Chapter2浏览器中的JavaScript执行机制

07 | 变量提升：JavaScript代码是按顺序执行的吗？

变量提升

所谓的变量提升，是指在 JavaScript 代码执行过程中，JavaScript 引擎把变量的声明部分和函数的声明部分提升到代码开头的“行为”。变量被提升后，会给变量设置默认值，这个默认值就是我们熟悉的 undefined。

Javascript代码执行流程

从概念的字面意义上来看，“变量提升”意味着变量和函数的声明会在物理层面移动到代码的最前面，正如我们所模拟的那样。但，这并不准确。实际上变量和函数声明在代码里的位置是不会改变的，而且是在编译阶段被 JavaScript 引擎放入内存中。也就是说，一段 JavaScript 代码在执行之前需要被 JavaScript 引擎编译，编译完成之后，才会进入执行阶段。

1. 编译阶段

showName()
console.log(myname)
var myname = '极客时间'
function showName() {
    console.log('函数 showName 被执行');
}
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以这个代码为例，我们在上面分析的时候已经将它转换成了这个代码

// 变量提升部分
var myname = undefined;
function showName() {
    console.log('函数 showName 被执行');
}

// 可执行代码部分
showName()
console.log(myname)
myname = '极客时间'
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从上图可以看出，输入一段代码，经过编译后，会生成两部分内容：执行上下文（Execution context）和可执行代码。

执行上下文是 JavaScript 执行一段代码时的运行环境，比如调用一个函数，就会进入这个函数的执行上下文，确定该函数在执行期间用到的诸如 this、变量、对象以及函数等。在执行上下文中存在一个变量环境的对象（VariableEnvironment），该对象中保存了变量提升的内容，比如myname和函数showName，都保存在该对象中。

// 变量环境对象
// VariableEnvironment:
     myname -> undefined, 
     showName ->function : {console.log(myname)
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再来看这个代码

showName()
console.log(myname)
var myname = '极客时间'
function showName() {
    console.log('函数 showName 被执行');
}
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• 第一行第二行：可执行代码，js引擎不处理
• 第三行：var声明的，js引擎在VariableEnvironment中创建一个名为myname的属性，并使用undefined对其初始化
• 第四行：js引擎发现了一个通过 function 定义的函数，所以它将函数定义存储到堆 (HEAP）中，并在环境对象中创建一个 showName 的属性，然后将该属性值指向堆中函数的位置
  然后我们的VariableEnvironment就生成完毕了。

2.执行阶段

JavaScript 引擎开始执行“可执行代码”，按照顺序一行一行地执行。

• 当执行到showName函数时，js引擎就在VariableEnvironment中查找该函数。因为VariableEnvironment中存在该函数的引用，所以js引擎就开始执行这个函数，并且输出“函数 showName 被执行”结果。
• 接下来打印“myname”信息，JavaScript 引擎继续在变量环境对象中查找该对象，由于变量环境存在 myname 变量，并且其值为 undefined，所以这时候就输出 undefined。
• 接下来执行第 3 行，把“极客时间”赋给 myname 变量，赋值后变量环境中的 myname 属性值改变为“极客时间”，变量环境如下所示：

VariableEnvironment:
     myname -> " 极客时间 ", 
     showName ->function : {console.log(myname)
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代码中出现相同的变量或者函数怎么办？

function showName() {
    console.log('极客邦');
}
showName();
function showName() {
    console.log('极客时间');
}
showName(); 
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• 编译阶段：遇到了第一个 showName 函数，会将该函数体存放到变量环境中。接下来是第二个 showName 函数，继续存放至变量环境中，但是变量环境中已经存在一个 showName 函数了，此时，第二个 showName 函数会将第一个 showName 函数覆盖掉。这样变量环境中就只存在第二个 showName 函数了。
• 执行阶段：先执行第一个 showName 函数，但由于是从变量环境中查找 showName 函数，而变量环境中只保存了第二个 showName 函数，所以最终调用的是第二个函数，打印的内容是“极客时间”。第二次执行 showName 函数也是走同样的流程，所以输出的结果也是“极客时间”。

综上所述，一段代码如果定义了两个相同名字的函数，那么最终生效的是最后一个函数。

我们现在已经知道了，当一段代码被执行时，JavaScript 引擎先会对其进行编译，并创建执行上下文。那么，哪些情况下代码才算是“一段”代码，才会在执行之前就进行编译并创建执行上下文呢?

