理解Javascript_12_执行模型浅析

　　大家有没有想过，一段javascript脚本从载入浏览器到显示执行都经过了哪些流程，其执行次序又是如何。本篇博文将引出'javascript执行模型'的概念，并带领大家理解javascript在执行时的处理机制。

 

简单的开始

简单的代码：

<script type="text/javascript" src="xxx.js"></script>
<script type="text/javascript">var i = 10;function say(msg){alert(msg);}
</script>
<script type="text/javascript">j=100;say("hello world");
</script>

上面代码段的运行顺序是：

step1. 读入第一个代码段
step2. 做语法分析，有错则报语法错误（比如括号不匹配等），并跳转到step5
step3. 创建全局执行环境(对var变量和function定义做"预解析")
step4. 执行代码段(调用函数、进入eval时，都会创建新的执行环境)，有错则报错（比如变量未定义）
step5. 如果还有下一个代码段，则读入下一个代码段，重复step2
step6. 结束

对于step1中的'脚本段'指的是<script>... ...</script>标签中的内容，还包括外部引入的脚本文件，如<script src="xxx.js"></script>也被列是脚本段的范畴。那step2中的语法分析又是什么呢？简单的理解语法分析就是查看Javascript代码的语法结构是否正确。如:

<script type="text/javascript">
var a = 10;
if(a>10{alert('yes');
}
</script>

很明显，代码无法通过语法分析，if这个条件语句的输写语法是错误的。step3和step4中的'执行环境'是指什么，全局执行环境和调用函数创建的执行环境有什么区别?执行环境内部又有哪些处理?... ...

 

注：下面的部分内容为原来《javascript提速_01_引用变量优化》一文中的前两节的完整版本。

 

关于执行环境(Execution Context)

所有 JavaScript 代码都是在一个执行环境中被执行的。它是一个概念，一种机制，用来完成JavaScript运行时作用域、生存期等方面的处理。

 

可执行的JavaScript代码分三种类型：
1. Global Code，即全局的、不在任何函数里面的代码，例如：一个js文件、嵌入在HTML页面中的js代码等。
2. Eval Code，即使用eval()函数动态执行的JS代码。
3. Function Code，即用户自定义函数中的函数体JS代码。

不同类型的JavaScript代码具有不同的Execution Context

 

在一个页面中，第一次载入JS代码时创建一个全局执行环境，当调用一个 JavaScript 函数时，该函数就会进入相应的执行环境。如果又调用了另外一个函数（或者递归地调用同一个函数），则又会创建一个新的执行环境，并且在函数调用期间执行过程都处于该环境中。当调用的函数返回后，执行过程会返回原始执行环境。因而，运行中的 JavaScript 代码就构成了一个执行环境栈。

 

让我们来看一个示例：

<script type="text/javascript">function Fn1(){function Fn2(){alert(document.body.tagName);//BODY//other code...}Fn2();}Fn1();//code here
</script>

以上是程序从上到下执行时的执行环境栈情况图。

 

补充说明：

全局执行环境对应的是Global Code(全局代码)

Fn1执行环境、Fn2执行环境通称为函数执行环境对应的是Function Code(函数定义代码)

 

程序在进入每个执行环境的时候都会创建一个叫做Variable Object的对象。

针对于函数执行环境，函数对应的每一个参数、局部变量、内部方法都会在Variable Object上创建一个属性，属性名为变量名，属性值为变量值。针对于全局执行环境，具有相同的行为。但是要强调的一点是在全局执行环境中Varible Object就是Global Object,关于Global Object在《理解Javascript_03_javascript全局观》中已经说明了，可以简单的理解为window对象。这也就解释了全局方法和全局变量为什么都是window对象的属性或方法的原因，请看如下代码：

var num = 123;
alert(window.num);//123
function say(msg){alert(msg);
}
window.say("hello");//hello

最后要说的是，Variable Object对象是一个内部对象，JS代码中无法直接访问。

 

关于Scope/Scope Chain

 在访问变量时，就必须存在一个可见性的问题，这就是Scope。更深入的说，当访问一个变量或调用一个函数时，JavaScript引擎将不同执行位置上的Variable Object按照规则构建一个链表，在访问一个变量时，先在链表的第一个Variable Object上查找，如果没有找到则继续在第二个Variable Object上查找，直到搜索结束。这也就形成了Scope Chain的概念。

 

作用域链图，清楚的表达了执行环境与作用域的关系(一一对应的关系)，作用域与作用域之间的关系(链表结构，由上至下的关系)。

 

注：本文仅仅从全局角度的看待javascript执行模型，因此不够深入，具体执行细节，请参见后续博文。

 

参考：

http://www.cnblogs.com/RicCC/archive/2008/02/15/JavaScript-Object-Model-Execution-Model.html
http://www.cn-cuckoo.com/2007/08/01/understand-javascript-closures-72.html
http://lifesinger.org/blog/2009/01/javascript-run-mechanism/