JavaScript的运行机制

执行环境(Execution Context)

JS代码可以归为下面三种情况之一:

  • 全局代码:首先执行这里的代码
  • 函数代码
  • Eval代码:eval()函数中的文本
20180120_001.jpg

默认有一个全局执行环境,只能有一个全局执行环境

执行函数会创建一个新的执行环境,可以有多个函数执行环境

执行环境栈(Execution Context Stack)

20180120_002.jpg

JS引擎默认进入全局执行环境执行全局代码,如果在全局代码中调用了一个函数,就会创建一个新的执行环境,并添加到栈的顶部,JS引擎始终执行栈顶部的执行环境,一旦函数执行完成,当前的执行环境就会被弹出, JS引擎继续执行下一个执行环境,直到再次到达全局执行环境

执行环境内部详情

调用执行环境分两个阶段

1.创建阶段

    1. 创建作用域链
    1. 创建变量、函数和参数
    1. 确定this的值

2.执行阶段

从上到下逐行执行代码。

从概念上来看,执行环境就像一个对象,包含三个属性

executionContextObj = {
  // 作用域链
  'scopeChain': { /* variableObject + all parent execution context's variableObject */ },

  // 变量对象
  'variableObject': { /* function arguments / parameters, inner variable and function declarations */ },

  'this': {}
}

执行环境的执行流程如下:

  1. 创建执行环境

  2. 进入创建阶段

  3. 初始化作用域链

  4. 创建变量对象

  5. 创建arguments对象,arguments对象创建与参数名相同的属性,以引用的方式指向参数

function a(x, y) {
  console.log(arguments); // { '0': 1, '1': 2 }
  x = 3;
  y = 4;
  console.log(arguments); // { '0': 3, '1': 4 }
}

a(1, 2);
  1. 扫描环境内的函数声明

  2. 每发现一个函数声明,在变量对象中创建与函数名相同的属性,值是指向这个函数的指针

  3. 如果这个函数名已存在,则重写这个指针的值

  4. 扫描环境内的变量声明

  5. 每发现一个变量声明,在变量对象中创建与变量名相同的属性,值初始化为undefined

  6. 如果变量名已存在,则什么也不做

  7. 确定this的值

  8. 进入执行阶段

  9. 逐行执行代码

事件循环(Event Loop)

JS是单线程,为了不阻塞线程,JS通过事件循环的方案解决耗时任务。

20180120_003.jpg

任务分两种:

    1. 宏任务(Macrotask):script、setTimeout、setInterval、setImmediate、I/O、UI交互事件
    1. 微任务(Microtask):Promise、process.nextTick、MutaionObserver

对应的任务队列分别是宏任务队列(Macrotask Queue)微任务队列(Microtask Queue)

一开始执行的<script>就属于宏任务

Event Loop将一个宏任务压入执行环境栈,在执行环境栈执行的过程中,如果遇到任务,则放到相应的任务队列中,全部出栈后,清空所有的微任务,依此循环往复。

注意,微任务中会优先清空next tick queue,即通过 process.nextTick 注册的函数。

timer中的0ms和1ms

不管是浏览器还是Node,最低延时是1ms

setTimeout(function () {
  console.log(0);
}, 1);

setTimeout(function () {
  console.log(1);
}, 0);

打印:0 1

原因如下(Blink源码和Node源码):

// https://chromium.googlesource.com/chromium/blink/+/master/Source/core/frame/DOMTimer.cpp#93

double intervalMilliseconds = std::max(oneMillisecond, interval * oneMillisecond);
if (!(after >= 1 && after <= TIMEOUT_MAX))
  after = 1; // schedule on next tick, follows browser behavior

Node中的Event Loop

在 Node 中,如果延时相同,则会被合并成一个任务

setTimeout(function () {
  new Promise(function (resolve) {
    console.log(1);
    resolve();
  }).then(function () {
    console.log(2);
  });
});

setTimeout(function () {
  new Promise(function (resolve) {
    console.log(3);
    resolve();
  }).then(function () {
    console.log(4);
  });
});

在 Chrome 打印:1 2 3 4

但在 Node 中打印:1 3 2 4

参考

  1. What is the Execution Context & Stack in JavaScript?
  2. Event Loop的规范和实现
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
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