前言
如果你是一名 JavaScript 開發者，或者想要成為一名 JavaScript 開發者，那麼你必須知道 JavaScript 程式內部的執行機制。執行上下文和執行棧是JavaScript中關鍵概念之一，是JavaScript難點之一。 理解執行上下文和執行棧同樣有助於理解其他的 JavaScript 概念如提升機制、作用域和閉包等。本文儘可能用通俗易懂的方式來介紹這些概念。
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一、執行上下文（Execution Context）
1.什麼是執行上下文
簡而言之，執行上下文就是當前 JavaScript 程式碼被解析和執行時所在環境的抽象概念， JavaScript 中執行任何的程式碼都是在執行上下文中執行
2.執行上下文的型別
執行上下文總共有三種型別：
- 全域性執行上下文： 這是預設的、最基礎的執行上下文。不在任何函式中的程式碼都位於全域性執行上下文中。它做了兩件事：1. 建立一個全域性物件，在瀏覽器中這個全域性物件就是 window 物件。2. 將 this 指標指向這個全域性物件。一個程式中只能存在一個全域性執行上下文。
- 函式執行上下文： 每次呼叫函式時，都會為該函式建立一個新的執行上下文。每個函式都擁有自己的執行上下文，但是隻有在函式被呼叫的時候才會被建立。一個程式中可以存在任意數量的函式執行上下文。每當一個新的執行上下文被建立，它都會按照特定的順序執行一系列步驟，具體過程將在本文後面討論。
- Eval 函式執行上下文： 執行在 eval 函式中的程式碼也獲得了自己的執行上下文，但由於 Javascript 開發人員不常用 eval 函式，所以在這裡不再討論。
二、執行上下文的生命週期
執行上下文的生命週期包括三個階段：建立階段→執行階段→回收階段，本文重點介紹建立階段。
1.建立階段
當函式被呼叫，但未執行任何其內部程式碼之前，會做以下三件事：
- 建立變數物件：首先初始化函式的引數arguments，提升函式宣告和變數宣告。下文會詳細說明。
- 建立作用域鏈（Scope Chain）：在執行期上下文的建立階段，作用域鏈是在變數物件之後建立的。作用域鏈本身包含變數物件。作用域鏈用於解析變數。當被要求解析變數時，JavaScript 始終從程式碼巢狀的最內層開始，如果最內層沒有找到變數，就會跳轉到上一層父作用域中查詢，直到找到該變數。
- 確定this指向：包括多種情況，下文會詳細說明
在一段 JS 指令碼執行之前，要先解析程式碼（所以說 JS 是解釋執行的指令碼語言），解析的時候會先建立一個全域性執行上下文環境，先把程式碼中即將執行的變數、函式宣告都拿出來。變數先暫時賦值為undefined，函式則先宣告好可使用。這一步做完了，然後再開始正式執行程式。
另外，一個函式在執行之前，也會建立一個函式執行上下文環境，跟全域性上下文差不多，不過 函式執行上下文中會多出this arguments和函式的引數。
2.執行階段
執行變數賦值、程式碼執行
3.回收階段
執行上下文出棧等待虛擬機器回收執行上下文
三、變數提升和this指向的細節
1.變數宣告提升
大部分程式語言都是先宣告變數再使用，但在JS中，事情有些不一樣：
console.log(a)// undefined
var a = 10
複製程式碼上述程式碼正常輸出undefined而不是報錯Uncaught ReferenceError: a is not defined,這是因為宣告提升（hoisting），相當於如下程式碼：
var a; //宣告 預設值是undefined “準備工作”
console.log(a);
a=10; //賦值
複製程式碼2.函式宣告提升
我們都知道，建立一個函式的方法有兩種，一種是通過函式宣告function foo(){}
另一種是通過函式表示式var foo = function(){} ,那這兩種在函式提升有什麼區別呢？
console.log(f1) // function f1(){}
function f1() {} // 函式宣告
console.log(f2) // undefined
var f2 = function() {} // 函式表示式
複製程式碼接下來我們通過一個例子來說明這個問題：
function test() {
foo(); // Uncaught TypeError "foo is not a function"
bar(); // "this will run!"
