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JavaScript基础专题之执行上下文和执行栈(二)

JavaScript基础专题之执行上下文和执行栈(二)

作者: Chris__Liu | 来源:发表于2019-06-18 23:11 被阅读5次

    执行顺序

    一般执行顺序很显然按照创建顺序执行,对大对数开发者来说并不陌生。

    像是这样:

    foo();  // 报错
    var foo = function () {
    
        console.log('foo1');
    
    }
    
    foo();  // foo1
    
    var foo = function () {
    
        console.log('foo2');
    
    }
    
    foo(); // foo2
    

    然而有的时候会是这样:

    foo();  // foo2
    
    function foo() {
    
        console.log('foo1');
    
    }
    
    foo();  // foo2
    
    function foo() {
    
        console.log('foo2');
    
    }
    
    foo(); // foo2
    

    我们可以看到,作为函数调用的时候,会出现三个foo2。其实 JavaScript 引擎并非一行一行地分析和执行程序,在执行之前会对一些对结构进行分析执行。比如第一个例子中的变量提升,和第二个例子中的函数提升。
    那么JS又是如何进行结构化的解析的呢?执行过程中又做了什么动作呢?

    栈又是什么?

    图片来自MDN

    这张图分别展示了栈、堆和队列,其中栈就是我们所说的执行上下文栈;堆是用于存储复杂类型比如:对象,数组等等。队列就是异步队列,用于事件循环(event loop)的执行。
    JS代码在引擎中是以代码片段的方式来分析执行的,而并非一行一行来分析执行。

    简单的例子

    //入栈过程
    Stack.push("chris")
    
    Stack.push("james")
    
    Stack.push("kobe")
    
    //出栈过程
    
    Stack.pop() //["chirs","james"]
    
    Strack.pop() //["chirs"]
    
    Stack.pop() //[]
    

    可以看出,栈是执行过程是一个先入后出的过程。

    可执行代码

    而这些代码片段的可执行代码无非为三种:全局代码(Global code)函数代码(Function Code)eval代码(Eval code)
    这些可执行代码在执行的时候又会创建一个一个的执行上下文(Execution context)。例如,当执行到一个函数的时候,JS引擎会做一些“准备工作”,而这个“准备工作”,我们称其为执行上下文
    那么随着我们的执行上下文数量的增加,JS引擎又如何去管理这些执行上下文呢?这时便有了执行上下文栈

    执行上下文栈

    问题来了,我们写的函数多了去了,如何管理创建的那么多执行上下文呢?

    所以 JavaScript 引擎创建了执行上下文栈(Execution context stack,ECS)来管理执行上下文

    为了模拟执行上下文栈的行为,让我们定义执行上下文栈是一个数组:

    Stack= [];
    

    试想当 JavaScript 开始要解释执行代码的时候,最先遇到的就是全局代码,所以初始化的时候首先就会向执

    行上下文栈压入一个全局执行上下文,我们用 globalContext 表示它,并且只有当整个应用程序结束的时候,

    Stack才会被清空,所以程序结束之前, Stack最底部永远有个 globalContext:

    Stack = [
        globalContext// 一开始只有全局上下文
    ];
    

    一个简单的例子:

    function fun3() {
        console.log('fun3')
    }
    
    function fun2() {
        fun3();
    }
    
    function fun1() {
        fun2();
    }
    
    fun1();
    

    每当一个函数执行,就会创建一个执行上下文,并且压入执行上下文栈,当函数执行完毕的时候,就会将函

    数的执行上下文从栈中弹出。

    
    // fun1()
    Stack .push(<fun1> functionContext); 
    //[globalContext,<fun1> functionContext]
    
    // fun1中有fun2,还要创建fun2的执行上下文
    Stack .push(<fun2> functionCofuntext);
    //[globalContext,<fun1> functionContext,<fun2> functionCofuntext],
    
    // fun2还调用了fun3
    Stack .push(<fun3> functionContext);
    //[globalContext,<fun1> functionContext,<fun2> functionCofuntext,<fun3> functionContext]      
    
    // fun3执行完毕 
    Stack .pop();
    //[globalContext,<fun1> functionContext,<fun2> functionCofuntext]
    
    // fun2执行完毕
    Stack .pop();
    //[globalContext,<fun1> functionContext]
    
    // fun1执行完毕
    Stack .pop();
    //[globalContext]
    
    // javascript接着执行下面的代码,但是Stack 底层永远有个globalContext
    

    一个复杂的例子:

    var scope = "global scope";
    function checkscope(){
        var scope = "local scope";
        function f(){
            return scope;
        }
        return f();
    }
    checkscope();
    
    var scope = "global scope";
    function checkscope(){
        var scope = "local scope";
        function f(){
            return scope;
        }
        return f;
    }
    checkscope()();
    

    两段代码执行的结果一样,但是两段代码究竟有哪些不同呢?

    答案就是执行上下文栈的变化不一样。

    先模拟第一段代码:

    Stack.push(<checkscope> functionContext);
    Stack.push(<f> functionContext);
    Stack.pop();
    Stack.pop();
    

    再模拟第二段代码:

    Stack.push(<checkscope> functionContext);
    Stack.pop();
    Stack.push(<f> functionContext);
    Stack.pop();
    

    我们可以发现二三部分出栈和入栈是不同的。

    总结

    1. JS代码在引擎中是以一段一段的方式来分析执行的,而并非一行一行来分析执行
    2. 可执行代码分为三种:全局代码(Global code)函数代码(Function Code)eval代码(Eval code),其中全局代码函数代码比较常见,关于eval代码可参考JavaScript 为什么不推荐使用 eval?
    3. 每遇到函数执行的时候,就会创建一个执行上下文执行上下文会进入执行上下文栈
    4. 程序开始最先入栈和程序结束最后出栈的都是全局执行上下文

    JavaScript基础专题系列

    JavaScript基础系列目录地址:

    JavaScript基础专题之原型与原型链(一)
    JavaScript基础专题之执行上下文和执行栈(二)

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