JS中的執(zhí)行上下文和執(zhí)行棧是什么

小編給大家分享一下JS中的執(zhí)行上下文和執(zhí)行棧是什么，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

如果你是一名 JavaScript 開發(fā)者，或者想要成為一名 JavaScript 開發(fā)者，那么你必須知道 JavaScript 程序內(nèi)部的執(zhí)行機制。執(zhí)行上下文和執(zhí)行棧是 JavaScript 中關(guān)鍵概念之一，是 JavaScript 難點之一。 理解執(zhí)行上下文和執(zhí)行棧同樣有助于理解其他的 JavaScript 概念如提升機制、作用域和閉包等。本文盡可能用通俗易懂的方式來介紹這些概念。

一、執(zhí)行上下文（Execution Context）

1. 什么是執(zhí)行上下文

簡而言之，執(zhí)行上下文就是當前 JavaScript 代碼被解析和執(zhí)行時所在環(huán)境的抽象概念， JavaScript 中運行任何的代碼都是在執(zhí)行上下文中運行

2. 執(zhí)行上下文的類型

執(zhí)行上下文總共有三種類型：

• 全局執(zhí)行上下文： 這是默認的、最基礎(chǔ)的執(zhí)行上下文。不在任何函數(shù)中的代碼都位于全局執(zhí)行上下文中。它做了兩件事：1. 創(chuàng)建一個全局對象，在瀏覽器中這個全局對象就是 window 對象。2. 將 this 指針指向這個全局對象。一個程序中只能存在一個全局執(zhí)行上下文。
• 函數(shù)執(zhí)行上下文： 每次調(diào)用函數(shù)時，都會為該函數(shù)創(chuàng)建一個新的執(zhí)行上下文。每個函數(shù)都擁有自己的執(zhí)行上下文，但是只有在函數(shù)被調(diào)用的時候才會被創(chuàng)建。一個程序中可以存在任意數(shù)量的函數(shù)執(zhí)行上下文。每當一個新的執(zhí)行上下文被創(chuàng)建，它都會按照特定的順序執(zhí)行一系列步驟，具體過程將在本文后面討論。
• Eval 函數(shù)執(zhí)行上下文： 運行在 eval 函數(shù)中的代碼也獲得了自己的執(zhí)行上下文，但由于 Javascript 開發(fā)人員不常用 eval 函數(shù)，所以在這里不再討論。

二、執(zhí)行上下文的生命周期

執(zhí)行上下文的生命周期包括三個階段：創(chuàng)建階段 → 執(zhí)行階段 → 回收階段，本文重點介紹創(chuàng)建階段。

1. 創(chuàng)建階段

當函數(shù)被調(diào)用，但未執(zhí)行任何其內(nèi)部代碼之前，會做以下三件事：

• 創(chuàng)建變量對象：首先初始化函數(shù)的參數(shù) arguments，提升函數(shù)聲明和變量聲明。下文會詳細說明。
• 創(chuàng)建作用域鏈（Scope Chain）：在執(zhí)行期上下文的創(chuàng)建階段，作用域鏈是在變量對象之后創(chuàng)建的。作用域鏈本身包含變量對象。作用域鏈用于解析變量。當被要求解析變量時，JavaScript 始終從代碼嵌套的最內(nèi)層開始，如果最內(nèi)層沒有找到變量，就會跳轉(zhuǎn)到上一層父作用域中查找，直到找到該變量。
• 確定 this 指向：包括多種情況，下文會詳細說明

在一段 JS 腳本執(zhí)行之前，要先解析代碼（所以說 JS 是解釋執(zhí)行的腳本語言），解析的時候會先創(chuàng)建一個全局執(zhí)行上下文環(huán)境，先把代碼中即將執(zhí)行的變量、函數(shù)聲明都拿出來。變量先暫時賦值為 undefined，函數(shù)則先聲明好可使用。這一步做完了，然后再開始正式執(zhí)行程序。

另外，一個函數(shù)在執(zhí)行之前，也會創(chuàng)建一個函數(shù)執(zhí)行上下文環(huán)境，跟全局上下文差不多，不過 函數(shù)執(zhí)行上下文中會多出 this arguments 和函數(shù)的參數(shù)。

2. 執(zhí)行階段

執(zhí)行變量賦值、代碼執(zhí)行

3. 回收階段

執(zhí)行上下文出棧等待虛擬機回收執(zhí)行上下文

三、變量提升和 this 指向的細節(jié)

