js--执行上下文和作用域相关问题

前言

　　如果你是或者你想成为一名合格的前端开发工作者，你必须知道JavaScript代码在执行过程，知道执行上下文、作用域、变量提升等相关概念，并且熟练应用到自己的代码中。本文参考了你不知道的JavaScript,和JavaScript高级程序设计，以及部分博客。

正文

　1.JavaScript代码的执行过程相关概念

　　js代码的执行分为编译器的编译和js引擎与作用域执行两个阶段，其中编译器编译的阶段（预编译阶段）分为分词/词法分析、解析/语法分析、代码生成三个阶段。　　　　　　

　　　  （1）在分词/词法分析阶段，编译器负责将代码进行分割处理，将语句分割成词法单元流/数组；

　　  　（2）在解析/词法分析阶段，将上一阶段的词法单元流转换成由元素嵌套组成的符合程序语法结构的抽象语法树；

　　　  （3）在代码生成阶段，将抽象语法树转换成可执行代码，并交付给js引擎。

　　 js代码执行的三个重要角色：

　　　　（1）js引擎：负责代码执行的整个过程

　　　　（2）编译器：负责js代码语法解析和生成可执行代码

　　　　（3）作用域：手机并维护所有声明标识符，根据特定规则确定当前代码对声明的标识符的访问权限

　　2. 执行上下文和执行栈

　　每当js代码在运行的时候，它都是在执行上下文中运行。说到执行上下文，需要知道什么时执行栈，执行栈，就是其他编程语言中的“调用栈”，是一种拥有LIFO（后进先出）数据结构的栈，被用来存储代码运行时所创建的执行上下文。当js引擎第一次遇到要执行的代码的时候，首先会创建一个全局的执行上下文并压入当前执行栈，每当引擎遇到一个函数调用，它会为该函数创建一个新的执行上下文并压入栈顶，js引擎执行栈顶的函数，当该函数执行完毕，执行上下文从栈中弹出，控制流程到达下一个上下文。对于每一个执行上下文都含有三个重要属性：变量对象，作用域链，this。这些属性也需要彻底理解。

　　2.1 、上下文调用栈

    var scope1 = "global scope";
        function checkscope1(){
            var scope1 = "local scope";
            function f(){
                console.log(scope1); 
            }
            return f();
        }
        checkscope1();

    var scope2 = "global scope";
        function checkscope2(){
            var scope2 = "local scope";
            function f(){
                console.log(scope2);
            }
            return f;
        }
        checkscope2()();

　　上面两段代码都会输出 local scope

　   上面代码中scope一定是局部变量，查找块级作用域即可，不管何时何地执行 f（），这种绑定在执行f()时依然有效。出现了一样的结果，但是两段代码的执行上下文栈的变化不一样 ：

　　第一段代码：push(<checkscope1>functionContext)=>push(<f>functionContext)=>pop()=>pop()

　   第二段代码：push(<checkscope2>functionContext)=>pop()=>push(<f>functionContext)=>pop()

　　2.2 、三种执行上下文类型

　　（1）全局上下文

　　　　js引擎开始解析js代码的时候首先遇到的就是全局代码，初始化的时候会在调用栈中压入一个全局执行的上下文，当整个应用程序结束的时候才会清空执行上下文栈，栈的最底部永远时全局执行上下文。这是默认的或者说基础的全局作用域，任何函数内部的代码都在全局作用域中，首先创建一个全局的window对象，然后设置this的值等于这个全局对象，一个程序中只有一个全局执行上下文。在顶层js代码中可以使用this引用全局对象，因为全局对象时是域链的头，意味着所有非限定性的变量和函数都作为该对象的函数来查询。

　　　　总之，全局执行上下文只有一个，在客户端中一般由浏览器创建，也就是我们熟知的window对象，我们能通过this直接访问到它。

　　（2）函数上下文

　　　　每当一个函数被调用是，都会外该函数创建一个新的上下文，每个函数都拥有自己的上下文，不过是在函数调用的时候创建的，需要注意的是同一个函数被多次调用，都会创建一个新的上下文。

　　（3）eval和with上下文

　　　　执行在 eval和with 函数内部的代码也会有它属于自己的执行上下文，但由于 JavaScript 开发者并不经常使用 eval，所以在这里我不会讨论它。

　　2.3 、执行上下文创建阶段

　　　　执行上下文创建分为创建阶段与执行阶段两个阶段

　　　　js引擎在执行上下文创建阶段主要负责三件事：确定this==>创建词法环境组件==>创建变量环境组件（目前还不太理解）

　　　　（1）确定this,这个不做详解

　　　　（2）创建词法环境组件

　　　　词法环境是一种规范类型，基于 ECMAScript 代码的词法嵌套结构来定义标识符和具体变量和函数的关联。一个词法环境由环境记录器和一个可能的引用外部词法环境的空值组成。其中环境记录用于存储当前环境中的变量和函数声明的实际位置；外部环境引入记录很好理解，它用于保存自身环境可以访问的其它外部环境，那么说到这个，是不是有点作用域链的意思？

　　　　（3）创建变量环境组件

　　　　变量环境可以说也是词法环境，它具备词法环境所有属性，一样有环境记录与外部环境引入。在ES6中唯一的区别在于词法环境用于存储函数声明与let const声明的变量，而变量环境仅仅存储var声明的变量。

　　3. JavaScript作用域和作用域链

　　3.1、作用域

　　词法作用域是在写代码或者定义的时候确定的，而动态作用域是在运行时确定的，（this也是）词法作用域关注函数在何处声明，而动态作用域关注函数从何处调用，JavaScript采用词法作用域，其作用域由你在写代码是将变量和块作用域写在哪里决定，因此当词法分析器处理代码时会保持作用域不变。可以理解为作用域就是一个独立的地盘，让变量不会外泄、暴露出去。也就是说作用域最大的用处就是隔离变量，不同作用域下同名变量不会有冲突。

　　理解作用域之前先来看一道题

        function foo() {
            console.log(value);
        }
        var value = 1;
        function bar() {
            var value = 2;
            console.log(value);
            foo();
        }
        bar();    

　　上面的代码会输出什么呢，首先在全局上下文中声明foo()函数、value变量（其值为undefined）、bar()函数，代码执行阶段，bar函数上下文入栈并执行，打印出value为2，然后执行foo()，foo()入栈，打印value时找不到该变量，js引擎会查找上层作用域，即全局作用域，于是打印出1。后面函数执行完毕上下文出栈。再来看下面这个函数，作用域是分层的，内层作用域可以访问外层作用域的变量，反之则不行。

　　ES6以来，js中的作用域分为全局作用域，函数作用域，块级作用域和欺骗作用域。

　　3.1.1、全局作用域

　　在代码中任何地方都能访问到的对象拥有全局作用域，最外层函数和在最外层函数外面定义的变量拥有全局作用域，所有末定义直接赋值的变量自动声明为拥有全局作用域。

　　3.1.2、函数作用域

　　3.2、作用域链

　　  作用域链本质上就是根据名称查找变量(标识符名称)的一套规则。规则非常简单，在自己的变量对象里找不到变量，就上父级的变量对象查找，当抵达最外层的全局上下文中，无论找到还是没找到，查找过程都会停止。查找会在找到第一个匹配的变量时停止，被称为遮蔽效应