JavaScript中的執行上下文和變量提升
本文轉載自微信公眾號「新鈦云服」，作者林泓輝 翻譯。轉載本文請聯系新鈦云服公眾號。
與許多同類語言相比，JavaScript 是一種易于學習的編程語言。但是，如果您想理解、調試和編寫更好的代碼，則需要多加注意一些基本概念。
在本文中，我們將了解兩個這樣的概念：
- 執行上下文
- 變量提升
作為一個初學者的JavaScript，了解這些概念將有助于您了解this關鍵字，作用域和閉包。
JavaScript 中的執行上下文
一般來說，一個 JavaScript 源文件會有多行代碼。作為開發人員，我們將代碼組織成變量、函數、數據結構(如對象和數組)等等。
語法環境決定了我們如何以及在何處編寫代碼。看看下面的代碼：
- function doSomething() {
- var age= 7;
- // Some more code
- }
在上面的代碼中，變量age在語法上位于函數內部doSomething。
請注意，我們的代碼不會按原樣運行。它必須由編譯器翻譯成計算機可理解的字節碼。通常，語法環境在您的代碼中會有多個。然而，并不是所有的環境都會同時執行。
幫助代碼執行的環境稱為執行上下文。它是當前正在運行的代碼，以及有助于運行它的一切。可以有很多語法環境，但當前運行的代碼只能有一個執行上下文。
查看下圖以了解語法環境和執行上下文之間的區別：
語法環境與執行上下文
那么在執行上下文中到底發生了什么?代碼被逐行解析，生成可執行的字節碼，分配內存并執行。
讓我們采用我們在上面看到的相同函數。您認為執行以下行時可能會發生什么?
- var age = 7;
這段源代碼在最終執行之前經歷了以下階段：
- 標記：在此階段，源代碼字符串分解為多個有意義的塊，稱為Tokens. 例如，代碼var age = 7;標記為var , age , = , 7和, ; .
- 解析：下一個階段是解析，在這個階段，一個標記數組變成一個由語言語法理解的嵌套元素樹。這棵樹被稱為AST(抽象語法樹)。
- 代碼生成：在這個階段，在解析階段創建的 AST 變成可執行的字節碼。該可執行字節碼隨后由 JIT(即時)編譯器進一步優化。
下面的動畫圖片顯示了源代碼到可執行字節碼的轉換。
可執行字節碼的源代碼
所有這些事情都發生在一個執行上下文中。所以執行上下文是代碼的特定部分的執行環境。
有兩種類型的執行上下文：
- 全局執行上下文 (GEC)
- 函數執行上下文 (FEC)
每個執行上下文都有兩個階段：
- 創建階段
- 執行階段
讓我們詳細看看它們中的每一個，并更好地理解它們。
JavaScript 中的全局執行上下文 (GEC)
每當我們執行 JavaScript碼時，它都會創建一個全局執行上下文(也稱為基本執行上下文)。全局執行上下文有兩個階段。
創建階段
在創建階段，創建了兩個獨特的東西：
- 調用的全局對象window(用于客戶端 JavaScript)。
- 一個名為this的變量。
如果代碼中聲明了任何變量，則會為該變量分配內存。該變量使用唯一key進行初始化，并賦值為undefined。
如果代碼中有function ，它會被直接放入內存中。我們將在Hoisting后面的部分中詳細了解這部分。
執行階段
代碼執行在這個階段開始。在這里進行全局變量的賦值。請注意，這里沒有調用函數，因為它發生在函數執行上下文中。我們將在后面討論這個問題。
讓我們通過幾個例子來理解這兩個階段。
示例 1：加載空腳本
創建一個名為index.js的空 JavaScript 文件及一個包含以下內容的 HTML 文件：
- <!DOCTYPE html>
- <html lang="en">
- <head>
- <meta charset="UTF-8">
- <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
- <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
- <title>Document</title>
- <script src='./index.js'></script>
- </head>
- <body>
- I'm loading an empty script
- </body>
- </html>
我們使用<script>標簽將空腳本文件導入到 HTML 文件中。
在瀏覽器中加載 HTML 文件并打開 Chrome DevTools（快捷鍵通常為F12）或其他瀏覽器也是可以的。選擇console選項卡，鍵入window并按回車鍵。您可以看到瀏覽器的Window對象。
windows對象
現在，輸入this并按回車鍵。您可以看到和Window對象一樣的this對象。
'this' 的值
如果您輸入window === this則會得到返回值true
好的，那么我們學到了什么？
- 當我們加載 JavaScript 文件時，即使它是空的，也會創建全局執行上下文。
- 它在創建階段為我們創建了兩個特殊的東西，即window對象和this。
- 在全局執行上下文中，window對象 和this是相等的。
- 因為腳本文件是空白的，所以沒有什么可以執行的。所以在執行階段什么也不會發生。
示例 2：使用變量和函數
現在讓我們看一個在 JavaScript 文件中包含一些代碼的示例。我們將添加一個變量blog，并為其分配一個值。我們還將定義一個名為logBlog的函數。
- var blog = 'freeCodeCamp';
- function logBlog() {
- console.log(this.blog);
- }
