[系列]从ECMAScript Specification中学习执行上下文之Environment Records(下)

接上篇文章[系列]从ECMAScript Specification中学习执行上下文之Environment Records(中) ，本篇继续介绍Object Environment Record和Global Environment Record

Object Environment Record

Object Environment Record的最核心特点在于其拥有一个绑定对象（binding object)，object env绑定了该对象上的所有字符串属性作为env中的标识符，从而可以在相应的scope中直接使用这些标识符，非字符串的属性不会被绑定为标识符。

绑定对象本身和继承的属性均会被env绑定为标识符
绑定对象属性的增减也会导致env的标识符绑定的变化，所有通过新增绑定对象属性所导致的均为可变绑定（即使该属性是不可写的）

object env有以下几个专有的字段：

字段名称	可选值	释义
[[BindingObject]]	对象	即上文中提到的binding object
[[IsWithEnvironment]]	布尔	用于表示该env是不是为`with`语句所创建的

Object Environment Record方法的执行逻辑

HasBinding ( N )

let: bindingObject = env.[[BindingObject]]
let: foundBinding = HasProperty(bindingObject, N)
if: foundBinding 为 false, return false.
if: envRec.[[IsWithEnvironment]] is false, return true
let: unscopables = Get(bindingObject, @@unscopables)
if: Type(unscopables) 为 Object, 则：
- let: blocked = ToBoolean(? Get(unscopables, N))
- if: blocked 为 true, return false
return true

Get()方法可以简单理解为获取对象的某个属性值，具体可以参考：tc39.es/ecma262/#se…

@@unscopables是一个内置的Symbol，具体可以参考developer.mozilla.org/zh-CN/docs/…

CreateMutableBinding ( N, D )

let: bindingObject = env.[[BindingObject]]
return DefinePropertyOrThrow(bindingObject, N, PropertyDescriptor { [[Value]]: undefined, [[Writable]]: true, [[Enumerable]]: true, [[Configurable]]: D }).

DefinePropertyOrThrow可以粗略理解为Object.defineProperty方法，具体可以参考：tc39.es/ecma262/#se…

CreateImmutableBinding ( N, S )

在object env中不会被使用

InitializeBinding ( N, V )

直接调用 env.SetMutableBinding(N, V, false)

SetMutableBinding ( N, V, S )

let: bindingObject = env.[[BindingObject]]
let: stillExists = HasProperty(bindingObject, N)
if: stillExists 为 false，并且 S 为 true, 直接抛出 ReferenceError
return Set(bindingObject, N, V, S)

Set可以粗略理解为一个对象写入属性，具体描述可参考标准：tc39.es/ecma262/#se…

GetBindingValue ( N, S )

let: bindingObject = env.[[BindingObject]]
let: value = HasProperty(bindingObject, N)
if: value为 false, 则：
- if: S为 false, return undefined; 否则抛出ReferenceError
return Get(bindingObject, N)

DeleteBinding ( N )

在object env中，只有绑定名称N所对应的bind object中的属性是[[Configurable]] = true时才可以删除

let: bindingObject = env.[[BindingObject]]
return bindingObject.[[Delete]] (N)

[[Delete]]方法的逻辑可参考标准：tc39.es/ecma262/#se…

HasThisBinding ( )

return false

HasSuperBinding ( )

return false

WithBaseObject ( )

if: env.[[IsWithEnvironment]]为true，return env.[[BindingObject]]
else: return undefined

Global Environment Record

Global Environment Record代表的是最外层的作用域，它提供了以下几种绑定：内置的全局对象，全局对象的属性和script元素内的所有顶层声明（注意：这里的script元素指的应该是非module的普通script元素）

Global Environment Record在逻辑上是一个单独的env，但是在标准定义中，它其实是一个 object Environment Record和 declarative Environment Record的组合体。

object Environment Record包含了全部的内置全局变量，我们代码中经常会出现的NaN，undefined，Infinity，还有parseInt, parseFloat方法，等等，这些都是包含在这个Environment Record的绑定之中的。结合with语句的使用（with语句所创建的就是一个object env），我们就可以明白在代码中为什么可以直接写NaN，而不需要写global.NaN。这些所有的属性或方法可以参考标准第19章(tc39.es/ecma262/#se…)
除了这些内置的全局变量之外，object Environment Record中还包括以下这些语法所声明的绑定：函数声明、generator函数声明、异步函数声明（async）、异步generator函数声明和var声明。
除了上述的情况之外，其他在全局环境中的声明都包含在了declarative Environment Record中，例如全局环境下的let, const，class语句。