1. 變量聲明提升

大部分編程語言都是先聲明變量再使用，但在 JS 中，事情有些不一樣：

console.log(a); // undefined
var a = 10;

上述代碼正常輸出undefined而不是報錯Uncaught ReferenceError: a is not defined,這是因為聲明提升（hoisting），相當于如下代碼：

var a; //聲明 默認值是undefined “準備工作”
console.log(a);
a = 10; //賦值

2. 函數(shù)聲明提升

我們都知道，創(chuàng)建一個函數(shù)的方法有兩種，一種是通過函數(shù)聲明function foo(){}
另一種是通過函數(shù)表達式var foo = function(){} ,那這兩種在函數(shù)提升有什么區(qū)別呢？

console.log(f1); // function f1(){}
function f1() {} // 函數(shù)聲明
console.log(f2); // undefined
var f2 = function() {}; // 函數(shù)表達式

接下來我們通過一個例子來說明這個問題：

function test() {
    foo(); // Uncaught TypeError "foo is not a function"
    bar(); // "this will run!"
    var foo = function() {
        // function expression assigned to local variable 'foo'
        alert("this won't run!");
    };
    function bar() {
        // function declaration, given the name 'bar'
        alert("this will run!");
    }
}
test();

在上面的例子中，foo()調(diào)用的時候報錯了，而 bar 能夠正常調(diào)用。

我們前面說過變量和函數(shù)都會上升，遇到函數(shù)表達式 var foo = function(){}時，首先會將var foo上升到函數(shù)體頂部，然而此時的 foo 的值為 undefined,所以執(zhí)行foo()報錯。

而對于函數(shù)bar(), 則是提升了整個函數(shù)，所以bar()才能夠順利執(zhí)行。

有個細節(jié)必須注意：當遇到函數(shù)和變量同名且都會被提升的情況，函數(shù)聲明優(yōu)先級比較高，因此變量聲明會被函數(shù)聲明所覆蓋，但是可以重新賦值。

alert(a); //輸出：function a(){ alert('我是函數(shù)') }
function a() {
    alert("我是函數(shù)");
} //
var a = "我是變量";
alert(a); //輸出：'我是變量'

function 聲明的優(yōu)先級比 var 聲明高，也就意味著當兩個同名變量同時被 function 和 var 聲明時，function 聲明會覆蓋 var 聲明

這代碼等效于：

function a() {
    alert("我是函數(shù)");
}
var a; //hoisting
alert(a); //輸出：function a(){ alert('我是函數(shù)') }
a = "我是變量"; //賦值
alert(a); //輸出：'我是變量'

最后我們看個復(fù)雜點的例子：

function test(arg) {
    // 1. 形參 arg 是 "hi"
    // 2. 因為函數(shù)聲明比變量聲明優(yōu)先級高，所以此時 arg 是 function
    console.log(arg);
    var arg = "hello"; // 3.var arg 變量聲明被忽略， arg = 'hello'被執(zhí)行
    function arg() {
        console.log("hello world");
    }
    console.log(arg);
}
test("hi");
/* 輸出：
function arg(){
    console.log('hello world') 
    }
hello 
*/

這是因為當函數(shù)執(zhí)行的時候,首先會形成一個新的私有的作用域，然后依次按照如下的步驟執(zhí)行：

• 如果有形參，先給形參賦值
• 進行私有作用域中的預(yù)解釋，函數(shù)聲明優(yōu)先級比變量聲明高，最后后者會被前者所覆蓋，但是可以重新賦值
• 私有作用域中的代碼從上到下執(zhí)行

3. 確定 this 的指向

先搞明白一個很重要的概念 —— this 的值是在執(zhí)行的時候才能確認，定義的時候不能確認！ 為什么呢 —— 因為 this 是執(zhí)行上下文環(huán)境的一部分，而執(zhí)行上下文需要在代碼執(zhí)行之前確定，而不是定義的時候。看如下例子：

// 情況1
function foo() {
  console.log(this.a) //1
}
var a = 1
foo()

// 情況2
function fn(){
  console.log(this);
}
var obj={fn:fn};
obj.fn(); //this->obj

// 情況3
function CreateJsPerson(name,age){
//this是當前類的一個實例p1
this.name=name; //=>p1.name=name
this.age=age; //=>p1.age=age
}
var p1=new CreateJsPerson("尹華芝",48);

