摘要：中的執(zhí)行環(huán)境與堆疊在這篇筆記中我將會深入的探討底層中的一些觀念，其中最重要的就是執(zhí)行環(huán)境。其他執(zhí)行環(huán)境都可以存取全域的東西。在這個(gè)階段直譯器會建立，透過掃描函式傳入的參數(shù)，內(nèi)部的函式宣告，變數(shù)宣告。

在這篇筆記中我將會深入的探討 JS 底層中的一些觀念，其中最重要的就是執(zhí)行環(huán)境(Execution Context)。當(dāng)您閱讀完這篇文章後您可能會比較清楚關(guān)於直譯器的運(yùn)作方式，明白為什麼有些 函式 變數(shù) 可以在他們被宣告之前就拿來使用，以及這些值是怎麼決定的。

我們說當(dāng) JS 開始執(zhí)行的時(shí)候，這段程式碼必須被執(zhí)行在下面三種環(huán)境之一。

全域 Global：預(yù)設(shè)當(dāng)您程式開始執(zhí)行時(shí)的環(huán)境

函式：當(dāng)我們進(jìn)入一個(gè)函式 function 時(shí)的環(huán)境，也就是開始跑函式內(nèi)部程式碼的時(shí)候

Eval：把一串字串，當(dāng)作指令來執(zhí)行時(shí)的環(huán)境

也就是說一段 JS 程式碼只能存在在上面這三種狀態(tài)或類型。

讓我們直接來看看程式碼

// Global context, JS 最外層的程式碼部分屬於全域
var greeting = "Hi";

function person() {
  // 從大括號開始到結(jié)束進(jìn)入另外一個(gè)執(zhí)行環(huán)境
  var _firstName = "andy";
  var _lastName = "you";

  function firstName() {
    // 另外一個(gè)執(zhí)行環(huán)境
    return _firstName;
  }

  function lastName() {
    // 執(zhí)行環(huán)境
    return _lastName;
  }

  alert(greeting + firstName() + " " + lastName());

}

上面這段範(fàn)例沒什麼特別的，我們就是有了一個(gè)全域的執(zhí)行環(huán)境即 global context ，和 3 個(gè) function context，唯一稍微要注意的是 global context 只會有一個(gè)。其他執(zhí)行環(huán)境都可以存取全域的東西。

當(dāng)然您可以有多個(gè) function context 每一個(gè) function 執(zhí)行的時(shí)候就會建立一個(gè)新的 context ，OK！不管講執(zhí)行環(huán)境或者 context 都好抽象，那我們就先把他們當(dāng)作是一個(gè) context 物件，那這個(gè) context 物件講白了就是表示一個(gè)環(huán)境，一個(gè)範(fàn)圍，一個(gè)狀態(tài)。它會建立一個(gè)範(fàn)圍一個(gè)自己特有的領(lǐng)域，任何在 function 裡面宣告的變數(shù)或其他東西都不能被外面直接存取。

如果這樣還不能理解，那我們換個(gè)角度來想這件事，你把 context 當(dāng)成是一張記錄表格，當(dāng)我開始在 global 執(zhí)行程式碼的時(shí)候。
任何變數(shù)，function 都會被記載 global 表 上，但是當(dāng)執(zhí)行到 function 內(nèi)部的時(shí)候，此時(shí)會在開出另外一張 function 表 負(fù)責(zé)記錄 function 內(nèi)部的變數(shù)等等。

不過我個(gè)人認(rèn)為 執(zhí)行環(huán)境 是最貼切的翻譯，當(dāng)我在全域這個(gè)環(huán)境時(shí)我能夠取得的變數(shù)和進(jìn)到另外一個(gè) function 環(huán)境時(shí)可能會有不一樣的狀況。

因此在第一小節(jié)我們就下個(gè)小結(jié)論那就是每一段 JS 在運(yùn)行的時(shí)候會根據(jù)片段程式碼所在的區(qū)塊有其特有的 環(huán)境

對於執(zhí)行環(huán)境有了初步的概念之後我們還得知道 - 瀏覽器的 JS 直譯器通常是單執(zhí)行緒的，意味著一次只能夠做一件事。
也就是說當(dāng)一個(gè)事件被執(zhí)行的時(shí)候其他的任務(wù)，事件等等就會被丟到執(zhí)行佇列中。這個(gè)東西我們就叫做執(zhí)行堆疊

