# JavaScript中的执行上下文和队列（栈）的关系？

摘要：为什么会这样这段代码究竟是如何运行的执行上下文堆栈浏览器中的解释器单线程运行。浏览器始终执行位于堆栈顶部的，并且一旦函数完成执行当前操作，它将从堆栈顶部弹出，将控制权返回到当前堆栈中的下方上下文。确定在上下文中的值。

原文：What is the Execution Context & Stack in JavaScript?

git地址：JavaScript中的执行上下文和队列（栈）的关系？

导读：以前总是看到相关文章提到什么变量提升，函数提升啥的，什么函数提升优先级大于变量的，总是知其然，不知其所以然，当面试官拿着同一name，却不断function, 和var赋值，然后让你告诉他每一个阶段该是什么值的时候，拿着啥变量提升和函数提升是解释不通的，至少我不能-_-。David Shariff的这篇文章为我们讲述了其中的原理，让人看了豁然开朗

在这篇文章中，我将深入探讨JavaScript的一个最基本的部分，执行上下文。 在本文结束时，您会更清楚解释器都做了些什么，以至于某些函数、变量在声明它们之前就可以使用，它们的值是如何确定的。

当代码在JavaScript中运行时，它的执行环境非常重要，并且它们分为以下几类：

global 代码 -- 首次执行代码的默认环境

function 代码 -- 每当执行流程进入函数体时

Eval 代码 -- 要在内部eval 函数内执行的文本

为了便于理解，本文中执行上下文是指：当前被执行的代码的环境、作用域；接下来让我们看一个执行上下文中包含global、function content的代码：

这里没有什么特别之处，1个global context由紫色边框表示，3个不同的function contexts分别由绿色、蓝色和橙色边框表示。只能有1个global context，可以从程序中的任何其他上下文访问。

您可以拥有任意数量的function contexts，并且每个函数调用都会创建一个新的上下文，从而创建一个私有作用域，在该作用域内，无法从当前函数作用域外直接访问函数内部声明的任何内容。在上面的示例中，函数可以访问在其当前上下文之外声明的变量，但外部上下文无法访问在其内部声明的变量/函数。为什么会这样？这段代码究竟是如何运行的？

浏览器中的JavaScript解释器单线程运行。这就意味着同一时间浏览器只执行一件事，其它的事件在执行队列中排队。下图是单线程队列的抽象视图：

我们已经知道，当浏览器首次加载您的脚本时，它默认进入全局执行上下文（global execution contenrt）。如果在您的全局代码中调用一个函数，程序的顺序流进入被调用的函数，创建一个新函数execution context并将该上下文推送到顶部execution stack(执行队列)。

如果在当前函数中调用另一个函数，则会发生同样的事情。代码的执行流程进入内部函数，该函数创建一个execution context并推送到执行队列的顶部。浏览器始终执行位于堆栈顶部的execution context，并且一旦函数完成执行当前操作execution context，它将从堆栈顶部弹出，将控制权返回到当前堆栈中的下方上下文。下面的例子显示了一个递归函数和程序execution stack：

(function foo(i) {
    if (i === 3) {
        return;
    }
    else {
        foo(++i);
    }
}(0));

代码只调用自身3次，将i的值递增1.每次调用foo函数时，都会创建一个新的执行上下文。一旦执行完成，它就会弹出堆栈并且将控制权交给它下面的上下文，直到再次到达global context（koa2的洋葱图想到了没？）

单线程、

同步执行

全局上下文

无限级的函数上下文

每个函数调用都会创建一个新的执行上下文(execution context)，包括对自身的调用（递归）

所以我们现在知道每次调用函数时都会创建一个新的执行上下文（execution context） 。但是，在JavaScript解释器中，每次调用生成执行上下文（execution context）都有两个阶段：

创建阶段 [调用函数时，但在执行任何代码之前]：

创建作用域链。
创建变量（variables），函数（functions ）和参数（arguments）
确定"this"。

激活/执行阶段：

var 赋值，（function声明）指向函数，解释/执行代码

可以将每个execution context概念上表示为具有3个属性的对象：

executionContextObj = {
    "scopeChain": { /* variableObject + all parent execution context"s variableObject */ },
    "variableObject": { /* function arguments / parameters, inner variable and function declarations */ },
    "this": {}
}

