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JS执行上下文和活动对象

在《JS变量》一节中我们曾介绍过变量的作用域,JavaScript 支持全局作用域和局部作用域。这个局部作用域也就是函数作用域,局部变量在函数内可见,也称为私有变量。

作用域

作用域(Scope)表示变量的作用范围、可见区域,包括词法作用域和执行作用域。
JavaScript 支持词法作用域,JavaScript 函数只能运行在被预先定义好的词法作用域里,而不是被执行的作用域里。

执行上下文和活动对象

JavaScript 代码是按顺序从上到下被解析的,当然 JavaScript 引擎并非逐行的分析和执行代码,而是逐段的去分析和执行。当执行一段代码时,先进行预处理,如变量提升、函数提升等。

JavaScript 可执行代码包括 3 中类型:全局代码、函数代码、eval 代码。每执行一段可执行代码,都会创建对应的执行上下文。在脚本中可能存在大量的可执行代码段,所以 JavaScript 引擎先创建执行上下文栈,来管理脚本中所有执行上下文。

执行上下文是一个专业术语,比较抽象,实际上就是在内存中开辟的一块独立运行的空间。执行上下文栈相当于一个数组,数组元素就是一个个独立的执行上下文区域。

当 JavaScript 开始解释程序时,最先遇到的是全局代码,因此在初始化程序的时候,首先向执行上下文栈压入一个全局执行上下文,并且只有当整个应用程序结束的时候,全局执行上下文才被清空。

当执行一个函数的时候,会创建一个函数的执行上下文,并且压入到执行上下文栈,当函数执行完毕,会将函数的执行上下文栈中弹出。

每个执行上下文都有 3 个基本属性:变量对象、作用域链和 this。

变量对象是与执行上下文相关的数据作用域,存储了在上下文中定义的变量和函数声明。JavaScript 代码不能直接访问该对象,但是可以访问该对象的成员(如 arguments)。不同代码段中的变量对象也不相同,简单说明如下。、

1. 全局上下文的变量对象

全局上下文的变量对象,初始化是全局对象。

全局对象是预定义对象,作为 JavaScript 的全局函数和全局属性的占位符。通过全局对象,可以访问其他所有预定义的对象、函数和属性。

在客户端 JavaScript 中,全局对象是 window 对象,通过 window 对象的 window 属性指向自身。

【实例1】下面代码演示了在全局作用域中声明变量 b,并赋值,然后通过 window 对象的属性 b 来读取这个全局变量值。同时演示了使用 this 访问 window 对象,使用 this.window 同样可以访问 window 对象。
var b = true;
console.log(window.b);  //true
this.window.b = false;
console.log(this.b);  //false

2. 函数上下文的变量对象

变量对象是 ECMAScript 规范术语。在一个执行上下文中,变量对象才被激活。只有激活的变量对象,其各种属性才能被访问。

在函数执行上下文中,变量对象常常被称为活动对象,两者意思相同。活动对象是在进入函数上下文时被创建,初始化时只包括 Arguments 对象。它通过函数的 arguments 属性访问,arguments 属性值为 Arguments 对象。

函数执行上下文的代码处理可以分成两个阶段:分析和执行,简单说明如下。

1) 进入执行上下文。当进入执行上下文时,不会执行代码,只进行分析。此时变量对象包括:
【实例2】在进入函数执行上下文时,会给变量对象添加形参、函数声明、变量声明等初始的属性值。下面代码简单演示了这个阶段的处理过程。
function f(a) {  //声明外部函数
    var b = 1;  //声明局部变量,并赋值1
    function c() {}  //声明内部函数
    var d = function () {};  //声明局部变量,并赋值为匿名函数
    b = 2;  //修改变量b的值为2
}
f(3);  //调用函数,并传入实参值3
在进入函数执行上下文后,活动对象的结构模拟如下。
AO = {
    arguments : {
        0 : 3,  //实参值
        length : 1  //实参长度
    },
    a : 3,  //实参值
    b : undefined,  //声明局部变量b
    c : function c() {}  //声明函数c,引用function c() {}
    d : undefined  //声明局部变量d
}

2) 执行代码。在代码执行阶段会按顺序执行代码,这时可能会修改变量对象的值。

【实例3】在代码执行阶段,可能会修改变量对象的属性值。针对上面示例,当代码执行完后,活动对象的结构模拟如下。
AO = {
    arguments : {
        0 : 3,  //实参值
        length : 1  //实参长度
    }, 
    a : 3,  //实参值
    b : 1,  //初始化赋值
    c : function () {},  //引用声明的函数c
    d : function () {}  //引用函数表达式"d"
}

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