JavaScript基础专题之执行上下文和执行栈(二)

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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

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