Global Environment Record的特有字段和方法

Global Environment Record有以下几个额外的字段：

字段名称	可选值	释义
[[ObjectRecord]]	Object Environment Record	即上文中提到的object Environment Record
[[GlobalThisValue]]	Object	全局作用域中的this值，宿主环境可能提供任何对象作为this值
[[DeclarativeRecord]]	Declarative Environment Record	上文中提到的declarative Environment Record
[[VarNames]]	String[]	全局作用域下由`函数声明`、`generator函数声明`、`异步函数声明（async）`、`异步generator函数声明`和`var声明`所产生的绑定名称的列表

Global Environment Record额外拥有的方法如下：

方法名称	释义
GetThisBinding()	返回env的this绑定值
HasVarDeclaration (N)	判断env中是否存在名称为N，并且是通过`函数声明`、`generator函数声明`、`异步函数声明（async）`、`异步generator函数声明`和`var声明`所创建的绑定
HasLexicalDeclaration (N)	判断env中是否存在名称为N，并且是通过词法声明所创建的绑定。词法声明包括let, const, class等
HasRestrictedGlobalProperty (N)	~~判定名称N是否是全局的一个受限属性~~
CanDeclareGlobalVar (N)	判定CreateGlobalVarBinding(N)能否调用成功
CanDeclareGlobalFunction (N)	判定CreateGlobalFunctionBinding(N)能否调用成功
CreateGlobalVarBinding(N, D)	下文单独介绍
CreateGlobalFunctionBinding(N, V, D)	下文单独介绍

这里先重点介绍一下CreateGlobalVarBinding(N, D)和CreateGlobalFunctionBinding(N, V, D)这两个方法：

- CreateGlobalVarBinding(N, D)

用于在object Environment Record组件中创建并初始化名称为N的绑定，初始值为undefined。该绑定是一个可变绑定，如果D为true，代表该绑定可能会被删除。此外，全局对象还会拥有一个名称为N的属性，并且该属性也会被赋予相应的值

这一点就解释了为什么我们在全局作用域下通过var声明的变量可以通过“global.变量名称”进行访问

- CreateGlobalFunctionBinding(N, V, D)

用于在object Environment Record组件中创建并初始化一个函数绑定，V为初始化绑定值（即绑定的函数）。该绑定是一个可变绑定，如果D为true，代表该绑定可能会被删除。此外，全局对象还会拥有一个名称为N的属性，这个属性的值即为函数V

Global Environment Record方法的执行逻辑

HasBinding ( N )

let: DclRec = env.[[DeclarativeRecord]]
if: DclRec.HasBinding(N), 返回 true
let: ObjRec = env.[[ObjectRecord]]
return ObjRec.HasBinding(N)

CreateMutableBinding ( N, D )

let: DclRec = env.[[DeclarativeRecord]]
if: DclRec.HasBinding(N)为true, 直接抛出TypeError
return DclRec.CreateMutableBinding(N, D).

CreateImmutableBinding ( N, S )

和CreateMutableBinding类似，只是最后一步调用的是DeclarativeRecord的CreateImmutableBinding方法

InitializeBinding ( N, V )

let: DclRec = env.[[DeclarativeRecord]]
if: DclRec.HasBinding(N)为true
- return DclRec.InitializeBinding ( N, V )
Assert: 如果名称为N的绑定存在，那么必须是存在于object Environment Record中
let: ObjRec = env.[[ObjectRecord]]
return ObjRec.InitializeBinding(N, V)

SetMutableBinding ( N, V, S )

let: DclRec = env.[[DeclarativeRecord]]
if: DclRec.HasBinding(N)为true
- return DclRec.SetMutableBinding ( N, V, S )
let: ObjRec = env.[[ObjectRecord]]
return ObjRec.SetMutableBinding ( N, V, S )

GetBindingValue ( N, S )

