {
      return 'world';
    };
  function foo() {
    return 'hello';
  }
}());

我們現在可以回答的問題是：

為什么我們可以在聲明foo之前就能訪問？

• 如果我們理解了創建階段，就知道在激活/代碼執行階段之前已經創建了變量。因此，當函數流開始執行時，已經在激活對象中定義了foo。

Foo被聲明兩次，為什么foo顯示為function而不是undefined或string？

• 即使foo被聲明兩次，我們通過創建階段知道函數在變量之前就被創建在激活對象上了，而且如果激活對象上已經存在了屬性名稱，我們只是繞過了聲明這一步驟。

• 因此，首先在激活對象上創建對函數foo()的引用，并且當解釋器到達var foo時，我們已經看到屬性名稱foo存在，因此代碼不執行任何操作并繼續處理。

為什么bar未定義？

• bar實際上是一個具有函數賦值的變量，我們知道變量是在創建階段被創建的，但它們是使用undefined值初始化的。

希望到這里你已經能夠很好地掌握了JavaScript解釋器如何預處理你的代碼。 理解執行上下文和堆棧可以讓你了解背后的原因：為什么代碼預處理后的值和你預期的不一樣。

你認為學習解釋器的內部工作原理是多此一舉還是非常必要的呢？ 了解執行上下文階段是否能夠幫你你寫出更好的JavaScript呢？

以上是“JavaScript中執行上下文的示例分析”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！希望分享的內容對大家有幫助，更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！