从语言类型说起

要知道你写的代码接下来是交给谁的，先要明白解释型语言和编译型语言。

解释型语言：这种类型的编程语言，会将代码一句一句直接运行，不需要像编译语言（Compiled language）一样，经过编译器先行编译为机器码，之后再运行。这种编程语言需要利用解释器，在运行期，动态将代码逐句解释（interpret）为机器码，或是已经预先编译为机器码的的子程序，之后再运行。

编译型语言：是一种以编译器来实现的编程语言。它不像解释型语言一样，由解释器将代码一句一句运行，而是以编译器，先将代码编译为机器码，再加以运行。理论上，任何编程语言都可以是编译式，或直译式的。它们之间的区别，仅与程序的应用有关。

那么，JavaScript就是典型的解释型语言，那么要运行JavaScript程序就必须要有响应的执行环境，也就是要通过JavaScript引擎解析执行JS代码。JavaScript引擎的基本工作是把开发人员写的JavaScript代码转换成高效、优化的代码，这样就可以通过浏览器进行解释甚至嵌入到应用中。比如著名的V8引擎。

JavaScript的解析过程分为两个阶段：预编译期(预处理)与执行期。在预编译期，JavaScript解释器完成对JavaScript代码的预处理，转换为字节码。执行期间，JavaScript解释器把字节码转换成二进制码，按照顺序执行。

预编译期：

正常的编译型语言编译期，其过程可分为6步：词法分析、语法分析、语义分析、源代码优化、代码生成、目标代码优化。对于JavaScript来说，通过词法分析和语法分析得到语法树后，就会进入到执行期，执行代码。

词法分析：在词法分析阶段，JavaScript解释器先把代码的字符流转换为记号流，例如：

a = (b -c)

转换为记号流：

NAME "a"  
EQUALS  
OPEN_PARENTHESIS  
NAME "b"  
MINUS  
NAME "c"  
CLOSE_PARENTHESIS  
SEMICOLON

词法分析阶段可以实现的是：1、去掉注释，生成文档；2、记录错误信息；3、完成预处理

语法分析：

语法分析阶段就是把词法分析阶段产生的记号，生成语法树，即把从程序中收集的信息存储到数据结构中，数据结构在此处为两种：1、符号表：记录变量、函数、类；2、语法树：程序结构的树形表示，将此树形结构生成中间代码。例如：

 if(typeof a == "undefined" ) { 
    a = 0
 } else { 
    a = a
 } 
 alert(a)

生成的语法树为：

当构建语法树的过程中，无法构造，则报出语法错误，并结束整个代码块的解析。词法分析和语法分析阶段是交错进行的，每取一个词法记号，就送入语法分析器进行分析。词法、语法分析是有规则的，其中ECMAScript262这份文档，就是对JavaScript这门语言定义了一整套完整的标准。语法分析就依靠这套标准，当然也有不按照标准来实现的，比如IE的JS引擎。这也是为什么JavaScript会有兼容性的问题。

执行期

经过编译阶段的准备，代码在内存中已经构建成语法树，JavaScript引擎会根据这个语法树结构边解释边执行。解释过程中，引擎严格按照作用域机制执行。JavaScript采用的词法作用域，简单说就是变量和函数的作用域在定义时决定，取决于源代码结构。

var value = 1;
function foo() {
    console.log(value);
}
function bar() {
    var value = 2;
    foo();
}
bar();

就像这段代码，并不会像动态作用域一样，输出2. 引擎解释执行每个函数时，先创建一个执行环境，在这个环境中创建一个调用对象，这个对象内存储着当前域中所有局部变量、参数、嵌套函数、引用函数和父级列表。调用对象声明周期与函数一致，当函数调用完毕且没有外部引用的情况下，被垃圾回收机制回收。

同时解释器通过作用域链把多个嵌套的作用域串在一起，并借助这个链，由内而外查找变量值，直到全局对象，如果没有找到，返回"undefined"。作用域链，是由当前环境与上层环境的一系列变量对象组成，它保证了当前执行环境对符合访问权限的变量和函数的有序访问。

闭包

在执行环境创建的过程中，会有一个特殊的情况——闭包。它由两部分组成。执行上下文(代号A)，以及在该执行上下文中创建的函数（代号B）。当B执行时，如果访问了A中变量对象中的值，那么闭包就会产生。在大多数理解中，包括许多著名的书籍，文章里都以函数B的名字代指这里生成的闭包。而在chrome中，则以执行上下文A的函数名代指闭包。

function A() {
    var a = 20;
    var b = 30;
    function B() {
        return a + b;
    }
    return B;
}
var B = A();
B();