和上面的SetMutableBinding方法类似，只是调用的分别是DclRec和ObjRec的GetBindingValue方法

DeleteBinding ( N )

let: DclRec = env.[[DeclarativeRecord]]
if: DclRec.HasBinding(N)为true
- return DclRec.DeleteBinding ( N )
let: ObjRec = env.[[ObjectRecord]]
let: globalObject = ObjRec.[[BindingObject]]
let: existingProp = HasOwnProperty(globalObject, N)
if: existingProp = true:
- let:status = ObjRec.DeleteBinding(N)
- if: status为true:
  - let: varNames = envRec.[[VarNames]]
  - 如果N是varNames的一个元素，则将其从varNames中删除
- return status
return true

HasThisBinding ( )

-return true

global env是会提供this绑定的

HasSuperBinding ( )

return false

WithBaseObject ( )

return undefined 虽然global env中有一个object env组件，但是这个组件并不是通过with语句所创建的，因此总是返回undefined

GetThisBinding ( )

return env.[[GlobalThisValue]]

HasVarDeclaration ( N )

let: varDeclaredNames = envRec.[[VarNames]]
if: varDeclaredNames包含N，则return true
return false

HasLexicalDeclaration ( N )

let: DclRec = env.[[DeclarativeRecord]]
return DclRec.HasBinding(N)

HasRestrictedGlobalProperty ( N )

用于判断标识符N是不是global object的属性，这个属性不能被全局的词法声明所覆盖

let: ObjRec = env.[[ObjectRecord]]
let: globalObject = ObjRec.[[BindingObject]]
let: existingProp = globalObject.GetOwnProperty(N)
if: existingProp为undefined，return false
if: existingProp.[[Configurable]]为true，return false
return true

CanDeclareGlobalVar ( N )

let: ObjRec = env.[[ObjectRecord]]
let: globalObject = ObjRec.[[BindingObject]]
let: hasProperty = HasOwnProperty(globalObject, N)
if: hasProperty为true, return true
return IsExtensible(globalObject)

IsExtensible可以理解为Object.isExtensible方法

CanDeclareGlobalFunction ( N )

let: ObjRec = env.[[ObjectRecord]]
let: globalObject = ObjRec.[[BindingObject]]
let: existingProp = globalObject.GetOwnProperty(N)
if: existingProp为undefined，return IsExtensible(globalObject)
if: existingProp.[[Configurable]] 为true, return true
If: IsDataDescriptor(existingProp) 为 true，并且 existingProp has attribute values { [[Writable]]: true, [[Enumerable]]: true }, return true -return false

IsDataDescriptor(desc)的判定逻辑为：如果属性描述符desc既没有writable，也没有value属性，则为true；否则是false

CreateGlobalVarBinding ( N, D )

该方法是在global env的object Environment Record组件中创建一个可变绑定，并且在[[varNames]]记录中增加标识符N

let: ObjRec = env.[[ObjectRecord]]
let: globalObject = ObjRec.[[BindingObject]]
let: hasProperty = HasOwnProperty(globalObject, N)
let: extensible = IsExtensible(globalObject)
If: hasProperty为 false，并且 extensible为 true, 则：
- 执行ObjRec.CreateMutableBinding(N, D)
- 执行ObjRec.InitializeBinding(N, undefined)
let: varDeclaredNames = env.[[VarNames]]
If: varDeclaredNames中还没有包含 N, 则将N添加到varDeclaredNames记录中
return

CreateGlobalFunctionBinding ( N, V, D )

let: ObjRec = env.[[ObjectRecord]]
let: globalObject = ObjRec.[[BindingObject]]
let: existingProp = globalObject.GetOwnProperty(N)
if: existingProp为 undefined 或者 existingProp.[[Configurable]]为 true, 则：
- let: 令desc为一个属性描述符 = PropertyDescriptor { [[Value]]: V, [[Writable]]: true, [[Enumerable]]: true, [[Configurable]]: D }
否则：
- let: 令desc为一个属性描述符 = PropertyDescriptor { [[Value]]: V }
执行: DefinePropertyOrThrow(globalObject, N, desc)
执行: Set(globalObject, N, V, false)
let: varDeclaredNames = env.[[VarNames]]
If: varDeclaredNames中还没有包含 N, 则将N添加到varDeclaredNames记录中
return