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前端進階系列(七):什么是執行上下文?什么是調用棧?

leone / 2198人閱讀

摘要:什么是中的調用棧調用棧就像是程序當前執行的日志。當函數執行結束時,將從調用棧中出去。了解全局和局部執行上下文是掌握作用域和閉包的關鍵。總結引擎創建執行上下文,全局存儲器和調用棧。

原文作者:Valentino
原文鏈接:https://www.valentinog.com/blog/js-execution-context-call-stack
什么是Javascript中的執行上下文?

我打賭你不知道答案。

編程語言中最基礎的組成部分是什么?

變量和函數對嗎?每個人都可以學習這些板塊。

但除了基礎知識之外還有什么?

在稱自己為中級(甚至是高級)Javascript開發人員之前,你應該掌握的Javascript的核心是什么?

有很多:Scope(作用域)Closure(閉包)Callbacks(回調)Prototype(原型)等等。

但在深入研究這些概念之前,您至少應該了解Javascript引擎的工作原理。

在這篇文章中,我們將介紹每個Javascript引擎的兩個基本部分:執行上下文和調用堆棧。

(不要害怕。它比你想象的容易)。

準備好了嗎?

目錄

你會學到什么?

Javascript如何執行您的代碼?

Javascript引擎

它是如何工作的?

全局存儲器?

什么是調用棧?

什么是局部執行上下文?

總結

你會學到什么?

在這篇文章中你將學到:

Javascript引擎是如何工作的?

Javascript中執行上下文

什么是調用棧

全局執行上下文和局部執行上下文之間的區別

Javascript如何執行您的代碼?

通過查看Javascript內部功能,您將成為更好的Javascript開發人員,即使您無法掌握每一個細節。

現在,看看下面的代碼:

var num = 2;

function pow(num) {
    return num * num;
}

現在告訴我:你認為在瀏覽器里以何種順序執行這段代碼?

換句話說,如果您是瀏覽器,您將如何閱讀該代碼?

這聽起來很簡單。

大多數人認為“是的,瀏覽器執行功能pow并返回結果,然后將2分配給num。”

在接下來的部分中,您將發現那些看似簡單的代碼行背后的機制。

Javascript引擎

要了解Javascript如何運行您的代碼,我們應該遇到第一件可怕的事情:

執行上下文

在Javascript中什么是執行上下文?

每次在瀏覽器(或Node)中運行Javascript時,引擎都會執行一系列步驟。

其中一個步驟涉及創建全局執行上下文。

什么是引擎?

也就是說,Javascript引擎是運行Javascript代碼的“引擎”。

如今有兩個突出的Javascript引擎:Google V8和SpiderMonkey。

V8是Google開源的Javascript引擎,在Google Chrome和Nodejs中使用。

SpiderMonkey是Mozilla的JavaScript引擎,用于Firefox。

到目前為止,我們有Javascript引擎和執行上下文。

現在是時候了解它們如何協同工作了。

它是如何工作的?

每次運行一些Javascript代碼是,引擎都會創造一個全局執行上下文。

執行上下文是一個比喻的詞,用于描述運行Javascript代碼的環境。

我覺得你很難想象出這些抽象的東西。

現在將全局執行上下文視為一個框:

讓我們再看看我們的代碼:

var num = 2;

function pow(num) {
    return num * num;
}

引擎如何讀取該代碼?

這是一個簡化版本:

引擎:第一行,它是變量!讓我們將它存儲在全局存儲器中。

引擎:第三行,我看到了一個函數聲明。讓我們也把它存儲在全局存儲器中。

引擎:看起來我已經完成了。

如果我再次問你:瀏覽器如何“看到”以下代碼,你會怎么說?

是的,它有點自上而下......

正如你所看到的那樣,引擎沒有運行功能pow!

這是一個函數聲明,而不是函數調用。

上面的代碼將轉換為存儲在全局存儲器中的一些值:函數聲明和變量。

全局存儲器?

我已經對執行上下文感到困惑,現在還要問我什么是全局存儲器?