1. 当 JavaScript 执行全局代码的时候，会编译全局代码并创建全局执行上下文，而且在整个页面的生存周期内，全局执行上下文只有一份。
2. 当调用一个函数的时候，函数体内的代码会被编译，并创建函数执行上下文，一般情况下，函数执行结束之后，创建的函数执行上下文会被销毁。
3. 当使用 eval 函数的时候，eval 的代码也会被编译，并创建执行上下文。

总结

• JavaScript 代码执行过程中，需要先做变量提升，而之所以需要实现变量提升，是因为 JavaScript 代码在执行之前需要先编译。
• 在编译阶段，变量和函数会被存放到变量环境中，变量的默认值会被设置为 undefined；在代码执行阶段，JavaScript 引擎会从变量环境中去查找自定义的变量和函数。
• 如果在编译阶段，存在两个相同的函数，那么最终存放在变量环境中的是最后定义的那个，这是因为后定义的会覆盖掉之前定义的。

08 | 调用栈：为什么JavaScript代码会出现栈溢出？

那为什么会出现这种错误呢？这就涉及到了调用栈的内容。调用栈是用来管理函数调用关系的一种数据结构。

什么是函数调用

函数调用就是运行一个函数

var a = 2
function add(){
var b = 10
return  a+b
}
add()
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• 首先，从全局执行上下文中，取出 add 函数代码。
• 其次，对 add 函数的这段代码进行编译，并创建该函数的执行上下文和可执行代码。
• 最后，执行代码，输出结果。
  
  所以，当执行到add函数的时候，我们就有了两个执行上下文，全局执行上下文和 add 函数的执行上下文。也就是说在执行 JavaScript 时，可能会存在多个执行上下文，那么 JavaScript 引擎是如何管理这些执行上下文的呢？

答案是通过一种叫栈的数据结构来管理的。

什么是 JavaScript 的调用栈

JavaScript 引擎是利用栈来管理执行上下文的。在执行上下文创建好后，JavaScript 引擎会将执行上下文压入栈中，通常把这种用来管理执行上下文的栈称为执行上下文栈，又称调用栈。

var a = 2
function add(b,c){
  return b+c
}
function addAll(b,c){
var d = 10
result = add(b,c)
return  a+result+d
}
addAll(3,6)
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第一步，创建全局上下文，并将其压入栈底。
全局执行上下文压入到调用栈后，JavaScript 引擎便开始执行全局代码了。首先会执行 a=2 的赋值操作，执行该语句会将全局上下文变量环境中 a 的值设置为 2。设置后的全局上下文的状态如下图所示：
第二步是调用 addAll 函数。当调用该函数时，JavaScript 引擎会编译该函数，并为其创建一个执行上下文，最后还将该函数的执行上下文压入栈中
然后js引擎开始进入代码执行阶段。d=10，然后把d改成10；
第三步 当执行到 add 函数调用语句时，同样会为其创建执行上下文，并将其压入调用栈，
当 add 函数返回时，该函数的执行上下文就会从栈顶弹出，并将 result 的值设置为 add 函数的返回值，也就是 9。

紧接着 addAll 执行最后一个相加操作后并返回，addAll 的执行上下文也会从栈顶部弹出，此时调用栈中就只剩下全局上下文了。
最终如下图所示：

总结

• 每调用一个函数，JavaScript 引擎会为其创建执行上下文，并把该执行上下文压入调用栈，然后 JavaScript 引擎开始执行函数代码。
• 如果在一个函数 A 中调用了另外一个函数 B，那么 JavaScript 引擎会为 B 函数创建执行上下文，并将 B 函数的执行上下文压入栈顶。
• 当前函数执行完毕后，JavaScript 引擎会将该函数的执行上下文弹出栈。
• 当分配的调用栈空间被占满时，会引发“堆栈溢出”问题。

09 | 块级作用域：var缺陷以及为什么要引入let和const？

var缺陷:

1. 变量容易在不被察觉的情况下被覆盖掉

var myname = " 极客时间 "
function showName(){
  console.log(myname); //undefined
  if(0){
   var myname = " 极客邦 "
  }
  console.log(myname);
}
showName()
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因为在函数执行过程中，JavaScript 会优先从当前的执行上下文中查找变量，由于变量提升，当前的执行上下文中就包含了变量 myname，而值是 undefined，所以获取到的 myname 的值就是 undefined。
2. 本应销毁的变量没有被销毁

function foo(){
  for (var i = 0; i < 7; i++) {
  }
  console.log(i);   //7
}
foo()
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在创建执行上下文阶段，变量 i 就已经被提升了，所以当 for 循环结束之后，变量 i 并没有被销毁。