【51CTO.com原创稿件】
前言
如果你是一名 JavaScript 开发者，或者想要成为一名 JavaScript 开发者，那么你必须知道 JavaScript 程序内部的执行机制。执行上下文和执行栈是 JavaScript 中关键概念之一，是 JavaScript 难点之一。 理解执行上下文和执行栈同样有助于理解其他的 JavaScript 概念如提升机制、作用域和闭包等。本文尽可能用通俗易懂的方式来介绍这些概念。
一、执行上下文（Execution Context）
1.什么是执行上下文
2.执行上下文的类型
执行上下文总共有三种类型：
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全局执行上下文： 这是默认的、最基础的执行上下文。不在任何函数中的代码都位于全局执行上下文中。它做了两件事：1. 创建一个全局对象，在浏览器中这个全局对象就是 window 对象。2. 将 this 指针指向这个全局对象。一个程序中只能存在一个全局执行上下文。
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函数执行上下文： 每次调用函数时，都会为该函数创建一个新的执行上下文。每个函数都拥有自己的执行上下文，但是只有在函数被调用的时候才会被创建。一个程序中可以存在任意数量的函数执行上下文。每当一个新的执行上下文被创建，它都会按照特定的顺序执行一系列步骤，具体过程将在本文后面讨论。
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Eval 函数执行上下文： 运行在 eval 函数中的代码也获得了自己的执行上下文，但由于 Javascript 开发人员不常用 eval 函数，所以在这里不再讨论。
二、执行上下文的生命周期
执行上下文的生命周期包括三个阶段：创建阶段→执行阶段→回收阶段，本文重点介绍创建阶段。
1.创建阶段
当函数被调用，但未执行任何其内部代码之前，会做以下三件事：
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创建变量对象：首先初始化函数的参数 arguments，提升函数声明和变量声明。下文会详细说明。
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创建作用域链（Scope Chain）：在执行期上下文的创建阶段，作用域链是在变量对象之后创建的。作用域链本身包含变量对象。作用域链用于解析变量。当被要求解析变量时，JavaScript 始终从代码嵌套的最内层开始，如果最内层没有找到变量，就会跳转到上一层父作用域中查找，直到找到该变量。
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确定 this 指向：包括多种情况，下文会详细说明。
在一段 JS 脚本执行之前，要先解析代码（所以说 JS 是解释执行的脚本语言），解析的时候会先创建一个全局执行上下文环境，先把代码中即将执行的变量、函数声明都拿出来。变量先暂时赋值为 undefined，函数则先声明好可使用。这一步做完了，然后再开始正式执行程序。
另外，一个函数在执行之前，也会创建一个函数执行上下文环境，跟全局上下文差不多，不过函数执行上下文中会多出 this arguments 和函数的参数。
2.执行阶段
执行变量赋值、代码执行。
3.回收阶段
执行上下文出栈等待虚拟机回收执行上下文。
三、变量提升和 this 指向的细节
1.变量声明提升
大部分编程语言都是先声明变量再使用，但在 JS 中，事情有些不一样：
- console.log(a)// undefined
- var a = 10
上述代码正常输出undefined而不是报错Uncaught ReferenceError: a is not defined，这是因为声明提升（hoisting），相当于如下代码：
- var a; //声明 默认值是undefined “准备工作”
- console.log(a);
- a=10; //赋值
2.函数声明提升
我们都知道，创建一个函数的方法有两种，一种是通过函数声明function foo(){} 另一种是通过函数表达式var foo = function(){} ,那这两种在函数提升有什么区别呢？
- console.log(f1) // function f1(){}
- function f1() {} // 函数声明
- console.log(f2) // undefined
- var f2 = function() {} // 函数表达式
接下来我们通过一个例子来说明这个问题：
- 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()调用的时候报错了，而bar能够正常调用。
我们前面说过变量和函数都会上升，遇到函数表达式 var foo = function(){}时，首先会将var foo上升到函数体顶部，然而此时的foo的值为undefined,所以执行foo()报错。
而对于函数bar(), 则是提升了整个函数，所以bar()才能够顺利执行。
有个细节必须注意：当遇到函数和变量同名且都会被提升的情况，函数声明优先级比较高，因此变量声明会被函数声明所覆盖，但是可以重新赋值。
- alert(a);//输出：function a(){ alert('我是函数') }
- function a(){ alert('我是函数') }//
- var a = '我是变量';
- alert(a); //输出：'我是变量'
function 声明的优先级比 var 声明高，也就意味着当两个同名变量同时被 function 和 var 声明时，function 声明会覆盖 var 声明。
这代码等效于：
- function a(){alert('我是函数')}
- var a; //hoisting
- alert(a); //输出：function a(){ alert('我是函数') }
- a = '我是变量';//赋值
- alert(a); //输出：'我是变量'
***我们看个复杂点的例子：
- function test(arg){
- // 1. 形参 arg 是 "hi"
- // 2. 因为函数声明比变量声明优先级高，所以此时 arg 是 function
- console.log(arg);
- var arg = 'hello'; // 3.var arg 变量声明被忽略， arg = 'hello'被执行
- function arg(){
- console.log('hello world')
- }
- console.log(arg);
- }
- test('hi');
- /* 输出：
- function a() {
- console.log('fun');