首先有执行上下文A，在A中定义了函数B，而通过对外返回B的方式让B得以执行。当B执行时，访问了A内部的变量a，b。因此这个时候闭包产生。JavaScript拥有自动的垃圾回收机制，关于垃圾回收机制，有一个重要的行为，那就是，当一个值，在内存中失去引用时，垃圾回收机制会根据特殊的算法找到它，并将其回收，释放内存。正常来讲，当A执行完毕后，生命周期结束，A函数的执行上下文就会失去引用。其占用的内存空间很快就会被垃圾回收器释放。可是B函数的存在，会阻止这一过程，使B函数常驻内存。

单线程&&事件循环

JavaScript的单线程，与它的用途有关。作为浏览器脚本语言，JavaScript的主要用途是与用户互动，以及操作DOM。这决定了它只能是单线程，否则会带来很复杂的同步问题。比如，假定JavaScript同时有两个线程，一个线程在某个DOM节点上添加内容，另一个线程删除了这个节点，这时浏览器应该以哪个线程为准？所以，为了避免复杂性，从一诞生，JavaScript就是单线程，这已经成了这门语言的核心特征，将来也不会改变。为了利用多核CPU的计算能力，HTML5提出WebWorker标准，允许JavaScript脚本创建多个线程，但是子线程完全受主线程控制，且不得操作DOM。所以，这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质。单个线程使得运行代码很容易，因为你不必处理在多线程环境中出现的复杂场景——例如死锁。但是在一个线程上运行也非常有限制。由于JavaScript、只有一个调用堆栈，当某段代码运行变慢时会发生什么?

既然是单线程的，在某个特定的时刻只有特定的代码能够被执行，并阻塞其它的代码。而浏览器是事件驱动的（Event driven），浏览器中很多行为是异步的，会创建事件并放入执行队列中。JavaScript引擎是单线程处理它的任务队列。当异步事件发生时，如mouse click, a timer firing, or an XMLHttpRequest completing（鼠标点击事件发生、定时器触发事件发生、XMLHttpRequest完成回调触发等），将他们放入执行队列，等待当前代码执行完成再从执行队列按序拿出事件执行。Event Loop只做一件事情，负责监听Call Stack和Callback Queue。当Call Stack里面的调用栈运行完变成空了，Event Loop就把Callback Queue里面的第一条事件(其实就是回调函数)放到调用栈中并执行它，后续不断循环执行这个操作。

也就是说JS只有一个调用栈。调用栈是一种数据结构，它记录了我们在程序中的位置。如果我们运行到一个函数，它就会将其放置到栈顶。当从这个函数返回的时候，就会将这个函数从栈顶弹出，这就是调用栈做的作用。栈内的任务队列又分为macro-task（宏任务）与micro-task（微任务），在最新标准中，它们被分别称为task与jobs。

macro-task大概包括：script(整体代码), setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering。
micro-task大概包括: process.nextTick, Promise, Object.observe(已废弃), MutationObserver(html5新特性)。
setTimeout/Promise等我们称之为任务源。而进入任务队列的是他们指定的具体执行任务。

setTimeout(function() {
    console.log('xxxx'); // 这段代码才是进入任务队列的任务
})
// setTimeout作为一个任务分发器，这个函数会立即执行，而它所要分发的任务，也就是它的第一个参数，才是延迟执行

来自不同任务源的任务会进入到不同的任务队列。其中setTimeout与setInterval是同源的。
事件循环的顺序，决定了JavaScript代码的执行顺序。它从script(整体代码)开始第一次循环。之后全局上下文进入函数调用栈。直到调用栈清空(只剩全局)，然后执行所有的micro-task。当所有可执行的micro-task执行完毕之后。循环再次从macro-task开始，找到其中一个任务队列执行完毕，然后再执行所有的micro-task，这样一直循环下去。
其中每一个任务的执行，无论是macro-task还是micro-task，都是借助函数调用栈来完成。

垃圾回收

垃圾回收机制有好多种，这里简单说下标记清除算法 为了决定一个对象是否被需要，这个算法用于确定是否可以找到某个对象。其包含以下步骤。

垃圾回收器生成一个根列表。根通常是将引用保存在代码中的全局变量。在JavaScript中，window对象是一个可以作为根的全局变量。
所有的根都被检查和标记成活跃的（不是垃圾），所有的子变量也被递归检查。所有可能从根元素到达的都不被认为是垃圾。
所有没有被标记成活跃的内存都被认为是垃圾。垃圾回收器就可以释放内存并且把内存还给操作系统。这个算法可以有效的避免循环依赖问题。