【进阶1-1期】理解JavaScript 中的执行上下文和执行栈

时间 2019-11-08

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------ 如下是正文 ------node

本期的主题是调用堆栈，本计划一共28期，每期重点攻克一个面试重难点，若是你还不了解本进阶计划，文末点击查看所有文章。webpack

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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。github

执行上下文的类型

执行上下文总共有三种类型web

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。面试
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建立，每次调用函数都会建立一个新的执行上下文。算法
Eval 函数执行上下文：指的是运行在 eval 函数中的代码，不多用并且不建议使用。跨域

执行栈

执行栈，也叫调用栈，具备 LIFO（后进先出）结构，用于存储在代码执行期间建立的全部执行上下文。数组

首次运行JS代码时，会建立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，引擎都会为该函数建立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
复制代码

执行上下文的建立

执行上下文分两个阶段建立：1）建立阶段； 2）执行阶段

建立阶段

一、肯定 this 的值，也被称为 This Binding。
二、LexicalEnvironment（词法环境） 组件被建立。
三、VariableEnvironment（变量环境） 组件被建立。

直接看伪代码可能更加直观

ExecutionContext = {  
  ThisBinding = <this value>, // 肯定this LexicalEnvironment = { ... }, // 词法环境 VariableEnvironment = { ... }, // 变量环境 } 复制代码

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，具体内容会在【this全面解析】部分详解。

词法环境（Lexical Environment）

词法环境有两个组成部分

一、环境记录：存储变量和函数声明的实际位置
二、对外部环境的引用：能够访问其外部词法环境

词法环境有两种类型

一、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。
二、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。对外部环境的引用能够是全局环境，也能够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>  
  }  
}
复制代码

变量环境

变量环境也是一个词法环境，所以它具备上面定义的词法环境的全部属性。

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，然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);
复制代码

执行上下文以下所示

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>  
  }  
}
复制代码

变量提高的缘由：在建立阶段，函数声明存储在环境中，而变量会被设置为 undefined（在 var 的状况下）或保持未初始化（在 let 和 const 的状况下）。因此这就是为何能够在声明以前访问 var 定义的变量（尽管是 undefined ），但若是在声明以前访问 let 和 const 定义的变量就会提示引用错误的缘由。这就是所谓的变量提高。

执行阶段

此阶段，完成对全部变量的分配，最后执行代码。

若是 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。

参考

理解 Javascript 执行上下文和执行栈

进阶系列目录

【进阶1期】调用堆栈
【进阶2期】做用域闭包
【进阶3期】 this全面解析
【进阶4期】深浅拷贝原理
【进阶5期】原型Prototype
【进阶6期】高阶函数
【进阶7期】事件机制
【进阶8期】 Event Loop原理
【进阶9期】 Promise原理
【进阶10期】Async/Await原理
【进阶11期】防抖/节流原理
【进阶12期】模块化详解
【进阶13期】ES6重难点
【进阶14期】计算机网络概述
【进阶15期】浏览器渲染原理
【进阶16期】webpack配置
【进阶17期】webpack原理
【进阶18期】前端监控
【进阶19期】跨域和安全
【进阶20期】性能优化
【进阶21期】VirtualDom原理
【进阶22期】Diff算法
【进阶23期】MVVM双向绑定
【进阶24期】Vuex原理
【进阶25期】Redux原理
【进阶26期】路由原理
【进阶27期】VueRouter源码解析
【进阶28期】ReactRouter源码解析

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我是木易杨，网易高级前端工程师，跟着我每周重点攻克一个前端面试重难点。接下来让我带你走进高级前端的世界，在进阶的路上，共勉！