面试官：JavaScript中执行上下文和执行栈是什么？

浅浅的花香味﹌ 2022-11-05 01:57 115阅读 0赞

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## 一、执行上下文 ##

简单的来说，执行上下文是对`Javascript`代码执行环境的一种抽象概念，只要有`Javascript`代码运行，那么它就一定是运行在执行上下文中

执行上下文的类型分为三种：

*  全局执行上下文：只有一个，浏览器中的全局对象就是 `window`对象，`this` 指向这个全局对象
 *  函数执行上下文：存在无数个，只有在函数被调用的时候才会被创建，每次调用函数都会创建一个新的执行上下文
 *  Eval 函数执行上下文：指的是运行在 `eval` 函数中的代码，很少用而且不建议使用

下面给出全局上下文和函数上下文的例子：

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紫色框住的部分为全局上下文，蓝色和橘色框起来的是不同的函数上下文。只有全局上下文（的变量）能被其他任何上下文访问

可以有任意多个函数上下文，每次调用函数创建一个新的上下文，会创建一个私有作用域，函数内部声明的任何变量都不能在当前函数作用域外部直接访问

## 二、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

### 创建阶段 ###

创建阶段即当函数被调用，但未执行任何其内部代码之前

创建阶段做了三件事：

*  确定 this 的值，也被称为 `This Binding`
 *  LexicalEnvironment（词法环境） 组件被创建
 *  VariableEnvironment（变量环境） 组件被创建

伪代码如下：

ExecutionContext = {  
      ThisBinding = <this value>,     // 确定this 
      LexicalEnvironment = { ... },   // 词法环境
      VariableEnvironment = { ... },  // 变量环境
    }

#### This Binding ####

确定`this`的值我们前面讲到，`this`的值是在执行的时候才能确认，定义的时候不能确认

#### 词法环境 ####

词法环境有两个组成部分：

*  全局环境：是一个没有外部环境的词法环境，其外部环境引用为`null`，有一个全局对象，`this` 的值指向这个全局对象
 *  函数环境：用户在函数中定义的变量被存储在环境记录中，包含了`arguments` 对象，外部环境的引用可以是全局环境，也可以是包含内部函数的外部函数环境

伪代码如下：

GlobalExectionContext = {  // 全局执行上下文
      LexicalEnvironment: {       // 词法环境
        EnvironmentRecord: {     // 环境记录
          Type: "Object",           // 全局环境
          // 标识符绑定在这里 
          outer: <null>           // 对外部环境的引用
      }  
    }
    
    FunctionExectionContext = { // 函数执行上下文
      LexicalEnvironment: {     // 词法环境
        EnvironmentRecord: {    // 环境记录
          Type: "Declarative",      // 函数环境
          // 标识符绑定在这里      // 对外部环境的引用
          outer: <Global or outer function environment reference>  
      }  
    }

#### 变量环境 ####

变量环境也是一个词法环境，因此它具有上面定义的词法环境的所有属性

在 ES6 中，词法环境和变量环境的区别在于前者用于存储函数声明和变量（ `let` 和 `const` ）绑定，而后者仅用于存储变量（ `var` ）绑定

举个例子

let a = 20;  
    const b = 30;  
    var c;
    
    function multiply(e, f) {  
     var g = 20;  
     return e * f * g;  
    }
    
    c = multiply(20, 30);

执行上下文如下：

GlobalExectionContext = {
    
      ThisBinding: <Global Object>,
    
      LexicalEnvironment: {  // 词法环境
        EnvironmentRecord: {  
          Type: "Object",  
          // 标识符绑定在这里  
          a: < uninitialized >,  
          b: < uninitialized >,  
          multiply: < func >  
        }  
        outer: <null>  
      },
    
      VariableEnvironment: {  // 变量环境
        EnvironmentRecord: {  
          Type: "Object",  
          // 标识符绑定在这里  
          c: undefined,  
        }  
        outer: <null>  
      }  
    }
    
    FunctionExectionContext = {  
       
      ThisBinding: <Global Object>,
    
      LexicalEnvironment: {  
        EnvironmentRecord: {  
          Type: "Declarative",  
          // 标识符绑定在这里  
          Arguments: {0: 20, 1: 30, length: 2},  
        },  
        outer: <GlobalLexicalEnvironment>  
      },
    
      VariableEnvironment: {  
        EnvironmentRecord: {  
          Type: "Declarative",  
          // 标识符绑定在这里  
          g: undefined  
        },  
        outer: <GlobalLexicalEnvironment>  
      }  
    }

留意上面的代码，`let`和`const`定义的变量`a`和`b`在创建阶段没有被赋值，但`var`声明的变量从在创建阶段被赋值为`undefined`

这是因为，创建阶段，会在代码中扫描变量和函数声明，然后将函数声明存储在环境中

但变量会被初始化为`undefined`(`var`声明的情况下)和保持`uninitialized`(未初始化状态)(使用`let`和`const`声明的情况下)

这就是变量提升的实际原因

### 执行阶段 ###

在这阶段，执行变量赋值、代码执行

如果 `Javascript` 引擎在源代码中声明的实际位置找不到变量的值，那么将为其分配 `undefined` 值

### 回收阶段 ###

执行上下文出栈等待虚拟机回收执行上下文

## 二、执行栈 ##

执行栈，也叫调用栈，具有 LIFO（后进先出）结构，用于存储在代码执行期间创建的所有执行上下文

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当`Javascript`引擎开始执行你第一行脚本代码的时候，它就会创建一个全局执行上下文然后将它压到执行栈中

每当引擎碰到一个函数的时候，它就会创建一个函数执行上下文，然后将这个执行上下文压到执行栈中

引擎会执行位于执行栈栈顶的执行上下文(一般是函数执行上下文)，当该函数执行结束后，对应的执行上下文就会被弹出，然后控制流程到达执行栈的下一个执行上下文

举个例子：

let a = 'Hello World!';
    function first() {
      console.log('Inside first function');
      second();
      console.log('Again inside first function');
    }
    function second() {
      console.log('Inside second function');
    }
    first();
    console.log('Inside Global Execution Context');

转化成图的形式

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简单分析一下流程：

*  创建全局上下文请压入执行栈
 *  `first`函数被调用，创建函数执行上下文并压入栈
 *  执行`first`函数过程遇到`second`函数，再创建一个函数执行上下文并压入栈
 *  `second`函数执行完毕，对应的函数执行上下文被推出执行栈，执行下一个执行上下文`first`函数
 *  `first`函数执行完毕，对应的函数执行上下文也被推出栈中，然后执行全局上下文
 *  所有代码执行完毕，全局上下文也会被推出栈中，程序结束

## 参考文献 ##

*  https://zhuanlan.zhihu.com/p/107552264

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