javaScript
代码在执行前会经过一个耗时极短的编译过程,并在编译完成后立即运行。
我们以一段代码为例,看看这个过程的一些细节:
var a = 1;
function fun1 (b) {
var c = 2;
return c + b + a;
}
var sum = fun1(3);
我们暂时不关注编译器词法分析、语法分析、代码生成及优化的部分,而是看一看这一过程中上下文做了哪些事。
一、全局上下文
1.建立一个空的全局上下文
编译器首先会创建一个全局上下文,我们叫它global_context
吧。全局上下文格式大致如下:
global_context: {
Variable_Object: {}, // 当前上下文的变量对象
Scope: [global_context.Variable_Object], // 当前上下文的作用域链
this: {} // this对象
}
[注1]:Scope
的值如何取:
- 全局上下文:
global_context.Variable_Object
,也就是全局上下文的VO
对象 - 执行上下文:
execute_context.Scope = execute_context.Variable_Object + global_function1.scope
,也就是把当前执行上下文的VO
对象添加到执行的函数的scope数组
第一位
[注2]:上下文对象的结构仅为伪代码,并非实际结构。同时VO与存储直接的交互细节我们也不考虑。
[注3]:本文中我们暂时不考虑this
的细节。
2.上下文入栈
将当前的上下文global_context
压入一个栈中,我们可以称这个栈为context_stack
。如图所示:
3.获取当前上下文变量对象(预处理)
在这一阶段,实际上发生的是JavaScript
的声明提升过程,声明提升详情见JavaScript声明提升。
所以我们先将变量的声明提升,也就是将所有声明的变量存放在global_context.Variable_Object
(VO
)中:
编译器看到var a = 1;
这一句,就查询当前上下文(global_context
)有没有这个变量,也就是看看Variable_Object
(简称VO
)里面有没有变量a
。发现没有,就将a
加进去,值为undefined
,如果有,就重新赋值:
global_context: {
Variable_Object: {
a: undefined
},
Scope: [global_context.Variable_Object],
this: {}
}
之后,继续将全局变量var sum
加入全局上下文的VO
:
global_context: {
Variable_Object: {
a: undefined,
sum: undefined
},
Scope: [global_context.Variable_Object],
this: {}
}
接着,将函数声明提升:
编译器看到function fun1
,判断这是一个函数声明,将函数声明也加到VO
,值为函数的地址。同时,还会在给这个函数对象加一个属性scope
,值为当前上下文的Scope
值:
global_context: {
Variable_Object: {
a: undefined,
fun1:{
函数 global_function1的地址,
scope: [global_context.Variable_Object]
},
sum: undefined
},
Scope: [global_context.Variable_Object],
this: {}
}
4.执行代码
经过编译后,在全局上下文中执行的代码实际上是以下代码:
a = 1;
sum = fun1(3);
我们一句一句执行:
a = 1;
实际上就是查询当前上下文的VO
中有没有变量a
,如果有,就给a
赋值1
:
global_context: {
Variable_Object: {
a: 1,
fun1:{
函数 global_function1的地址,
scope: [global_context.Variable_Object]
},
sum: undefined
},
Scope: [global_context.Variable_Object],
this: {}
}
sum = fun1(3);
同理,先看右边,找到变量fun1
,()
说明这个函数需要立即执行,我们执行这个函数,然后把结果赋值给变量sum
。
二、执行上下文
编译器并没有立即执行函数fun1
中的代码,因为它要为函数创建一个专门的context
,我们叫它执行上下文(execute_context
)吧,因为每当编译器要执行一个函数时,都会创建一个类似的context
。
1.建立一个空的执行上下文
execute_context
也是一个对象,并且与global_context
还很像,下面是它里面的内容:
execute_context: {
Variable_Object: {},
Scope: [execute_context.Variable_Object, global_context.Variable_Object ],
this: {}
}
