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深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼

WBOY轉載: 2022-03-29 11:49:391898瀏覽

本篇文章為大家帶來了關於javascript的相關知識，其中主要介紹了js引擎如何執行js程式碼的相關問題，js引擎在執行js程式碼時，也會從上到下進行詞法分析、語法分析、語意分析等處理，並在程式碼解析完成後產生AST，希望對大家有幫助。

JS程式碼的運行

我們知道了js是弱型別語言，在執行時才會確定變數類型。 js引擎在執行js程式碼時，也會從上到下進行詞法分析、語法分析、語意分析 等處理，並在程式碼解析完成後生成AST（抽象語法樹），最終根據AST產生CPU可以執行的機器碼並執行。

除此之外，JS引擎在執行程式碼時還會進行其它處理，如V8 中還有兩個階段：

編譯階段：該階段會進行執行上下文的創建，包括創建變數物件(VO)(此時會被初始化為undefined)、建立作用域鏈、確定this 指向等。每進入一個不同的運作環境。 V8 都會建立一個新的執行上下文。
執行階段：將編譯階段中建立的執行上下文壓入呼叫堆疊，並成為正在執行的執行上下文。程式碼執行結束後，將其彈出呼叫堆疊。（這裡有一個VO - AO的過程：JavaScript對變數賦值時變數被用到，此時變數物件會轉為活動對象，轉換後的活動對象才可被存取）

這就引出了兩個概念：「執行上下文」和「作用域鏈」。

JavaScript執行上下文

由上面我們可以知道：當js程式碼執行一段可執行程式碼時，會建立對應的執行上下文。
首先，js中可執行程式碼對應著有一個概念：「執行環境」 —— 全域環境、函數環境和 eval。
其次，對於每個執行上下文，都有三個重要屬性：

變數物件（即「VO」）
作用域鏈
this

我們來看兩段程式碼：

var 深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼="global 深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼";function check深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼(){
	var 深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼="local 深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼";
	function f(){
		return 深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼;
	}
	return f();}check深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼();

var 深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼="global 深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼";function check深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼(){
	var 深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼="local 深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼";
	function f(){
		return 深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼;
	}
	return f;}check深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼()();

它們會印什麼？
深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼

為什麼？答案是它們的執行上下文堆疊不一樣！

什麼是「執行上下文堆疊」？
當執行一個可執行程式碼時，就會提前做準備工作，這裡的“準備工作”，專業的說法就是“執行上下文”。但隨著可執行程式碼如函數的增多，如何管理那麼多的執行上下文？所以JS引擎創建了執行上下文堆疊的概念。
我們完全可以用陣列去模擬其行為（棧底永遠有一個全域執行上下文globalContext）

我們定義一個EStack，首先

EStack=[globalContext];

然後來模擬第一段落程式碼：

EStack.push(<check> functionContext);EStack.push(<f> functionContext);EStack.pop();EStack.pop();</f></check>

而第二段程式碼是這樣的：

EStack.push(<check> functionContext);EStack.pop();EStack.push(<f> functionContext);EStack.pop();</f></check>

究其原因，你可能需要先研究一下「閉包」的概念了！

這裡順便說下「在前端模組化」中怎麼實現「長時間保存資料」？
快取?不。閉包！

JavaScript作用域與作用域鏈

首先，作用域是指程式中定義變數的區域。作用域規定如何找出變量，也就是確定了目前執行程式碼對變數的存取權限。
作用域有兩種：靜態作用域 和 動態作用域。
JS採用的靜態作用域，也叫「詞法作用域」。函數的作用域在函數定義的時候就確定了。

由上，詞法作用域中的變量，在編譯過程中會產生一個確定的作用範圍。這個作用範圍即「目前的執行上下文」。在ES5後我們用「詞法環境」取代作用域來描述該執行上下文。詞法環境由兩個成員組成：

自身詞法環境記錄：用於記錄自身詞法環境中的變數物件
外部詞法環境引用：用於記錄外層詞法環境中存在的引用

我們依然來看一個例子：

var 深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼=1;function foo(){
	console.log(深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼);}function bar(){
	var 深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼=2;
	foo();}bar();

回看上面的定義，該印什麼？

深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼

讓我們分析下執行過程：
執行foo()函數，先從foo函數內部找出是否有局部變數深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼。如果沒有，就依照定義時的位置，找出上面一層的程式碼，也就是深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼=1.所以結果會列印1。

這裡面當然不是如此簡單能概括的，你可以從執行上下文的角度來分析一下。

建立作用域链

上面我们说了词法环境（作用域）的两个组成。再结合执行上下文，我们不难发现：通过外部词法环境的引用，作用域可以顺着栈层层拓展，建立起从当前环境向外延伸的一条链式结构。

再来看一个例子：

function foo(){
	console.dir(bar);
	var a=1;
	function bar(){
		a=2;
	}}console.dir(foo);foo();

由静态作用域，全局函数foo创建了一个自身对象的 [[深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼]] 属性

foo[[深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼]]=[globalContext];

而当我们执行foo()时，也会先后进入foo函数的定义期和执行期。在foo函数的定义期时，函数bar的 [[深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼]] 将会包含全局内置深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼和foo的内置深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼

bar[[深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼]]=[fooContext,globalContext];

这证明了这一点：“JS会通过外部词法环境引用来创建变量对象的一个作用域链，从而保证对执行环境有权访问的变量和函数的有序访问。”

让我们再回头看看执行上下文中的那道题，在前面我们说了它们有什么不同，这里说下为什么它们相同地打印了“local 深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼”：还是那句话“JS采用的是词法作用域，函数的作用域取决于函数创建的位置” —— JS函数的执行用到了作用域链，这个作用域链是在函数定义的时候创建的。嵌套的函数 f() 定义在这个作用域链里，其中的变量深入了解JavaScript引擎如何執行JS程式碼一定是指局部变量，不管何时何地执行 f() ，这种绑定在执行 f() 时依然有效。

基于作用域链的变量查询

当某个变量无法在自身词法环境记录中找到时，可以根据外部词法环境引用向外层进行寻找，直到最外层的词法环境中外部词法环境引用为null。
与此相似的是“对象中基于原型链的查找”：

原型：每一个JS对象（null 除外）在创建时就会与另一个对象关联，这个对象就是我们说的原型。每一个对象都会从原型中“继承”属性。
当读取实例的属性时，如果找不到，就会查找与对象关联的原型中的属性，如果还找不到，就去找原型的原型，一直到最顶层（__proto__为null）为止

它们的区别也显而易见：原型链是通过 prototype 属性建立对象继承的链接；而作用域链是指内部函数能访问到外部函数的闭包。不管直接还是间接，所有函数的作用域链最终都链接到全局上下文。

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