javascript從定義到執行 你不知道的那些事，javascript那些事

javascript從定義到執行 你不知道的那些事，javascript那些事

javascript從定義到執行，JS引擎在實現層做了很多初始化工作，因此在學習JS引擎工作機制之前，我們需要引入幾個相關的概念：執行環境棧、全域對象、執行環境、變數對象、使用中的物件、範圍和範圍鏈等，這些概念正是JS引擎工作的核心組件。

這篇文章的目的不是孤立的為你講解每一個概念，而是通過一個簡單的demo來展開分析，全域講解JS引擎從定義到執行的每一個細節，以及這些概念在其中所扮演的角色。

var x = 1; //定義一個全域變數 xfunction A(y){  var x = 2; //定義一個局部變數 x  function B(z){ //定義一個內建函式 B    console.log(x+y+z);  }  return B; //返回函數B的引用}var C = A(1); //執行A,返回BC(1); //執行函數B

這個demo是一個閉包，執行結果是4，下面我們將分全域初始化、執行函數A、執行函數B 三個階段來分析JS引擎的工作機制:

一、全域初始化

JS引擎在進入一段可執行檔代碼時，需要完成以下三個初始化工作：

首先，建立一個全域對象(Global Object) ， 這個對象全域只存在一份，它的屬性在任何地方都可以訪問，它的存在伴隨著應用程式的整個生命週期。全域對象在建立時，將Math,String,Date,document 等常用的JS對象作為其屬性。由於這個全域對象不能通過名字直接存取，因此還有另外一個屬性window,並將window指向了自身，這樣就可以通過window訪問這個全域對象了。用虛擬碼類比全域對象的大體結構如下：

//建立一個全域對象var globalObject = {   Math:{},  String:{},  Date:{},  document:{}, //DOM操作  ...  window:this //讓window屬性指向了自身}

然後，JS引擎需要構建一個執行環境棧( Execution Context Stack) ，與此同時，也要建立一個全域執行環境（Execution Context）EC ，並將這個全域執行環境EC壓入執行環境棧中。執行環境棧的作用是為了保證程式能夠按照正確的順序被執行。在javascript中，每個函數都有自己的執行環境，當執行一個函數時，該函數的執行環境就會被推入執行環境棧的頂部並擷取執行權。當這個函數執行完畢，它的執行環境又從這個棧的頂部被刪除，並把執行權並還給之前執行環境。我們用虛擬碼來類比執行環境棧和EC的關係：

var ECStack = []; //定義一個執行環境棧，類似於數組var EC = {};  //建立一個執行空間，//ECMA-262規範並沒有對EC的資料結構做明確的定義，你可以理解為在記憶體中分配的一塊空間ECStack.push(EC); //進入函數，壓入執行環境ECStack.pop(EC); //函數返回後，刪除執行環境

最後，JS引擎還要建立一個與EC關聯的全域變數對象(Varibale Object) VO,  並把VO指向全域對象，VO中不僅包含了全域對象的原有屬性，還包括在全域定義的變數x 和函數 A，與此同時，在定義函數A的時候，還為 A 添加了一個內部屬性scope，並將scope指向了VO。每個函數在定義的時候，都會建立一個與之關聯的scope屬性，scope總是指向定義函數時所在的環境。此時的ECStack結構如下：

ECStack = [  //執行環境棧  EC(G) = {  //全域執行環境    VO(G):{ //定義全域變數對象      ... //包含全域對象原有的屬性      x = 1; //定義變數x      A = function(){...}; //定義函數A      A[[scope]] = this; //定義A的scope，並賦值為VO本身    }  }];

二、 執行函數A

當執行進入A(1) 時，JS引擎需要完成以下工作：

首先，JS引擎會建立函數A的執行環境EC，然後EC推入執行環境棧的頂部並擷取執行權。此時執行環境棧中有兩個執行環境，分別是全域執行環境和函數A執行環境，A的執行環境在棧頂，全域執行環境在棧的底部。然後，建立函數A的範圍鏈(Scope Chain) ，在javascript中，每個執行環境都有自己的範圍鏈，用於標識符解析，當執行環境被建立時，它的範圍鏈就初始化為當前運行函數的scope所包含的對象。 

