JavaScript中执行上下文和执行栈是什么?
一、执行上下文
简单的来说,执行上下文是一种对Javascript
代码执行环境的抽象概念,也就是说只要有Javascript
代码运行,那么它就一定是运行在执行上下文中
执行上下文的类型分为三种:
- 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 - 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创建,每次调用函数都会创建一个新的执行上下文
- Eval 函数执行上下文: 指的是运行在
eval
函数中的代码,很少用而且不建议使用
下面给出全局上下文和函数上下文的例子:
紫色框住的部分为全局上下文,蓝色和橘色框起来的是不同的函数上下文。只有全局上下文(的变量)能被其他任何上下文访问
可以有任意多个函数上下文,每次调用函数创建一个新的上下文,会创建一个私有作用域,函数内部声明的任何变量都不能在当前函数作用域外部直接访问
二、生命周期
执行上下文的生命周期包括三个阶段:创建阶段 → 执行阶段 → 回收阶段
创建阶段
创建阶段即当函数被调用,但未执行任何其内部代码之前
创建阶段做了三件事:
- 确定 this 的值,也被称为
This Binding
- LexicalEnvironment(词法环境) 组件被创建
- VariableEnvironment(变量环境) 组件被创建
伪代码如下:
ExecutionContext = { ThisBinding = <this value>, // 确定this LexicalEnvironment = { ... }, // 词法环境 VariableEnvironment = { ... }, // 变量环境 }
This Binding
确定this
的值我们前面讲到,this
的值是在执行的时候才能确认,定义的时候不能确认
词法环境
词法环境有两个组成部分:
-
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
,有一个全局对象,this
的值指向这个全局对象 -
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,外部环境的引用可以是全局环境,也可以是包含内部函数的外部函数环境
伪代码如下:
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> } }
变量环境
变量环境也是一个词法环境,因此它具有上面定义的词法环境的所有属性
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,而后者仅用于存储变量( var
)绑定
举个例子
let a = 20; const b = 30; var c; function multiply(e, f) { var g = 20; return e * f * g; } c = multiply(20, 30);
执行上下文如下:
GlobalExectionContext = { ThisBinding: <Global Object>, LexicalEnvironment: { // 词法环境 EnvironmentRecord: { Type: "Object", // 标识符绑定在这里 a: < uninitialized >, b: < uninitialized >, multiply: < func > } outer: <null> }, VariableEnvironment: { // 变量环境 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> } }
留意上面的代码,let
和const
定义的变量a
和b
在创建阶段没有被赋值,但var
声明的变量从在创建阶段被赋值为undefined
这是因为,创建阶段,会在代码中扫描变量和函数声明,然后将函数声明存储在环境中
但变量会被初始化为undefined
(var
声明的情况下)和保持uninitialized
(未初始化状态)(使用let
和const
声明的情况下)
这就是变量提升的实际原因
执行阶段
在这阶段,执行变量赋值、代码执行
如果 Javascript
引擎在源代码中声明的实际位置找不到变量的值,那么将为其分配 undefined
值
回收阶段
执行上下文出栈等待虚拟机回收执行上下文
二、执行栈
执行栈,也叫调用栈,具有 LIFO(后进先出)结构,用于存储在代码执行期间创建的所有执行上下文
当Javascript
引擎开始执行你第一行脚本代码的时候,它就会创建一个全局执行上下文然后将它压到执行栈中
每当引擎碰到一个函数的时候,它就会创建一个函数执行上下文,然后将这个执行上下文压到执行栈中
引擎会执行位于执行栈栈顶的执行上下文(一般是函数执行上下文),当该函数执行结束后,对应的执行上下文就会被弹出,然后控制流程到达执行栈的下一个执行上下文
举个例子:
let 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');
转化成图的形式
简单分析一下流程:
- 创建全局上下文请压入执行栈
first
函数被调用,创建函数执行上下文并压入栈- 执行
first
函数过程遇到second
函数,再创建一个函数执行上下文并压入栈 second
函数执行完毕,对应的函数执行上下文被推出执行栈,执行下一个执行上下文first
函数first
函数执行完毕,对应的函数执行上下文也被推出栈中,然后执行全局上下文- 所有代码执行完毕,全局上下文也会被推出栈中,程序结束
参考文献
- https://zhuanlan.zhihu.com/p/107552264
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