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 JS 開始執(zhí)行的時候，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)當您程式開始執(zhí)行時的環(huán)境

函式：當我們進入一個函式 function 時的環(huán)境，也就是開始跑函式內(nèi)部程式碼的時候

Eval：把一串字串，當作指令來執(zhí)行時的環(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)束進入另外一個執(zhí)行環(huán)境
  var _firstName = "andy";
  var _lastName = "you";

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

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

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

}

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

當然您可以有多個 function context 每一個 function 執(zhí)行的時候就會建立一個新的 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作是一個 context 物件，那這個 context 物件講白了就是表示一個環(huán)境，一個範圍，一個狀態(tài)。它會建立一個範圍一個自己特有的領(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，那我們換個角度來想這件事，你把 context 當成是一張記錄表格，當我開始在 global 執(zhí)行程式碼的時候。
任何變數(shù)，function 都會被記載 global 表 上，但是當執(zhí)行到 function 內(nèi)部的時候，此時會在開出另外一張 function 表 負責(zé)記錄 function 內(nèi)部的變數(shù)等等。

不過我個人認為 執(zhí)行環(huán)境 是最貼切的翻譯，當我在全域這個環(huán)境時我能夠取得的變數(shù)和進到另外一個 function 環(huán)境時可能會有不一樣的狀況。

因此在第一小節(jié)我們就下個小結(jié)論那就是每一段 JS 在運行的時候會根據(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。
也就是說當一個事件被執(zhí)行的時候其他的任務(wù)，事件等等就會被丟到執(zhí)行佇列中。這個東西我們就叫做執(zhí)行堆疊

我們已經(jīng)知道當 JS 開始跑的時候一開始會進入 global 執(zhí)行環(huán)境，如果您在 global 環(huán)境中呼叫了一個 function A (即： A();)，這個時候就會建立新的 執(zhí)行環(huán)境 然後這個新的執(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執(zhí)行環(huán)境一樣放到執(zhí)行堆疊的最上方，瀏覽器永遠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

OK 這邊交代得有點亂，我們看到的程式碼的時候通常最小的執(zhí)行單位就是那一句一句的 statement 語句，一個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)境在當作一個上層單位。一個 context 裡面勢必存在一些任務(wù)(語句)。就把一個 context 想像成某個任務(wù)好了。看看下面的範例可能比較有感覺

(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 foo 被呼叫的時候新的 執(zhí)行環(huán)境 就被建立，然後當 執(zhí)行環(huán)境 裡面的程式跑完的時候，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 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 的時候就會建立一個新的執(zhí)行環(huán)境，然而在 JS 直譯器內(nèi)部每次調(diào)用一個執(zhí)行環(huán)境都會有兩個階段

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

建立一個 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 執(zhí)行環(huán)境 想像成一個物件，那麼這個物件大概會有三個屬性如下

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，每一個執(zhí)行環(huán)境會有一個與相關(guān)連的變數(shù)物件，這個物件負責(zé)記錄執(zhí)行環(huán)境中定義的變數(shù)和函式。

這一個執(zhí)行環(huán)境物件在 function 被調(diào)用的時候建立，不過在實際的 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 function 在 variable object 建立，在這邊其實就是建立 function 名稱在記憶體中的參考指標

如果 function 名稱已經(jīng)存在那麼指標就會被覆寫

掃描執(zhí)行環(huán)境裡的變數(shù)

每一個變數(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);

此時在建立階段我們就會得到如下的範例

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，當執(zhí)行階段完成的時候執(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)在這個時期早就被建立了

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)行階段的時候 foo 才會被覆寫成 "hello"

為什麼 bar 是 undefined ?

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

下個收斂的結(jié)論就是

每一個片段程式碼都會屬於某個執(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物件負責(zé)紀錄這個 環(huán)境 下相關(guān)的事物 變數(shù) function 等等

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

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

另外一個重要的點是 scope chain 他負責(zé)記錄每個環(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)境的時候就會分成兩個階段

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

建立階段，初始化這個環(huán)境，除了 arguments 外其他都只是先定義變數(shù)，函式指標，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 的時候會有更好的寫法。

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