我們已經(jīng)知道當(dāng) JS 開始跑的時(shí)候一開始會進(jìn)入 global 執(zhí)行環(huán)境，如果您在 global 環(huán)境中呼叫了一個(gè) function A (即： A();)，這個(gè)時(shí)候就會建立新的 執(zhí)行環(huán)境 然後這個(gè)新的執(zhí)行環(huán)境會被放到執(zhí)行堆疊的最上面，同樣的如果你現(xiàn)在在 function A 裡面又叫了 function B 那麼就又會在建立一個(gè)執(zhí)行環(huán)境一樣放到執(zhí)行堆疊的最上方，瀏覽器永遠(yuǎn)會先處理堆疊上最上面的執(zhí)行環(huán)境，一旦執(zhí)行環(huán)境裡面的任務(wù)都執(zhí)行完了那它就會被移掉換下一個(gè)

OK 這邊交代得有點(diǎn)亂，我們看到的程式碼的時(shí)候通常最小的執(zhí)行單位就是那一句一句的 statement 語句，一個(gè)語句交代了程式該做一件事。這些 statement 都會有自己的環(huán)境，也因此我們可以把環(huán)境在當(dāng)作一個(gè)上層單位。一個(gè) context 裡面勢必存在一些任務(wù)(語句)。就把一個(gè) context 想像成某個(gè)任務(wù)好了。看看下面的範(fàn)例可能比較有感覺

(function foo(i) {
  if (i === 3) {
    return;
  } else {
    foo(++i);
  }
}(0));

這段程式碼簡單的呼叫自己三次每一次把參數(shù)加一，每當(dāng) foo 被呼叫的時(shí)候新的 執(zhí)行環(huán)境 就被建立，然後當(dāng) 執(zhí)行環(huán)境 裡面的程式跑完的時(shí)候，就從堆疊中把 執(zhí)行環(huán)境 拿掉，把控制權(quán)交還給上一個(gè)環(huán)境一直到回到 global 為止。

單執(zhí)行緒

同步執(zhí)行

只有一個(gè) global context

function context 沒有限制

就算是自己呼叫自己只要 call function 就會建立執(zhí)行環(huán)境

所以我們現(xiàn)在知道了每一次 call function 的時(shí)候就會建立一個(gè)新的執(zhí)行環(huán)境，然而在 JS 直譯器內(nèi)部每次調(diào)用一個(gè)執(zhí)行環(huán)境都會有兩個(gè)階段

建立階段 當(dāng) function 被呼叫了但在開始執(zhí)行內(nèi)部程式碼之前

建立一個(gè) scope chain 作用域鍊

建立變數(shù)，function，和參數(shù)

設(shè)定 this 的值

執(zhí)行階段

賦值，設(shè)定 function 的參考和解譯執(zhí)行程式碼

概念上我們可以把一個(gè) 執(zhí)行環(huán)境 想像成一個(gè)物件，那麼這個(gè)物件大概會有三個(gè)屬性如下

executionContextObject = {
  scopeChain: { /* 變數(shù)物件 + 所有父代執(zhí)行環(huán)境物件的變數(shù)物件*/},
  variableObject: {/* 函式的參數(shù)/引數(shù)，內(nèi)部的變數(shù)和函式*/ },
  this: {}
}

Variable Object 變數(shù)物件：根據(jù) ECMA-262 的說明，每一個(gè)執(zhí)行環(huán)境會有一個(gè)與相關(guān)連的變數(shù)物件，這個(gè)物件負(fù)責(zé)記錄執(zhí)行環(huán)境中定義的變數(shù)和函式。

這一個(gè)執(zhí)行環(huán)境物件在 function 被調(diào)用的時(shí)候建立，不過在實(shí)際的 function 被執(zhí)行之前，這就是上面提到的階段 1 - 建立階段。在這個(gè)階段直譯器會建立 executionObject ，透過掃描函式傳入的參數(shù)，內(nèi)部的函式宣告，變數(shù)宣告。結(jié)果會被記錄在executionObject 的 變數(shù)物件 variableObject 中。

尋找呼叫 function 的程式碼

在執(zhí)行 function 之前建立 執(zhí)行環(huán)境

進(jìn)入 建立階段

初始化 scope chain

建立 variable object：

建立 arguments object 檢查執(zhí)行環(huán)境的參數(shù)，初始化參數(shù)的名稱，值以及建立參考

掃描 function 的宣告

根據(jù)找到的每一個(gè) function 在 variable object 建立，在這邊其實(shí)就是建立 function 名稱在記憶體中的參考指標(biāo)

如果 function 名稱已經(jīng)存在那麼指標(biāo)就會被覆寫

掃描執(zhí)行環(huán)境裡的變數(shù)

