Тонкости ECMA-262-3. Часть 1. Контексты исполнения.

Read this article in: English, Chinese, Arabic.

Введение

В этой заметке мы затронем контексты исполнения JavaScript и связанные с ними типы исполняемого кода.

Определения

Итак, каждый раз, когда происходит передача управления исполняемому коду ECMAScript-программы, осуществляется вход в контекст исполнения.

Контекст исполнения (Execution context, сокращённо – EC) – это абстрактное понятие, используемое спецификацией ECMA, для типизации и разграничения исполняемого кода.

Стандарт не задаёт чётких рамок на структуру и вид EC с точки зрения реализации; это – задача JavaScript-движков, реализующих стандарт.

Логически, совокупность контекстов исполнения представляет собой стек. Дно этого стека – всегда глобальный контекст, верхушка – текущий (активный) контекст исполнения. Стек модифицируется (наполняется/очищается) по мере входа в различные виды EC.

Типы исполняемого кода

С абстрактным понятием контекста исполнения, связано понятие типа исполняемого кода. Говоря о типе кода, можно, в определённых моментах, подразумевать контекст исполнения.

Для примеров, обозначим стек контекстов исполнения в виде массива:

ECStack = [];

Стек наполняется каждый раз при входе в функцию (даже, если функция вызвана рекурсивно, или, в качестве конструктора), а также, при работе функции eval.

Глобальный код (Global Code)

Это тип кода, обрабатываемый на уровне “Программа”: загруженный js-файл или inline-код (между тегами <script></script>). Данный тип не включает в себя тех частей кода, которые находятся в телах функций.

При инициализации (запуске программы), ECStack имеет вид:

ECStack = [
  globalContext
];

Код функции (Function Code)

При передаче управления функции (всем видам функций), ECStack наполняется новыми элементами. Стоит отметить, что код конкретной функции не включает в себя коды вложенных функций. Для примера, возьмём функцию, вызывающую себя рекурсивно один раз:

(function foo(bar) {
  if (bar) {
    return;
  }
  foo(true);
})();

Тогда, ECStack модифицируется следующим образом:

// первый запуск foo
ECStack = [
  <foo> functionContext
  globalContext
];

// рекурсивный запуск foo
ECStack = [
  <foo> functionContext - рекурсивно
  <foo> functionContext
  globalContext
];

Каждый возврат из функции завершает текущий контекст исполнения, и ECStack модифицируется соответствующим образом: отработавшие контексты удаляются последовательно и в обратном порядке (вполне естественная организация стека). Брошенное, но не пойманное, исключение также может завершать один или более контекстов. После отработки данного кода, ECStack снова содержит лишь globalContext, — вплоть до завершения программы.

Eval Code

С кодом eval-а – интересней. В данном случае, присутствует понятие вызывающего контекста (calling context), т.е. контекста, из которого вызвана функция eval. Модификации, производимые eval-ом (например, объявление переменной или функции), воздействуют на вызывающий контекст:

eval('var x = 10');

(function foo() {
  eval('var y = 20');
})();

alert(x); // 10
alert(y); // "y" is not defined

Модификация ECStack:

ECStack = [
  globalContext
];

// eval('var x = 10');
ECStack.push(
  evalContext,
  callingContext: globalContext
);

// отработал eval
ECStack.pop();

// вызов функции foo
ECStack.push(<foo> functionContext);

// eval('var y = 20');
ECStack.push(
  evalContext,
  callingContext: <foo> functionContext
);

// отработал eval
ECStack.pop();

// return из foo
ECStack.pop();

Т.е. вполне обычный и логичный Call-стек.

В реализации SpiderMonkey (встроена в Firefox, Thunderbird), вплоть до версии 1.7, в функцию eval вторым параметром можно передавать вызывающий контекст. Таким образом, если контекст существует, можно воздействовать на “приватные” (как их любят называть) var-ы:

function foo() {
  var x = 1;
  return function () { alert(x); };
};

var bar = foo();

bar(); // 1

eval('x = 2', bar); // указываем контекст, воздействуем на внутренний var "x"

bar(); // 2

Заключение

Данный теоретический минимум необходим для дальнейшего разбора объектов, связанных с контекстами исполнения (таких как Объект переменных (Variable object), Цепь областей видимости (Scope chain) и т.д., описание которых можно найти в соответствующих заметках).

Список литературы

Соответствующий раздел спецификации ECMA-262-3 — 10. Контексты исполнения.

Автор: Dmitry A. Soshnikov
Дата публикации: 26.06.2009

Tags: ECMA-262-3, ECMAScript, execution context, контекст исполнения

This entry was posted on June 26th, 2009 and is filed under ECMAScript. You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. You can leave a response or Trackback from your own site.