// 情況4
function add(c, d){
  return this.a + this.b + c + d;
}
var o = {a:1, b:3};
add.call(o, 5, 7); // 1 + 3 + 5 + 7 = 16
add.apply(o, [10, 20]); // 1 + 3 + 10 + 20 = 34

// 情況5
<button id="btn1">箭頭函數(shù)this</button>
<script type="text/javascript">
    let btn1 = document.getElementById('btn1');
    let obj = {
        name: 'kobe',
        age: 39,
        getName: function () {
            btn1.onclick = () => {
                console.log(this);//obj
            };
        }
    };
    obj.getName();
</script>

接下來我們逐一解釋上面幾種情況

• 對于直接調(diào)用 foo 來說，不管 foo 函數(shù)被放在了什么地方，this 一定是 window
• 對于 obj.foo() 來說，我們只需要記住，誰調(diào)用了函數(shù)，誰就是 this，所以在這個場景下 foo 函數(shù)中的 this 就是 obj 對象
• 在構(gòu)造函數(shù)模式中，類中(函數(shù)體中)出現(xiàn)的 this.xxx=xxx 中的 this 是當前類的一個實例
• call、apply 和 bind：this 是第一個參數(shù)
• 箭頭函數(shù) this 指向:箭頭函數(shù)沒有自己的 this，看其外層的是否有函數(shù)，如果有，外層函數(shù)的 this 就是內(nèi)部箭頭函數(shù)的 this，如果沒有，則 this 是 window。

四、執(zhí)行上下文棧（Execution Context Stack）

函數(shù)多了，就有多個函數(shù)執(zhí)行上下文，每次調(diào)用函數(shù)創(chuàng)建一個新的執(zhí)行上下文，那如何管理創(chuàng)建的那么多執(zhí)行上下文呢？

JavaScript 引擎創(chuàng)建了執(zhí)行上下文棧來管理執(zhí)行上下文。可以把執(zhí)行上下文棧認為是一個存儲函數(shù)調(diào)用的棧結(jié)構(gòu)，遵循先進后出的原則。

從上面的流程圖，我們需要記住幾個關(guān)鍵點：

• JavaScript 執(zhí)行在單線程上，所有的代碼都是排隊執(zhí)行。
• 一開始瀏覽器執(zhí)行全局的代碼時，首先創(chuàng)建全局的執(zhí)行上下文，壓入執(zhí)行棧的頂部。
• 每當進入一個函數(shù)的執(zhí)行就會創(chuàng)建函數(shù)的執(zhí)行上下文，并且把它壓入執(zhí)行棧的頂部。當前函數(shù)執(zhí)行完成后，當前函數(shù)的執(zhí)行上下文出棧，并等待垃圾回收。
• 瀏覽器的 JS 執(zhí)行引擎總是訪問棧頂?shù)膱?zhí)行上下文。
• 全局上下文只有唯一的一個，它在瀏覽器關(guān)閉時出棧。

我們再來看個例子：

var color = "blue";
function changeColor() {
    var anotherColor = "red";
    function swapColors() {
        var tempColor = anotherColor;
        anotherColor = color;
        color = tempColor;
    }
    swapColors();
}
changeColor();

上述代碼運行按照如下步驟：

• 當上述代碼在瀏覽器中加載時，JavaScript 引擎會創(chuàng)建一個全局執(zhí)行上下文并且將它推入當前的執(zhí)行棧
• 調(diào)用 changeColor 函數(shù)時，此時 changeColor 函數(shù)內(nèi)部代碼還未執(zhí)行，js 執(zhí)行引擎立即創(chuàng)建一個 changeColor 的執(zhí)行上下文（簡稱 EC），然后把這執(zhí)行上下文壓入到執(zhí)行棧（簡稱 ECStack）中。
• 執(zhí)行 changeColor 函數(shù)過程中，調(diào)用 swapColors 函數(shù)，同樣地，swapColors 函數(shù)執(zhí)行之前也創(chuàng)建了一個 swapColors 的執(zhí)行上下文，并壓入到執(zhí)行棧中。
• swapColors 函數(shù)執(zhí)行完成，swapColors 函數(shù)的執(zhí)行上下文出棧，并且被銷毀。
• changeColor 函數(shù)執(zhí)行完成，changeColor 函數(shù)的執(zhí)行上下文出棧，并且被銷毀。

以上是JS中的執(zhí)行上下文和執(zhí)行棧是什么的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道！