深入JavaScript之执行上下文

[hezizi]

一，相关概念

• EC : 执行上下文
• ECS : 执行环境栈
• VO ： 变量对象
• AO ： 活动对象
• scope chain ：作用域链

二，执行上下文

javascript运行的代码环境有三种：

• 全局代码：代码默认运行的环境，最先会进入到全局环境中
• 函数代码：在函数的局部环境中运行的代码
• Eval代码：在Eval()函数中运行的代码

全局上下文是最外围的一个执行环境，web浏览器中被认为是window对象。在初始化代码时会先进入全局上下文中，每当一个函数被调用时就会为该函数创建一个执行上下文，每个函数都有自己的执行上下文。来看一段代码：

    function f1() {  
        var f1Context = 'f1 context';  
        function f2() {  
            var f2Context = 'f2 context';  
            function f3() {  
                var f3Context = 'f3 context';  
                console.log(f3Context);  
            }  
            f3();  
            console.log(f2Context);  
        }  
        f2();  
        console.log(f1Context);  
    }  
    f1();

这段代码有4个执行上下文：全局上下文和f1()，f2()，f3()属于自己的执行上下文。

全局上下文拥有变量f1()，f1()的上下文中有变量f1Context和f2()，f2()的上下文有变量f2Context和f3()，f3()上下文有变量f3Context。

在这我们了解下执行环境栈ECS，一段代码所有的执行上下文都会被推入栈中等待被执行，因为js是单线程，任务都为同步任务的情况下某一时间只能执行一个任务，执行一段代码首先会进入全局上下文中，并将其压入ECS中，执行f1()会为其创建执行上下文压入栈顶，f1()中有f2()，再为f2()创建f2()的执行上下文，依次，最终全局上下文被压入到栈底，f3()的执行上下文在栈顶，函数执行完后，ECS就会弹出其上下文，f3()上下文弹出后，f2()上下文来到栈顶，开始执行f2()，依次，最后ECS中只剩下全局上下文，它等到应用程序退出，例如浏览器关闭时销毁。

总结：（执行上下文就用EC替代）

    1. 全局上下文压入栈顶

    2. 执行某一函数就为其创建一个EC，并压入栈顶

    3. 栈顶的函数执行完之后它的EC就会从ECS中弹出，并且变量对象(VO)随之销毁

    4. 所有函数执行完之后ECS中只剩下全局上下文，在应用关闭时销毁

大家再看一道道题：

    function foo(i) {  
        if(i  == 3) {  
            return;  
        }  
        foo(i+1);  
        console.log(i);  
    }  
    foo(0);

大家明白执行上下文的进栈出栈就应该知道结果为什么是2，1，0

ECS栈顶为foo(3)的的上下文，直接return弹出后，栈顶变成foo(2)的上下文，执行foo(2)，输出2并弹出，执行foo(1)，输出1并弹出，执行foo(0)，输出0并弹出，关闭浏览器后全局EC弹出，所以结果为2，1，0

刚才提到VO，我们来了解什么是VO

三，VO/AO

VO(变量对象)

创建执行上下文时与之关联的会有一个变量对象，该上下文中的所有变量和函数全都保存在这个对象中。

AO(活动对象)

进入到一个执行上下文时，此执行上下文中的变量和函数都可以被访问到，可以理解为被激活

谈到了上下文的创建和执行，我们来看看EC建立的过程：

    建立阶段：(函数被调用，但是还未执行函数中的代码)

        1. 创建变量，参数，函数，arguments对象

        2. 建立作用域链

        3. 确定this的值
        
    执行阶段：变量赋值，函数引用，执行代码

执行上下文为一个对象，包含VO，作用域链和this

    executionContextObj = {    
        variableObject: { /* 函数中的arguments对象, 参数, 内部的变量以及函数声明 */ },    
        scopeChain: { /* variableObject 以及所有父执行上下文中的variableObject */ },    
        this: {}    
    } 

具体过程：

    1. 找到当前上下文调用函数的代码

    2. 执行代码之前，先创建执行上下文

    3. 创建阶段：

        3-1. 创建变量对象(VO)：  

            1. 创建arguments对象，检查当前上下文的参数，建立该对象下的属性和属性值

            2. 扫描上下文的函数申明：

                1. 每扫描到一个函数什么就会在VO里面用函数名创建一个属性，
                   为一个指针，指向该函数在内存中的地址

                2. 如果函数名在VO中已经存在，对应的属性值会被新的引用覆盖

            3. 扫描上下文的变量申明：

                1. 每扫描到一个变量就会用变量名作为属性名，其值初始化为undefined

                2. 如果该变量名在VO中已经存在，则直接跳过继续扫描

        3-2. 初始化作用域链

        3-3. 确定上下文中this的指向

    4. 代码执行阶段

        4-1. 执行函数体中的代码，给VO中的变量赋值

看代码理解：

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

调用foo(22)时创建上下文包括VO，作用域链，this值

以函数名作为属性值，指向该函数在内存中的地址；变量名作为属性名，其初始化值为undefined

注意：函数申明先于变量申明

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

创建阶段结束后就会进入代码执行阶段，给VO中的变量赋值

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

四，变量提升

    function foo() {  
        console.log(f1);    //f1() {}  
        console.log(f2);    //undefined  
        var f1 = 'hosting';  
        var f2 = function() {}  
        function f1() {}  
    }  
    foo();

调用foo()时会创建VO，初始VO中变量值等有一系列的过程，所有变量初始化值为undefined，所以console.log(f2)的值为undefined。并且函数申明先于变量申明，所以console.log(f1)的值为f1()函数而不为hosting

五，总结

    1. 调用函数时会为其创建执行上下文，并压入执行环境栈的栈顶，执行完毕
       弹出，执行上下文被销毁，随之VO也被销毁

    2. EC创建阶段分创建阶段和代码执行阶段

    3. 创建阶段初始变量值为undefined，执行阶段才为变量赋值

    4. 函数申明先于变量申明

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参考:Execution Context