接著，JS引擎會建立一個當前函數的使用中的物件(Activation Object) AO，這裡的使用中的物件扮演著變數對象的角色，只是在函數中的叫法不同而已（你可以認為變數對象是一個總的概念，而使用中的物件是它的一個分支）， AO中包含了函數的形參、arguments對象、this對象、以及局部變數和內建函式的定義，然後AO會被推入範圍鏈的頂端。需要注意的是，在定義函數B的時候，JS引擎同樣也會為B添加了一個scope屬性,並將scope指向了定義函數B時所在的環境，定義函數B的環境就是A的使用中的物件AO， 而AO位於鏈表的前端，由於鏈表具有首尾相連的特點，因此函數B的scope指向了A的整個範圍鏈。 我們再看看此時的ECStack結構：

ECStack = [  //執行環境棧  EC(A) = {  //A的執行環境    [scope]:VO(G), //VO是全域變數對象    AO(A) : { //建立函數A的使用中的物件      y:1,      x:2, //定義局部變數x      B:function(){...}, //定義函數B      B[[scope]] = this; //this指代AO本身，而AO位於scopeChain的頂端，因此B[[scope]]指向整個範圍鏈      arguments:[],//平時我們在函數中訪問的arguments就是AO中的arguments      this:window //函數中的this指向調用者window對象    },    scopeChain:<AO(A),A[[scope]]> //鏈表初始化為A[[scope]],然後再把AO加入該範圍鏈的頂端,此時A的範圍鏈：AO(A)->VO(G)  },  EC(G) = {  //全域執行環境    VO(G):{ //建立全域變數對象      ... //包含全域對象原有的屬性      x = 1; //定義變數x      A = function(){...}; //定義函數A      A[[scope]] = this; //定義A的scope，A[[scope]] == VO(G)    }  }];

三、 執行函數B

函數A被執行以後，返回了B的引用，並賦值給了變數C，執行 C(1) 就相當於執行B(1)，JS引擎需要完成以下工作：

首先，還和上面一樣，建立函數B的執行環境EC，然後EC推入執行環境棧的頂部並擷取執行權。 此時執行環境棧中有兩個執行環境，分別是全域執行環境和函數B的執行環境，B的執行環境在棧頂，全域執行環境在棧的底部。（注意：當函數A返回後，A的執行環境就會從棧中被刪除，只留下全域執行環境）然後，建立函數B的範圍鏈，並初始化為函數B的scope所包含的對象，即包含了A的範圍鏈。最後，建立函數B的使用中的物件AO,並將B的形參z, arguments對象 和 this對象作為AO的屬性。此時ECStack將會變成這樣：

ECStack = [  //執行環境棧  EC(B) = {  //建立B的執行環境,並處於範圍鏈的頂端    [scope]:AO(A), //指向函數A的範圍鏈,AO(A)->VO(G)    var AO(B) = { //建立函數B的使用中的物件      z:1,      arguments:[],      this:window    }    scopeChain:<AO(B),B[[scope]]> //鏈表初始化為B[[scope]],再將AO(B)加入鏈表表頭，此時B的範圍鏈：AO(B)->AO(A)-VO(G)  },  EC(A), //A的執行環境已經從棧頂被刪除,  EC(G) = {  //全域執行環境    VO:{ //定義全域變數對象      ... //包含全域對象原有的屬性      x = 1; //定義變數x      A = function(){...}; //定義函數A      A[[scope]] = this; //定義A的scope，A[[scope]] == VO(G)    }  }];

當函數B執行“x+y+z”時，需要對x、y、z 三個標識符進行一一解析，解析過程遵守變數尋找規則：先尋找自己的使用中的物件中是否存在該屬性，如果存在，則停止尋找並返回；如果不存在，繼續沿著其範圍鏈從頂端依次尋找，直到找到為止，如果整個範圍鏈上都未找到該變數，則返回“undefined”。從上面的分析可以看出函數B的範圍鏈是這樣的：

AO(B)->AO(A)->VO(G)
因此，變數x會在AO(A)中被找到，而不會尋找VO(G)中的x，變數y也會在AO(A)中被找到，變數z 在自身的AO(B)中就找到了。所以執行結果：2+1+1=4.

簡單的總結語

瞭解了JS引擎的工作機制之後，我們不能只停留在理解概念的層面，而要將其作為基礎工具，用以最佳化和改善我們在實際工作中的代碼，提高執行效率，產生實際價值才是我們的真正目的。就拿變數尋找機制來說，如果你的代碼嵌套很深，每引用一次全域變數，JS引擎就要尋找整個範圍鏈，比如處於範圍鏈的最底端window和document對象就存在這個問題，因此我們圍繞這個問題可以做很多效能最佳化的工作，當然還有其他方面的最佳化，此處不再贅述，本文僅當作拋磚引玉吧！

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所協助。

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