每一個(gè)變數(shù)的宣告都會被加入 variable object 的屬性中，並且初始化為 undefined，注意在這個(gè)階段並不會賦值

如果變數(shù)名稱存在就略過，繼續(xù)處理下一個(gè)變數(shù)

判斷決定 this 的值

執(zhí)行階段

執(zhí)行程式碼，賦值，一行一行跑

function foo(i) {
  var a = "hello";
  var b = function B() {

  };
  function c() {

  }
}
foo(22);

此時(shí)在建立階段我們就會得到如下的範(fàn)例

fooExecutionContext = {
  scopeChain: { ... },
  variableObject: {
    arguments: {
      0: 22,
      length: 1
    },
    i: 22,
    c: pointer to function c()
    a: undefined,
    b: undefined
  },
  this: { ... }
}

如您所見，在建立階段處理關(guān)於定義宣告的部分，此時(shí)並不會賦值，所以 function b 並沒有被參考。不過參數(shù)是唯一的例外，此時(shí)參數(shù)的值已經(jīng)被建立。一旦建立階段完成，剩下的流程就是開始執(zhí)行階段，當(dāng)執(zhí)行階段完成的時(shí)候執(zhí)行環(huán)境就會如下

fooExecutionContext = {
  scopeChain: { ... },
  variableObject: {
    arguments: {
      0: 22,
      length: 1
    },
    i: 22,
    c: pointer to function c()
    a: "hello",
    b: pointer to function B()
  },
  this: { ... }
}

您可以找到很多關(guān)於定義 Javascript hoisting 的資料，他們通常會解釋這就是一種把宣告提升到其所在區(qū)域內(nèi)頂端的行為，然而這樣並沒有解釋到細(xì)節(jié)，為什麼會發(fā)生這件事，不過呢剛剛您已經(jīng)知道了關(guān)於整個(gè)直譯器解意的流程，現(xiàn)在您可以很清楚的明白為什麼會這樣了。

(function () {
  console.log("foo: " + typeof foo); // function pointer
  console.log("bar: " + typeof bar); // undefined

  var foo = "hello",
      bar = function() {
        return "world";
      };
  function foo() {
    return "hello";
  }
}());

現(xiàn)在我們可以回答關(guān)於上面這段程式碼的一些問題

為什麼我們在宣告之前可以存取 foo

如果我們看看 建立階段 的流程我們可以知道變數(shù)在這個(gè)時(shí)期早就被建立了

Foo 被宣告 2 次，為什麼 foo 是 function 而不是 undefined 或 string？

即使 foo 宣告了2次，我們知道在建立階段 function 會先被建立。因此變數(shù)已經(jīng)存在了在這個(gè)階段 string 不會被賦予 foo

因此在真正執(zhí)行 function 之前 foo 是會先被建立，等他真正跑完執(zhí)行階段的時(shí)候 foo 才會被覆寫成 "hello"

為什麼 bar 是 undefined ?

bar 就只是一個(gè)變數(shù)，在這個(gè)階段並還沒賦值所以就是 undefined

下個(gè)收斂的結(jié)論就是

每一個(gè)片段程式碼都會屬於某個(gè)執(zhí)行環(huán)境，或者說在開始執(zhí)行程式碼之前會先建立 執(zhí)行環(huán)境

執(zhí)行環(huán)境比喻來說就像是一個(gè)物件負(fù)責(zé)紀(jì)錄這個(gè) 環(huán)境 下相關(guān)的事物 變數(shù) function 等等

從上往下看這個(gè)執(zhí)行環(huán)境物件最重要的是 scope chain, variable object, this 這三個(gè)屬性

variable object 才是實(shí)際上記錄變數(shù)，function，arguments 的地方

另外一個(gè)重要的點(diǎn)是 scope chain 他負(fù)責(zé)記錄每個(gè)環(huán)境之間切換的關(guān)聯(lián)，例如從 global -> a()

每次開始建立執(zhí)行環(huán)境的時(shí)候就會分成兩個(gè)階段

開始建立執(zhí)行環(huán)境的時(shí)間點(diǎn)是在 function 被呼叫後，實(shí)際執(zhí)行內(nèi)部程式碼前

建立階段，初始化這個(gè)環(huán)境，除了 arguments 外其他都只是先定義變數(shù)，函式指標(biāo)，並沒有賦值

執(zhí)行階段，開始一行一行執(zhí)行，賦值
希望現(xiàn)在您可以更清楚關(guān)於 Javascript 如何運(yùn)行您的程式碼，瞭解執(zhí)行環(huán)境，堆疊可以讓您更清楚您的程式碼在不同狀態(tài)下取到的值，如此一來相信您在組織 JS 的時(shí)候會有更好的寫法。

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