前言 前面幾篇說了執行環境相關的概念,本篇在次回顧下 執行環境(Execution context,簡稱EC,也稱執行上下文 ) 定義了變數或者函數有權訪問的數據,決定了各自行為,每個執行環境都有一個變數對象,之前我說執行環境可以先理解為 js代碼執行時所在的環境,其實把上下文當做是一個對象應該差不 ...
前言
前面幾篇說了執行環境相關的概念,本篇在次回顧下
執行環境(Execution context,簡稱EC,也稱執行上下文 )
定義了變數或者函數有權訪問的數據,決定了各自行為,每個執行環境都有一個變數對象,之前我說執行環境可以先理解為 js代碼執行時所在的環境,其實把上下文當做是一個對象應該差不多了。註意:每調用一次函數都會創建一個執行上下文,而且將這個上下文壓入執行環境棧的頂部,無論是函數內部的函數、還是遞歸調用等;
全局執行環境是最後的一個執行環境,在web中全局執行環境是window對象,js引擎一開始預設進入全局執行環境
執行環境棧
執行環境棧的作用是為了保證程式能夠按照正確的順序被執行,當執行流進入一個函數時,函數的執行上下文就會被推入這個環境棧中的頂端,當函數執行完畢之後,棧將這個執行上下文彈出,然後把控制權返回給之前的執行上下文。這樣實現的原因是由於 Javascript 解釋器是單線程的,也就是同一時刻只能發生一件事情,其它等待執行的上下文會在這個環境棧中排隊等待。
變數對象
變數對象是與執行上下文相關的數據作用域。它是一個與上下文相關的特殊對象,其中存儲了在上下文中定義的變數、函數聲明、形參。即一般VO中會包含以下信息:
- var 聲明的變數
- 函數聲明
- 函數的形參
作用域鏈
保證對執行環境有權訪問的所有變數和函數有序的訪問,作用域鏈的頂端始終都是當前執行環境的變數對象;
如果看完前面幾篇,現在在回頭看看這些概念是不是有點感覺了;
執行環境分析
開始的時候認為js代碼跟html一樣都是從上到下開始執行、解析,其實我認為這種說法在js中不太準確,因為js在初始化變數對象的時候存在聲明提前的情況。
下麵分析下執行環境的一些細節,有錯誤的地方歡迎指正。
JavaScript是按照代碼塊來進行編譯和執行,代碼塊之間相互獨立,但是變數和方法共用 如下
1 <script> 2 console.log("這是代碼塊一"); 3 </script> 4 5 <script> 6 console.log("這是代碼塊二"); 7 </script>
下麵的代碼塊一中運行報錯,但是不影響代碼塊二中代碼的執行,這是因為代碼塊的獨立性,代碼塊二能調用代碼塊一中的變數,這是因為代碼塊中的共用性。
1 <script> 2 var str = "Hello JavaScript"; 3 console.log(str_test); //執行結果: 報錯 str_test is not defined 。 沒有定義這個變數 4 </script> 5 6 <script> 7 console.log(str); //輸出Hello JavaScript,因為在代碼塊一中定義了str 8 </script>
全局初始化
當第一次載入<script>代碼快時,首先創建一個全局對象(Global Object) , 這個對象全局只存在一個,它的屬性在任何地方都可以訪問,它的存在伴隨著應用程式的整個生命周期。全局對象在創建時,將Math,String,Date,document 等常用的JS對象作為其屬性。由於這個全局對象不能通過名字直接訪問,因此還有另外一個屬性window,並將window指向了自身,這樣就可以通過window訪問這個全局對象了。
1 //創建一個全局對象 2 var globalObject = { 3 Math: {}, 4 String: {}, 5 Date: {}, 6 document: {}, //DOM操作 7 ... 8 window:this //讓window屬性指向了自身 9 }
然後,JS引擎創建一個執行環境棧( Execution Context Stack) ECS ,同時創建一個全局執行環境(Execution Context)EC ,並將這個全局執行環境EC壓入執行環境棧中。
1 var ECStack = []; //定義一個執行環境棧,類似於數組 2 var EC = {}; //創建一個上下文 3 ECStack.push(EC); //進入函數,壓入執行環境棧
最後,JS引擎還要創建一個與EC關聯的全局變數對象(Varibale Object) VO, 並把VO指向全局對象,VO中不僅包含了全局對象的原有屬性,還包括在全局定義的變數和函數 ,與此同時,每個函數在編譯的時候,都會創建一個內部屬性[[scope]],[[scope]]保存著所有父級變數對象,類似一個鏈表,最後一個是全局對象;之所有[[scope]]可以做到這樣我想這大概就是詞法作用域吧,在源代碼中當你定義(書寫)一個函數的時候(並未調用),js引擎也能根據你函數書寫的位置,函數嵌套的位置,給你生成一個[[scope]],作為該函數的屬性存在(這個屬性屬於函數的),即使函數不調用,所以說js作用域基於詞法作用域(靜態作用域)。
1 ECStack = [ //執行環境棧 2 EC(G) = { //全局執行環境 3 VO(G):{ //定義全局變數對象 4 ... //包含全局對象原有的屬性 5 x = 1; //全局變數x 6 xx = function(){...}; //全局函數xx 7 A[[scope]] = this; //定義A的scope,並賦值為VO本身 8 } 9 } 10 ];
執行函數