注意:当前执行上下文的Scope
如何取值:
当前上下文时函数fun1
的执行上下文,我们先取fun1.scope
也就是[global_context.Variable_Object]
,
然后将当前上下文的VO
也就是execute_context.Variable_Object
添加到[global_context.Variable_Object]
的第一位,变成了[execute_context.Variable_Object, global_context.Variable_Object ]
。
2.执行上下文入栈
执行上下文入栈3.预处理
对与代码
function fun1 (b) {
var c = 2;
return c + b + a;
}
我们直接分析对这段代码进行声明提升后的伪代码:
function fun1 (var b) {
var c;
b = 参数;
c = 2;
返回值 = c + b + a;
return 返回值;
}
对与变量声明,我们在当前上下文的VO
中存放这些对象:
execute_context: {
Variable_Object: {
b: undefined,
c: undefined,
arguments: [] // 形参列表
},
Scope: [execute_context.Variable_Object, global_context.Variable_Object ],
this: {}
}
[注4]:arguments
对象是一个用于存放形参的数组,例如我们这样调用函数fun1(1,2,3)
,这时就需要用arguments
来存放我们未写明形参的值了。执行时,arguments=[1,2,3]
。
4.执行
实际需要执行的伪代码为:
b = 3;
c = 2;
返回值 = c + b + a;
return 返回值;
作用域链:
这里我们讨论一下执行时,如何判断变量合法(在作用域中)
例如
b = 3
,这是一个赋值操作,我们需要确定b
这个变量我们有声明过,并找到它,这样才能给它赋值。这时就需要用到当前上下文的Scope
对象了,我们取到
execute_context.Scope = [execute_context.Variable_Object, global_context.Variable_Object ]
这时,我们要找一个叫
b
的变量,首先找execute_context.Scope
的数组第一项execute_context.Variable_Object
,看看有没有,这里我们之间就找到了。
如果找变量
a
呢?我们发现execute_context.Variable_Object
里面没有定义变量a
,这时我们找execute_context.Scope
的数组第二项,如果还没找到,以此类推,找完execute_context.Scope
的所有值为止,这个时候,如果还没找到,我们就认为这个变量在作用域内未定义。
至于未定义后的处理:非严格模式下回再全局上下文的VO
里面添加一个这个变量,严格模式则直接报错not defined
。
当然,这里我们在第二项
global_context.Variable_Object
里面找到了变量a
。它是一个全局变量。
因此:当前上下文的scope对象记录了由里到外注册(声明)的所有变量和函数,因此称为作用域链。
对于赋值操作b= 3; c = 2;
,我们在当前上下文的VO中找到了它们,直接赋值即可:
execute_context: {
Variable_Object: {
b: 3,
c: 2,
arguments: [3] // 形参列表
},
Scope: [execute_context.Variable_Object, global_context.Variable_Object ],
this: {}
}
对于c+ b + a
,我们在当前上下文VO
找到了c
和b
,在全局上下文找到了a
,将三个数值相加,返回三个变量的和2 + 3 + 1 = 6
。
5.执行上下文出栈
当前代码块执行完毕后,它对应的上下文就会出栈,也就更改了当前的上下文。
例如,函数fun1
执行完毕后,它的上下文execute_context
出栈,当前上下文变成了全局上下文global_context
。
全局上下文出栈代表着所有代码运行完毕。
三、全局上下文
我们继续运行全局上下文,之前运行到sum = fun1(3);
,我们运行完毕了函数fun1(3)
,并得到了结果6
。
所以,这一句就变成了sum =6;
的赋值语句,我们在全局上下文的VO
找到了这个变量sum
,直接给它赋值就好了:
global_context: {
Variable_Object: {
a: undefined,
fun1:{
函数 global_function1的地址,
scope: [global_context.Variable_Object]
},
sum: 6
},
Scope: [global_context.Variable_Object],
this: {}
}
此时,后面没有要执行的代码了,全局上下文出栈,结束代码运行。
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