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执行上下文

概述

这是混淆经常出现的地方,“执行上下文(Execution Context)”更多地涉及作用域而不是如前所述的上下文(Context),可以理解为当前代码的执行环境。这是一个不幸的命名约定,但它是 ECMAScript 规范定义的术语。

  • 上下文:方法属于哪一个对象,即 this 指代那个对象,即上下文是基于对象的
  • 执行上下文:除了 this 指向还包括 VO 和作用域链,更偏向于作用域的描述。比如全局 EC:
windowEC = {
VO: Window,
scopeChain: {},
this: Window
};

JS 是单线程语言,意味着一次只能执行一个任务。当 JS 编译器最初执行代码时,它首先默认进入全局执行上下文。以后每次调用一个函数都会导致创建一个新的执行上下文。

每进入一个不同的运行环境都会创建一个相应的执行上下文,那么在一段 JS 程序中一般都会创建多个执行上下文,JS 引擎会以的方式对这些执行上下文进行处理,形成函数调用栈(call stack),栈底永远是全局执行上下文,栈顶则永远是当前执行上下文。

EC 特点:

  • 单线程
  • 同步执行,只有栈顶的上下文处于执行中,其他上下文需要等待
  • 全局上下文只有唯一的一个,它在浏览器关闭时出栈
  • 每次函数被调用,就会有个新的执行上下文为其创建,即使是调用的自身函数,也是如此。

两大阶段

  • 创建阶段 [函数调用时,执行内部代码前]:
    • 根据之前解析阶段的成果创建作用域链
    • 创建 variables, functions 和 arguments
    • 确定 "this" 的值
  • 激活 / 代码执行阶段:
    • 赋值
    • 函数引用
    • 解释(编译)执行代码

可以将每个执行上下文在概念上表示为具有 3 个属性的对象:

executionContextObj = {
scopeChain: {
/* variableObject + all parent execution context's variableObject */
},
variableObject: {
/* function arguments / parameters, inner variable and function declarations */
},
this: {}
};

Activation / Variable Object [AO/VO]

创建阶段解释器通过扫描传入的参数或参数的函数,本地函数声明和局部变量声明来创建 executionContextObj。此扫描的结果将成为 executionContextObj 中的 variableObject。

  • 查找调用函数的代码。
  • 创建阶段,在之前函数内部代码之前,先创建执行上下文:
    • 初始化作用域链.
    • 创建变量对象 VO:
      • 创建 arguments 对象,检查上下文,初始化参数名称和值并创建引用的复制。
      • 扫描上下文的函数声明:
        • 为每一个函数,在 variableObject 上创建一个{函数名: 引用地址}.
        • 如果函数的名字已经存在,引用指针将被重写.
      • 扫描上下文的变量声明:
        • 为每个变量声明,在 variableObject 上创建一个{ 变量名: undefined}
        • 如果变量名已经在 variableObject 里,将不会进行任何操作并继续扫描.
      • 确定上下文内部 "this" 的值.
  • 激活 / 代码执行阶段:
    • 在当前上下文上运行/解释函数代码,并随着代码一行行执行指派变量的值

示例:

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

foo(22);

在调用 foo(22) 时,创建阶段如下所示:

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

创建阶段处理定义属性的名称,而不是为它们赋值,但参数除外。创建阶段完成后,进入函数执行流程,激活/代码执行阶段在函数执行完毕后如下所示:

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

变量名提升(Hoisting)

掌握了关于解释器如何创建 AO 的新知识,很容易理解为什么会发生这种情况的细节。请以下代码:

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

Q: 为什么我们能在 foo 声明之前访问它?

A: 在函数内部代码执行之前会有一个创建阶段,foo 那个时候就已经在 VO 里面被定义了。

Q: Foo 被声明了两次,为什么 foo 显示为函数而不是 undefined 或字符串?

A: 首先扫描函数声明比扫描变量声明早,其次扫描变量声明时如果发现 VO 中已经存在了则会跳过。

Q: 为什么 bar 的值是 undefined?

bar 实际上是一个变量,但变量的值是函数,并且我们知道变量在创建阶段被创建但他们被初始化为 undefined。