首先,JS引擎會創建函數執行環境EC,接著在EC中創建作用域鏈、變數對象、this指針等屬性,然後EC推入執行環境棧的頂部並獲取執行權。開始執行代碼,EC中的VO 激活成AO,然後將AO推入作用域鏈的頂端,此時完整的作用域鏈創建完成。隨著代碼的執行開始真正意義上給變數對象中的var 聲明的變數賦值;具體創建作用域鏈、變數對象、this指針等細節可以閱讀前面幾篇《執行環境之作用域鏈》、《執行環境之變數對象》、《執行環境之this指針》,這裡要做補充的一個內容是關於function 中的內部屬性[[scope]];
函數內部屬性[[scope]]
在《執行環境之作用域鏈》中曾說過內部屬性[[scope]]是保存所有的父級變數對象的一個鏈表,也在《執行環境之變數對象》每個執行上下文,都存在變數對象。現在問題是如果函數沒有調用那麼這個函數的內部屬性[[scope]]的值是哪裡來的呢?如下代碼
1 function a(){ 2 function b(){ 3 function c(){ 4 5 } 6 } 7 }
按照我的說法c.[[scope]]的值應該是[ b.AO,a.AO,globalContext.VO];
在《作用域》中說過詞法作用域是在編譯階段就可以決定變數的引用,由程式定義的位置決定,和代碼執行順序無關,用嵌套的方式解析。對於詞法作用域我是這裡理解的:當源代碼中你定義(書寫)一個函數的時候(並未調用),js引擎也能根據你函數書寫的位置,函數嵌套的位置,給你生成一個[[scope]],作為該函數的屬性存在(這個屬性屬於函數的),即使函數不調用,所以說基於詞法作用域(靜態作用域)。所以這裡我認為內部屬性[[scope]]的值就是因為詞法作用域;
實例分析
下麵我們將分通過執行函數A、執行函數B 分析:
1 var x = 1; //定義一個全局變數 x 2 function A(y) { 3 var x = 2; //定義一個局部變數 x 4 function B(z) { //定義一個內部函數 B 5 console.log(x + y + z); 6 } 7 return B; //返回函數B的引用 8 } 9 var C = A(1); //執行A,返回B 10 C(1); //執行函數B,輸出 4
執行函數A:
1 ECStack = [ //執行環境棧 2 EC(A) = { //A的執行環境 3 [scope]:VO(G), //VO是全局變數對象 4 AO(A) : { //創建函數A的活動對象 5 y:1, 6 x:2, //定義局部變數x 7 B:function(){...}, //定義函數B 8 B[[scope]] = this; //this指代AO本身,而AO位於scopeChain的頂端,因此B[[scope]]指向整個作用域鏈 9 arguments:[],//平時我們在函數中訪問的arguments就是AO中的arguments 10 this:window //函數中的this指向調用者window對象 11 }, 12 scopeChain:<AO(A),A[[scope]]> //鏈表初始化為A[[scope]],然後再把AO加入該作用域鏈的頂端,此時A的作用域鏈:AO(A)->VO(G) 13 }, 14 EC(G) = { //全局執行環境 15 VO(G):{ //創建全局變數對象 16 ... //包含全局對象原有的屬性 17 x = 1; //定義變數x 18 A = function(){...}; //定義函數A 19 A[[scope]] = this; //定義A的scope,A[[scope]] == VO(G) 20 } 21 } 22 ];
執行函數B:
函數A被執行以後,返回了B的引用,並賦值給了變數C,執行 C(1) 就相當於執行B(1),JS引擎需要完成以下工作:
首先,還和上面一樣,創建函數B的執行環境EC,然後EC推入執行環境棧的頂部並獲取執行權。 此時執行環境棧中有兩個執行環境,分別是全局執行環境和函數B的執行環境,B的執行環境在棧頂,全局執行環境在棧的底部。(註意:當函數A返回後,A的執行環境就會從棧中被刪除,只留下全局執行環境)然後,創建函數B的作用域鏈,並初始化為函數B的scope所包含的對象,即包含了A的作用域鏈。最後,創建函數B的活動對象AO,並將B的形參z, arguments對象 和 this對象作為AO的屬性。此時ECStack將會變成這樣:
1 ECStack = [ //執行環境棧 2 EC(B) = { //創建B的執行環境,並處於作用域鏈的頂端 3 [scope]:AO(A), //指向函數A的作用域鏈,AO(A)->VO(G) 4 var AO(B) = { //創建函數B的活動對象 5 z:1, 6 arguments:[], 7 this:window 8 } 9 scopeChain:<AO(B),B[[scope]]> //鏈表初始化為B[[scope]],再將AO(B)加入鏈表表頭,此時B的作用域鏈:AO(B)->AO(A)-VO(G) 10 }, 11 EC(A), //A的執行環境已經從棧頂被刪除, 12 EC(G) = { //全局執行環境 13 VO:{ //定義全局變數對象 14 ... //包含全局對象原有的屬性 15 x = 1; //定義變數x 16 A = function(){...}; //定義函數A 17 A[[scope]] = this; //定義A的scope,A[[scope]] == VO(G) 18 } 19 } 20 ];
思考題
1 var o = { 2 bruceZhou: 'bruceZhou', 3 fn: function(){ 4 console.log(fn) 5 console.log(bruceZhou); 6 } 7 } 8 o.fn();