原生JS大揭秘—JS代码底层运行原理

发布时间:2019-08-07 发布网站:脚本宝典
脚本宝典收集整理的这篇文章主要介绍了原生JS大揭秘—JS代码底层运行原理脚本宝典觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

JavaScript是一种基于对象的动态、弱类型脚本语言(以下简称JS),是一种解释型语言,和其他的编程语言不同,如java/C++等编译型语言,这些语言在代码执行前会进行通篇编译,先编译成字节码(机器码)。然后在执行。而JS不是这样做的,JS是不需要编译成中间码,而是可以直接在浏览器中运行,JS运行过程可分为两个阶段,编译和执行。(可参考你不知道的JS这本书),当JS控制器转到一段可执行的代码时(这段可执行代码就是编译阶段生成的),会创建与之对应的执行上下文(Excution Context简称EC)。执行上下文可以理解为执行环境(执行上下文只能由JS解释器创建,也只能由JS解释器使用,用户是不可以操作该"对象"的)。

JS中的执行环境分为三类:

  • 全局环境:当JS引擎进入一个代码块时,如遇到<script>xxx</script>标签,就是进入一个全局执行环境
  • 函数环境:当一个函数被调用时,在函数内部就形成了一个函数执行环境
  • eval():把字符串单做JS代码执行,不推荐使用

在一段JS代码中可能会产生多个执行上下文,在JS中用栈这种数据结构来管理执行上下文,栈的特点是“先进后出,后进先出”,这种栈称之为执行上下文栈(Excution Context Stack 简称ECS)。

执行上下文的特点

  • 栈底永远是全局执行上下文,有且仅有一个
  • 全局执行上下文只有在浏览器关闭时,才会弹出栈
  • 其他的执行上下文的数量没有限制
  • 栈顶永远是当前活动执行上下文,其余的都处于等待状态中,一旦执行完毕,立即弹出栈,然后控制权交回下一个执行上下文
  • 函数只有在每次被调用时,才会为其创建执行上下文,函数被声明时是没有的。

执行上下文可以形象的理解为一个普通的JS对象,一个执行上下文的生命周期大概包含两个阶段:

  • 创建阶段

    此阶段主要完成三件事件,1、创建变量对象 2、建立作用域链 3、确定this指向

  • 执行阶段

    此阶段主要完成变量赋值、函数调用、其他操作

变量对象(VO)的创建过程

  • 1、根据函数参数,创建并初始化arguments对象,

    AO={
        //创建arguments对象,注意这里还没有添加任何属性
        arguments:{
            length:0 //设置初始值为0
        }
    }
  • 2、查找function函数声明,在变量对象上添加属性,属性名就是函数名,属性值就是函数的引用值,如果已经存在同名的,则直接覆盖
  • 3、查找VAR变量声明(查找变量时,会把函数的参数等价于var声明,所以在AO中也会添加和参数名一样的属性,初始值也是undefined),在变量对象添加属性,属性名就是变量名,属性值是undefined,如果已经存在同名的,则不处理
    查找var变量声明时,是从函数的参数开始的,此时函数的参数定义相当于如下代码

       Foo(a, b, c){
           //-------------------这一部分是隐藏的我们无法显示看到-------------------------
           var a=1; //传入参数
           var b=2; //传入参数
           var c; //没有传入参数
           //--------------------------------------------
           var name="kITy"
             
           function bar(){}
           
       }
       
       Foo(11,22)
       

如果存在同名标识符(函数、变量),则函数可以覆盖变量,函数的优先级高于变量

变量对象(OV)激活对象(AO)是同一个东西,在全局执行上下文中是VO,在函数执行上下文中是AO,因为VO在全局执行上下文中可以直接访问,但是在函数执行上下文中是不能直接访问的,此时有AO扮演VO的角色

以如下代码为例

var g_name="tom";
var g_age=20;
function g_fn(num){
    var l_name="kity";
    var l_age=18;
    function l_fn(){
        console.LOG(g_name + '===' + l_name + '===' + num);
    }
}
g_fn(10);

编译阶段

当JS控制器转到这一段代码时,会创建一个执行上下文,G_EC
执行上下文的结构大概如下:

G_EC = {
    VO          : {},
    Scope_chain : [],
    this        : {}
}

/* VO的结构大概 */
VO = {
    g_name : undefined,
    g_age  : undefined,
    g_fn   : <函数在内存中引用值>
}

/* Scope_chain的大概结构如下 */
Scope_chain = [ G_EC.VO ] // 数组中第一个元素是当前执行上下文的VO,第二个是父执行上下文的VO,最后一个是全局执行上下文的VO,在执行阶段,会沿着这个作用域链一个一个的查找标识符,如果查到则返回,否知一直查找到全局执行上下文的VO

/* this */
this = undefined // 此时this的值是undefined

执行上下文一旦创建完毕,就立马被压入函数调用栈中,此时解释器会悄悄的做一件事情,就是给当前VO中的函数添加一个内部属性[[scope]],该属性指向上面的作用域链。

g_fn.scope = [ global_EC.VO ] // 该scope属性只能被JS解释器所使用,用户无法使用

执行阶段(此阶段VO->AO

一行一行执行代码,当遇到一个表达式时,就会去当前作用域链的中查找VO对象,如果找到则返回,如果找不到,则继续查找下一个VO对象,直至全局VO对象终止。
此阶段可以有变量赋值,函数调用等操作,当解释器遇到g_fn()时,就知道这是一个函数调用,然后立即为其创建一个函数执行上下文,fn_EC,该上下文fn_EC同样有两个阶段
分别是创建阶段和执行阶段。
在创建阶段,对于函数的执行上下文,首先会从函数的参数可以逐行执行,

  • 查找function函数声明
  • 查找var变量声明

关于全局执行上下文的VO对象分析:

原生JS大揭秘—JS代码底层运行原理


各个浏览器测试情况如下:

原生JS大揭秘—JS代码底层运行原理

原生JS大揭秘—JS代码底层运行原理

原生JS大揭秘—JS代码底层运行原理

脚本宝典总结

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