**摘要：** 理解 JS 上下文。 ### 前言 如果你是一名 JavaScript 开发者，或者想要成为一名 JavaScript 开发者，那么你必须知道 JavaScript 程序内部的执行机制。执行上下文和执行栈是 JavaScript 中关键概念之一，是 JavaScript 难点之一。 理解执行上下文和执行栈同样有助于理解其他的 JavaScript 概念如提升机制、作用域和闭包等。本文尽可能用通俗易懂的方式来介绍这些概念。 ### 一、执行上下文（Execution Context） #### 1. 什么是执行上下文 简而言之，执行上下文就是当前 JavaScript 代码被解析和执行时所在环境的抽象概念， JavaScript 中运行任何的代码都是在执行上下文中运行 #### 2. 执行上下文的类型 执行上下文总共有三种类型： - 全局执行上下文： 这是默认的、最基础的执行上下文。不在任何函数中的代码都位于全局执行上下文中。它做了两件事：1. 创建一个全局对象，在浏览器中这个全局对象就是 window 对象。2. 将 this 指针指向这个全局对象。一个程序中只能存在一个全局执行上下文。 - 函数执行上下文： 每次调用函数时，都会为该函数创建一个新的执行上下文。每个函数都拥有自己的执行上下文，但是只有在函数被调用的时候才会被创建。一个程序中可以存在任意数量的函数执行上下文。每当一个新的执行上下文被创建，它都会按照特定的顺序执行一系列步骤，具体过程将在本文后面讨论。 - Eval 函数执行上下文： 运行在 eval 函数中的代码也获得了自己的执行上下文，但由于 Javascript 开发人员不常用 eval 函数，所以在这里不再讨论。 ### 二、执行上下文的生命周期 执行上下文的生命周期包括三个阶段：**创建阶段 → 执行阶段 → 回收阶段**，本文重点介绍创建阶段。 #### 1. 创建阶段 当函数被调用，但未执行任何其内部代码之前，会做以下三件事： - 创建变量对象：首先初始化函数的参数 arguments，提升函数声明和变量声明。下文会详细说明。 - 创建作用域链（Scope Chain）：在执行期上下文的创建阶段，作用域链是在变量对象之后创建的。作用域链本身包含变量对象。作用域链用于解析变量。当被要求解析变量时，JavaScript 始终从代码嵌套的最内层开始，如果最内层没有找到变量，就会跳转到上一层父作用域中查找，直到找到该变量。 - 确定 this 指向：包括多种情况，下文会详细说明 在一段 JS 脚本执行之前，要先解析代码（所以说 JS 是解释执行的脚本语言），解析的时候会先创建一个全局执行上下文环境，先把代码中即将执行的变量、函数声明都拿出来。变量先暂时赋值为 undefined，函数则先声明好可使用。这一步做完了，然后再开始正式执行程序。 另外，一个函数在执行之前，也会创建一个函数执行上下文环境，跟全局上下文差不多，不过 函数执行上下文中会多出 this arguments 和函数的参数。 #### 2. 执行阶段 执行变量赋值、代码执行 #### 3. 回收阶段 执行上下文出栈等待虚拟机回收执行上下文 **给大家推荐一个好用的 BUG 监控工具[Fundebug](https://www.fundebug.com/?utm_source=liao)，欢迎免费试用！** ### 三、变量提升和 this 指向的细节 #### 1. 变量声明提升 大部分编程语言都是先声明变量再使用，但在 JS 中，事情有些不一样： ```javascript console.log(a); // undefined var a = 10; ``` 上述代码正常输出`undefined`而不是报错`Uncaught ReferenceError: a is not defined`,这是因为声明提升（hoisting），相当于如下代码： ```javascript var a; //声明 默认值是undefined “准备工作” console.log(a); a = 10; //赋值 ``` #### 2. 函数声明提升 我们都知道，创建一个函数的方法有两种，一种是通过函数声明`function foo(){}` 另一种是通过函数表达式`var foo = function(){}` ,那这两种在函数提升有什么区别呢？ ```javascript console.log(f1); // function f1(){} function f1() {} // 函数声明 console.log(f2); // undefined var f2 = function() {}; // 函数表达式 ``` 接下来我们通过一个例子来说明这个问题： ```javascript 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(); ``` 在上面的例子中，foo()调用的时候报错了，而 bar 能够正常调用。 我们前面说过变量和函数都会上升，遇到函数表达式 `var foo = function(){}`时，首先会将`var foo`上升到函数体顶部，然而此时的 foo 的值为 undefined,所以执行`foo()`报错。 而对于函数`bar()`, 则是提升了整个函数，所以`bar()`才能够顺利执行。 有个细节必须注意：**当遇到函数和变量同名且都会被提升的情况，函数声明优先级比较高，因此变量声明会被函数声明所覆盖，但是可以重新赋值。** ```javascript alert(a); //输出：function a(){ alert('我是函数') } function a() { alert("我是函数"); } // var a = "我是变量"; alert(a); //输出：'我是变量' ``` function 声明的优先级比 var 声明高，也就意味着当两个同名变量同时被 function 和 var 声明时，function 声明会覆盖 var 声明 这代码等效于： ```javascript function a() { alert("我是函数"); } var a; //hoisting alert(a); //输出：function a(){ alert('我是函数') } a = "我是变量"; //赋值 alert(a); //输出：'我是变量' ``` 最后我们看个复杂点的例子： ```javascript function test(arg) { // 1. 形参 arg 是 "hi" // 2. 