这executionContextObj是在调用函数时，但在执行实际函数之前创建的。这是第一阶段:创建阶段。这里，解释器通过扫描传入的参数或arguments、本地函数声明和局部变量声明来创建executionContextObj。这次扫描的结果就变成了executionContextObj.variableObject。

遇到函数调用。

在执行function代码之前，创建执行上下文（execution context）。

进入创建阶段：

初始化作用域链（Scope Chain）。

创建变量对象（variable object）：

创建arguments object，检查参数的上下文，初始化名称和值并创建引用副本。

扫描上下文以获取函数声明：

对于找到的每个函数，在variable object中创建一个以函数名称为属性的键值对，值指向内存中函数的引用指针。

如果函数名已存在，则将覆盖引用指针值。

扫描上下文以获取变量声明：

对于找到的每个变量声明，在variable object中创建一个以变量名为属性的键值对，值初始化为undefined。

如果变量名已经存在于variable object，则不执行任何操作并继续扫描。

确定"this"在上下文中的值。

激活/执行阶段：

在上下文中运行/解析函数体的代码，并在代码逐行执行时为变量赋值。

我们来看一个例子：

function foo(i) {
    var a = "hello";
    var b = function privateB() {

    };
    function c() {

    }
}

foo(22);

在调用时foo(22)，creation stage长这样子：

fooExecutionContext = {
    scopeChain: { ... },
    variableObject: {
        arguments: {
            0: 22,
            length: 1
        },
        i: 22,
        c: pointer to function c()
        a: undefined,
        b: undefined
    },
    this: { ... }
}

正如您所看到的，creation stage定义属性的name，不为它们赋值，但formal arguments / parameters（函数传参，arguments）除外。一旦creation stage完成后，执行流程进入函数体，在函数已经完成执行之后的execution stage如下：

fooExecutionContext = {
    scopeChain: { ... },
    variableObject: {
        arguments: {
            0: 22,
            length: 1
        },
        i: 22,
        c: pointer to function c()
        a: "hello",
        b: pointer to function privateB()
    },
    this: { ... }
}

在很多JavaScript的资料中都提到了提升，解释变量和函数声明被提升到其作用域的顶部。但是，没有人详细解释为什么会发生这种情况，而在你掌握了关于解释器如何创建activation object后，会很容易理解。示例：

(function() {

    console.log(typeof foo); // function pointer
    console.log(typeof bar); // undefined

    var foo = "hello",
        bar = function() {
            return "world";
        };

    function foo() {
        return "hello";
    }

}());​

我们现在可以回答的问题是：

为什么我们可以在声明它之前访问foo？

如果我们遵循creation stage，我们知道变量在activation / code execution stage之前就创建了。所以当功能流程开始执行时，foo早就在activation object中定义了。

foo是声明了两次，为什么显示foo的是 function ，__不是__ undefined 或 string？

即使foo声明了两次，我们也知道在creation stage函数在变量之前就在activation objectbefore上创建了，如果属性名已经存在于activation object，解释器会忽略掉此次声明。

因此，首先会在activation object上创建一个foo()的引用，当解释器到达时var foo，属性名称foo存在，所以代码什么也不做，然后继续。

为什么 bar 是 undefined？

bar实际上是一个具有函数赋值的变量，我们知道变量是在creation stage创建的，但它们的初始值为undefined。

希望到现在您已经很好地掌握了JavaScript解释器如何执行您的代码。理解执行上下文和队列可以让您了解代码没有达到预期的原因

您是否认为了解解释器的内部工作原理是您的JavaScript知识的重要组成部分？知道执行上下文的每个阶段是否有助于您编写更好的JavaScript？

__注意__：有些人一直在问关于闭包，回调，超时等，我将在在下一篇文章中涉及，主要概述作用域链与execution context的关系。

ECMA-262-3 in detail. Chapter 2. Variable object

Identifier Resolution, Execution Contexts and scope chains