在創建階段：
- 全局對象window和變量this被創建。
- 內存被分配給變量blog和函數logBlog。
- 該變量blog由一個特殊值undefined初始化。該函數logBlog直接放置在內存中。
在執行階段：
- 值freeCodeCamp被分配給變量blog。
- 由于我們已經定義了函數但還沒有調用它，因此函數執行不會發生。我們將調用該函數，看看當我們了解函數執行上下文時會發生什么。
JavaScript 中的函數執行上下文 (FEC)
當我們調用一個函數時，會創建一個函數執行上下文。讓我們擴展上面使用的相同示例，但這次我們將調用該函數。
- var blog = 'freeCodeCamp';
- function logBlog() {
- console.log(this.blog);
- }
- // Let us call the function
- logBlog();
函數執行上下文經歷相同的階段，即創建和執行。
函數執行階段可以訪問一個名為arguments的特殊值。它是傳遞給函數的參數。但在我們的示例中，沒有傳遞任何參數。
請注意，在全局執行上下文中創建的window對象和this變量仍然可以在此上下文中訪問。
當一個函數調用另一個函數時，會為新的函數調用創建一個新的函數執行上下文。每個函數中相應的變量只能在對應的執行上下文中使用。
在 JavaScript 中的變量提升
讓我們轉到另一個基本概念Hoisting。當我第一次聽說Hoisting時，花了一些時間才理解這個意思。
在英語中，hoisting 的意思是使用繩索和滑輪提升某物。這可能會誤導您認為 JavaScript 引擎會在特定代碼執行階段拉取變量和函數。接下來，讓我們理解Hoisting的意思。
JavaScript 中的變量提升
請看下面的例子并猜測輸出：
- console.log(name);
- var name; // undefined
然而，為什么是undefined？如果我們在其他編程語言中使用類似的代碼。在這種情況下，我們將在控制臺得到報錯，指出該變量name未聲明，而我們正試圖在此之前訪問它。但是在JavaScript的執行上下文里：
在創建階段，
- 內存被分配給變量name，并且
- 一個特殊的值undefined被分配給變量。
在執行階段，
該console.log(name)語句將執行。
這種為變量分配內存并賦值為undefined在執行上下文的創建階段使用值進行初始化的機制稱為Variable Hoisting（變量提升）。
特殊值undefined意味著聲明了一個變量但沒有賦值。
如果我們為變量分配一個這樣的值：
- name = 'freeCodeCamp';
執行階段會將這個值賦給變量。
JavaScript 中的函數提升
現在讓我們談談Function Hoisting（函數提升）。它與Variable Hoisting的模式相同。
執行上下文的創建階段將函數聲明放入內存，并在執行階段執行。請看下面的例子：
- // Invoke the function functionA
- functionA();
- // Declare the function functionA
- function functionA() {
- console.log('Function A');
- // Invoke the function FunctionB
- functionB();
- }
- // Declare the function FunctionB
- function functionB() {
- console.log('Function B');
- }
輸出如下：
- Function A
- Function B
執行上下文為函數創建內存并將整個函數聲明functionA放入其中。
函數創建自己的執行上下文。所以類似的事情也發生了functionB。
接下來，函數分別在它們的執行上下文中執行。
在創建階段將整個函數聲明提前放入內存稱為Function Hoisting。
一些基本規則
既然我們了解了變量提升的概念，那么讓我們了解一些基本規則：
- 在代碼中使用變量和函數之前，務必先定義它們。這將減少意外的錯誤，為您的調試減少麻煩。
- 提升僅用于函數聲明，而不用于初始化。這是一個函數初始化的例子，代碼執行會中斷。
- logMe();
- var logMe = function() {
- console.log('Logging...');
- }
代碼執行將中斷，因為在函數初始化時，變量logMe將作為變量而不是函數被提升。因此，對于變量提升，內存分配將在初始化時發生undefined。這就是我們會得到錯誤的原因：
函數初始化時出錯
假設我們嘗試在聲明之前訪問一個變量，然后使用letandconst關鍵字來聲明它。在這種情況下，它們將被提升但不會被分配默認值undefined。訪問此類變量將導致ReferenceError. 下面是一個例子：
- console.log(name);
- let name;
它會拋出錯誤：
使用 let 和 const 關鍵字聲明的提升變量時出錯
如果我們使用var代替let和，相同的代碼將毫無問題地運行const。這個錯誤是因為新的JavaScript 語言的保護機制，防止意外提升可能會導致不必要的麻煩。
感謝您能看到最后，我希望這篇文章能幫助您更好的理解JavaScript中的執行上下文與變量提升的機制。
原文：https://www.freecodecamp.org/news/javascript-execution-context-and-hoisting/