因为函数声明比变量声明优先级高，所以此时 arg 是 function console.log(arg); var arg = "hello"; // 3.var arg 变量声明被忽略， arg = 'hello'被执行 function arg() { console.log("hello world"); } console.log(arg); } test("hi"); /* 输出： function arg(){ console.log('hello world') } hello */ ``` 这是因为当函数执行的时候,首先会形成一个新的私有的作用域，然后依次按照如下的步骤执行： - 如果有形参，先给形参赋值 - 进行私有作用域中的预解释，函数声明优先级比变量声明高，最后后者会被前者所覆盖，**但是可以重新赋值** - 私有作用域中的代码从上到下执行 #### 3. 确定 this 的指向 先搞明白一个很重要的概念 —— **this 的值是在执行的时候才能确认，定义的时候不能确认！** 为什么呢 —— 因为 this 是执行上下文环境的一部分，而执行上下文需要在代码执行之前确定，而不是定义的时候。看如下例子： ```javascript // 情况1 function foo() { console.log(this.a) //1 } var a = 1 foo() // 情况2 function fn(){ console.log(this); } var obj={fn:fn}; obj.fn(); //this->obj // 情况3 function CreateJsPerson(name,age){ //this是当前类的一个实例p1 this.name=name; //=>p1.name=name this.age=age; //=>p1.age=age } var p1=new CreateJsPerson("尹华芝",48); // 情况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 // 情况5 <button id="btn1">箭头函数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> ``` 接下来我们逐一解释上面几种情况 - 对于直接调用 foo 来说，不管 foo 函数被放在了什么地方，this 一定是 window - 对于 obj.foo() 来说，我们只需要记住，谁调用了函数，谁就是 this，所以在这个场景下 foo 函数中的 this 就是 obj 对象 - 在构造函数模式中，类中(函数体中)出现的 this.xxx=xxx 中的 this 是当前类的一个实例 - call、apply 和 bind：this 是第一个参数 - 箭头函数 this 指向:箭头函数没有自己的 this，看其外层的是否有函数，如果有，外层函数的 this 就是内部箭头函数的 this，如果没有，则 this 是 window。  ### 四、执行上下文栈（Execution Context Stack） 函数多了，就有多个函数执行上下文，每次调用函数创建一个新的执行上下文，那如何管理创建的那么多执行上下文呢？ JavaScript 引擎创建了执行上下文栈来管理执行上下文。**可以把执行上下文栈认为是一个存储函数调用的栈结构，遵循先进后出的原则**。  从上面的流程图，我们需要记住几个关键点： - JavaScript 执行在单线程上，所有的代码都是排队执行。 - 一开始浏览器执行全局的代码时，首先创建全局的执行上下文，压入执行栈的顶部。 - 每当进入一个函数的执行就会创建函数的执行上下文，并且把它压入执行栈的顶部。当前函数执行完成后，当前函数的执行上下文出栈，并等待垃圾回收。 - 浏览器的 JS 执行引擎总是访问栈顶的执行上下文。 - 全局上下文只有唯一的一个，它在浏览器关闭时出栈。 我们再来看个例子： ```javascript var color = "blue"; function changeColor() { var anotherColor = "red"; function swapColors() { var tempColor = anotherColor; anotherColor = color; color = tempColor; } swapColors(); } changeColor(); ``` 上述代码运行按照如下步骤： - 当上述代码在浏览器中加载时，JavaScript 引擎会创建一个全局执行上下文并且将它推入当前的执行栈 - 调用 changeColor 函数时，此时 changeColor 函数内部代码还未执行，js 执行引擎立即创建一个 changeColor 的执行上下文（简称 EC），然后把这执行上下文压入到执行栈（简称 ECStack）中。 - 执行 changeColor 函数过程中，调用 swapColors 函数，同样地，swapColors 函数执行之前也创建了一个 swapColors 的执行上下文，并压入到执行栈中。 - swapColors 函数执行完成，swapColors 函数的执行上下文出栈，并且被销毁。 - changeColor 函数执行完成，changeColor 函数的执行上下文出栈，并且被销毁。  ### 参考文章 - [了解 JavaScript 的执行上下文](https://yanhaijing.com/javascript/2014/04/29/what-is-the-execution-context-in-javascript/) - [前端面试之道](https://juejin.im/book/5bdc715fe51d454e755f75ef/section/5be04a8e6fb9a04a072fd2cd) - [深入理解 javascript 原型和闭包系列](http://www.cnblogs.com/wangfupeng1988/p/4001284.html) - [【译】理解 Javascript 执行上下文和执行栈](https://juejin.im/post/5bdfd3e151882516c6432c32) - [深入理解 JavaScript 中的作用域和上下文](https://www.html.cn/archives/7255) - [前端基础进阶（二）：执行上下文详细图解](https://segmentfault.com/a/1190000012646203) - [深入理解 JS 中声明提升、作用域（链）和`this`关键字](https://github.com/creeperyang/blog/issues/16) ### 关于Fundebug [Fundebug](https://www.fundebug.com/)专注于JavaScript、微信小程序、微信小游戏、支付宝小程序、React Native、Node.js和Java线上应用实时BUG监控。 自从2016年双十一正式上线，Fundebug累计处理了10亿+错误事件，付费客户有Google、360、金山软件、百姓网等众多品牌企业。欢迎大家[免费试用](https://www.fundebug.com/team/create)！