var foo = function () { // function expression assigned to local variable 'foo'
alert("this won't run!");
}
function bar() { // function declaration, given the name 'bar'
alert("this will run!");
}
}
test();
複製程式碼在上面的例子中，foo()呼叫的時候報錯了，而bar能夠正常呼叫。
我們前面說過變數和函式都會上升，遇到函式表示式 var foo = function(){}時，首先會將var foo上升到函式體頂部，然而此時的foo的值為undefined,所以執行foo()報錯。
而對於函式bar(), 則是提升了整個函式，所以bar()才能夠順利執行。
有個細節必須注意：當遇到函式和變數同名且都會被提升的情況，函式宣告優先順序比較高，因此變數宣告會被函式宣告所覆蓋，但是可以重新賦值。
alert(a);//輸出：function a(){ alert('我是函式') }
function a(){ alert('我是函式') }//
var a = '我是變數';
alert(a); //輸出：'我是變數'
複製程式碼function宣告的優先順序比var宣告高，也就意味著當兩個同名變數同時被function和var宣告時，function宣告會覆蓋var宣告
這程式碼等效於：
function a(){alert('我是函式')}
var a; //hoisting
alert(a); //輸出：function a(){ alert('我是函式') }
a = '我是變數';//賦值
alert(a); //輸出：'我是變數'
複製程式碼最後我們看個複雜點的例子：
function test(arg){
// 1. 形參 arg 是 "hi"
// 2. 因為函式宣告比變數宣告優先順序高，所以此時 arg 是 function
console.log(arg);
var arg = 'hello'; // 3.var arg 變數宣告被忽略， arg = 'hello'被執行
function arg(){
console.log('hello world')
}
console.log(arg);
}
test('hi');
/* 輸出：
function arg(){
console.log('hello world')
}
hello
*/
複製程式碼這是因為當函式執行的時候,首先會形成一個新的私有的作用域，然後依次按照如下的步驟執行：
- 如果有形參，先給形參賦值
- 進行私有作用域中的預解釋，函式宣告優先順序比變數宣告高，最後後者會被前者所覆蓋，但是可以重新賦值
- 私有作用域中的程式碼從上到下執行
3.確定this的指向
先搞明白一個很重要的概念 —— this的值是在執行的時候才能確認，定義的時候不能確認！ 為什麼呢 —— 因為this是執行上下文環境的一部分，而執行上下文需要在程式碼執行之前確定，而不是定義的時候。看如下例子：
// 情況1
function foo() {
console.log(this.a) //1
}
var a = 1
foo()
// 情況2
function fn(){
console.log(this);
}
var obj={fn:fn};
obj.fn(); //this->obj
// 情況3
function CreateJsPerson(name,age){
//this是當前類的一個例項p1
this.name=name; //=>p1.name=name
this.age=age; //=>p1.age=age
}
var p1=new CreateJsPerson("尹華芝",48);
// 情況4
function add(c, d){
return this.a + this.b + c + d;
}
var o = {a:1, b:3};
add.call(o, 5, 7); // 1 + 3 + 5 + 7 = 16
add.apply(o, [10, 20]); // 1 + 3 + 10 + 20 = 34
// 情況5
<button id="btn1">箭頭函式this</button>
<script type="text/javascript">
let btn1 = document.getElementById('btn1');
let obj = {
name: 'kobe',
age: 39,
getName: function () {
btn1.onclick = () => {
console.log(this);//obj
};
}
};
obj.getName();
</script>
複製程式碼接下來我們逐一解釋上面幾種情況
- 對於直接呼叫 foo 來說，不管 foo 函式被放在了什麼地方，this 一定是 window
- 對於 obj.foo() 來說，我們只需要記住，誰呼叫了函式，誰就是 this，所以在這個場景下 foo 函式中的 this 就是 obj 物件
- 在建構函式模式中，類中(函式體中)出現的this.xxx=xxx中的this是當前類的一個例項
- call、apply和bind：this 是第一個引數
- 箭頭函式this指向:箭頭函式沒有自己的this，看其外層的是否有函式，如果有，外層函式的this就是內部箭頭函式的this，如果沒有，則this是window。
四、執行上下文棧（Execution Context Stack）
函式多了，就有多個函式執行上下文，每次呼叫函式建立一個新的執行上下文，那如何管理建立的那麼多執行上下文呢？
JavaScript 引擎建立了執行上下文棧來管理執行上下文。可以把執行上下文棧認為是一個儲存函式呼叫的棧結構，遵循先進後出的原則。
從上面的流程圖，我們需要記住幾個關鍵點：
- JavaScript執行在單執行緒上，所有的程式碼都是排隊執行。
- 一開始瀏覽器執行全域性的程式碼時，首先建立全域性的執行上下文，壓入執行棧的頂部。
- 每當進入一個函式的執行就會建立函式的執行上下文，並且把它壓入執行棧的頂部。當前函式執行完成後，當前函式的執行上下文出棧，並等待垃圾回收。
- 瀏覽器的JS執行引擎總是訪問棧頂的執行上下文。
- 全域性上下文只有唯一的一個，它在瀏覽器關閉時出棧。
我們再來看個例子：
var color = 'blue';
function changeColor() {
var anotherColor = 'red';
function swapColors() {
var tempColor = anotherColor;
anotherColor = color;
color = tempColor;
}
swapColors();
}
changeColor();
複製程式碼上述程式碼執行按照如下步驟：
- 當上述程式碼在瀏覽器中載入時，JavaScript 引擎會建立一個全域性執行上下文並且將它推入當前的執行棧
- 呼叫 changeColor函式時，此時changeColor函式內部程式碼還未執行，js執行引擎立即建立一個changeColor的執行上下文（簡稱EC），然後把這執行上下文壓入到執行棧（簡稱ECStack）中。
- 執行changeColor函式過程中，呼叫swapColors函式，同樣地，swapColors函式執行之前也建立了一個swapColors的執行上下文，並壓入到執行棧中。
- swapColors函式執行完成，swapColors函式的執行上下文出棧，並且被銷燬。
- changeColor函式執行完成，changeColor函式的執行上下文出棧，並且被銷燬。
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