接下來讓我們看看什么是全局存儲器

全局存儲器

Javascript引擎也有一個全局存儲器。

全局內存包含全局變量和函數聲明供以后使用。

如果您閱讀Kyle Simpson的“作用域和閉包”,您可能會發現全局存儲器與全局作用域的概念重疊。

實際上它們是一回事。

這是些很難得概念。

但你現在不應該擔心。

我希望你能理解我們難題的兩個重要部分。

當Javascript引擎運行您的代碼時,它會創建:

全局執行上下文

全局存儲器(也稱為全局作用域或全局變量環境)

一切都清楚了嗎?

如果我在這一點上,我會:

寫下一些Javascript代碼

當你是引擎時,一步一步地解析代碼

在執行期間創建全局執行上下文和全局存儲器的圖形表示

您可以在紙上或使用原型制作工具編寫練習。

對于我的小例子,圖片看起來如下:

在下一節中,我們將看另一個可怕的事情:調用棧。

什么是調用棧?

您是否清楚地了解了執行上下文,全局存儲器和Javascript引擎如何組合在一起?

如果沒有,花時間查看上一節。

我們將在我們的難題中介紹另一篇文章:調用棧。

讓我們首先回顧一下Javascript引擎運行代碼時會發生什么。 它創建:

全局執行上下文

全局存儲器

除了我們的例子,沒有更多的事情發生:

var num = 2;

function pow(num) {
    return num * num;
}

代碼是純粹的值分配。

讓我們更進一步。

如果我調用該函數會發生什么?

var num = 2;

function pow(num) {
    return num * num;
}

var res = pow(num)

有趣的問題。

在Javascript中調用函數的行為使引擎尋求幫助。

這個幫助來自Javascript引擎的朋友:調用棧。

它聽起來可能并不明顯,但Javascript引擎需要跟蹤發生的情況。

它依賴于調用棧。

什么是Javascript中的調用棧?

調用棧就像是程序當前執行的日志。

實際上它是一個數據結構:堆棧。

調用棧的工作原理是什么?

不出所料,它有兩種方法:push和pop。

push是將某些東西放入堆棧的行為。

也就是說,當您在Javascript中運行函數時,引擎會將該函數push到調用堆棧中。

每個函數調用都被push到調用棧中。

push的第一件事是main()(或global()),它是Javascript程序執行的主要線程。

現在,上一張圖片看起來像這樣:

pop另一端是從堆棧中刪除某些東西的行為。

當函數執行結束時,將從調用棧中pop出去。

我們的調用棧將如下所示:

現在?您已準備好從那里掌握每個Javascript概念。

請看下一部分。

局部執行上下文

到目前為止,一切似乎都很清楚。

我們知道Javascript引擎創建了一個全局執行上下文和一個全局存儲器。

然后,當您在代碼中調用函數時:

Javascript引擎請求幫助

這個幫助來自Javascript引擎的朋友:調用棧

調用棧會跟蹤代碼中調用的函數

當你在Javascript中運行一個函數時,還有另一件事情發生。

首先,該功能出現在全局執行上下文中。

然后,另一個迷你上下文出現在函數旁邊:

那個迷你上下文叫做局部執行上下文。

如果您注意到,在上一張圖片中,全局存儲器中會出現一個新變量:var res。

變量res的值首先是undefined。

然后,只要pow出現在全局執行上下文中,該函數就會執行并且res將獲取其返回值。

在執行階段,創建局部執行上下文以保存局部變量。

記住這一點。

了解全局和局部執行上下文是掌握作用域和閉包的關鍵。

總結

Javascript引擎創建執行上下文,全局存儲器和調用棧。但是一旦你調用一個函數,引擎就會創建一個局部執行上下文。

經常被忽視的是,新的開發人員總是將Javascript內部視為神秘的東西。

然而,它們是掌握高級Javascript概念的關鍵。

如果你學習執行上下文,全局存儲器和調用棧,那么Scope,Closures,Callbacks和其他東西將變得輕而易舉。

特別是,理解調用堆棧是至關重要的。

一旦你想象它,所有的Javascript將開始有意義:你將最終理解為什么Javascript是異步的以及我們為什么需要回調。

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