- }
- hello
- */
这是因为当函数执行的时候，首先会形成一个新的私有的作用域，然后依次按照如下的步骤执行：
-
如果有形参，先给形参赋值。
-
进行私有作用域中的预解释，函数声明优先级比变量声明高，***后者会被前者所覆盖，但是可以重新赋值。
-
私有作用域中的代码从上到下执行。
3.确定this的指向
先搞明白一个很重要的概念 —— this 的值是在执行的时候才能确认，定义的时候不能确认！ 为什么呢 —— 因为 this 是执行上下文环境的一部分，而执行上下文需要在代码执行之前确定，而不是定义的时候。看如下例子：
- // 情况1
- function foo() {
- console.log(this.a) //1
- }
- var a = 1
- foo()
-
- // 情况2
- function fn(){
- console.log(this);
- }
- var obj={fn:fn};
- obj.fn(); //this->obj
-
- // 情况3
- function CreateJsPerson(name,age){
- //this是当前类的一个实例p1
- this.name=name; //=>p1.name=name
- this.age=age; //=>p1.age=age
- }
- var p1=new CreateJsPerson("尹华芝",48);
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- // 情况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
-
- // 情况5
- <button id="btn1">箭头函数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>
接下来我们逐一解释上面几种情况
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对于直接调用 foo 来说，不管 foo 函数被放在了什么地方，this 一定是 window。
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对于 obj.foo() 来说，我们只需要记住，谁调用了函数，谁就是 this，所以在这个场景下 foo 函数中的 this 就是 obj 对象。
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在构造函数模式中，类中(函数体中)出现的 this.xxx=xxx 中的 this 是当前类的一个实例。
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call、apply和bind：this 是***个参数。
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箭头函数 this 指向：箭头函数没有自己的 this，看其外层的是否有函数，如果有，外层函数的this就是内部箭头函数的 this，如果没有，则 this 是 window。
四、执行上下文栈（Execution Context Stack）
函数多了，就有多个函数执行上下文，每次调用函数创建一个新的执行上下文，那如何管理创建的那么多执行上下文呢？
JavaScript 引擎创建了执行上下文栈来管理执行上下文。可以把执行上下文栈认为是一个存储函数调用的栈结构，遵循先进后出的原则。
从上面的流程图，我们需要记住几个关键点：
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JavaScript 执行在单线程上，所有的代码都是排队执行。
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一开始浏览器执行全局的代码时，首先创建全局的执行上下文，压入执行栈的顶部。
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每当进入一个函数的执行就会创建函数的执行上下文，并且把它压入执行栈的顶部。当前函数执行完成后，当前函数的执行上下文出栈，并等待垃圾回收。
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浏览器的 JS 执行引擎总是访问栈顶的执行上下文。
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全局上下文只有唯一的一个，它在浏览器关闭时出栈。
我们再来看个例子：
- var color = 'blue';
- function changeColor() {
- var anotherColor = 'red';
- function swapColors() {
- var tempColor = anotherColor;
- anotherColor = color;
- color = tempColor;
- }
- swapColors();
- }
- changeColor();
上述代码运行按照如下步骤：
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当上述代码在浏览器中加载时，JavaScript 引擎会创建一个全局执行上下文并且将它推入当前的执行栈。
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调用 changeColor 函数时，此时 changeColor 函数内部代码还未执行，js 执行引擎立即创建一个 changeColor 的执行上下文（简称 EC），然后把这执行上下文压入到执行栈（简称 ECStack）中。
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执行 changeColor 函数过程中，调用 swapColors 函数，同样地，swapColors 函数执行之前也创建了一个 swapColors 的执行上下文，并压入到执行栈中。
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swapColors 函数执行完成，swapColors 函数的执行上下文出栈，并且被销毁。
- changeColor 函数执行完成，changeColor 函数的执行上下文出栈，并且被销毁。
参考文章
浪里行舟，慕课网认证作者，前端爱好者，立志往全栈工程师发展，从事前端一年多，目前技术栈有vue全家桶、ES6以及less等，乐于分享，最近一年写了五六十篇原创技术文章，得到诸多好评！
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