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19 | JavaScript执行(四):try里面放return,finally还会执行吗?

2019-03-02 winter
重学前端
进入课程

讲述:winter

时长11:22大小10.42M

你好,我是 winter。

在前面几篇文章中,我们已经了解了关于执行上下文、作用域、闭包之间的关系。

今天,我们则要说一说更为细节的部分:语句。

语句是任何编程语言的基础结构,与 JavaScript 对象一样,JavaScript 语句同样具有“看起来很像其它语言,但是其实一点都不一样”的特点。

我们比较常见的语句包括变量声明、表达式、条件、循环等,这些都是大家非常熟悉的东西,对于它们的行为,我在这里就不赘述了。

为了了解 JavaScript 语句有哪些特别之处,首先我们要看一个不太常见的例子,我会通过这个例子,来向你介绍 JavaScript 语句执行机制涉及的一种基础类型:Completion 类型。

Completion 类型

我们来看一个例子。在函数 foo 中,使用了一组 try 语句。我们可以先来做一个小实验,在 try 中有 return 语句,finally 中的内容还会执行吗?我们来看一段代码。

function foo(){
try{
return 0;
} catch(err) {
} finally {
console.log("a")
}
}
console.log(foo());
复制代码

通过实际试验,我们可以看到,finally 确实执行了,而且 return 语句也生效了,foo() 返回了结果 0。

虽然 return 执行了,但是函数并没有立即返回,又执行了 finally 里面的内容,这样的行为违背了很多人的直觉。

如果在这个例子中,我们在 finally 中加入 return 语句,会发生什么呢?

function foo(){
try{
return 0;
} catch(err) {
} finally {
return 1;
}
}
console.log(foo());
复制代码

通过实际执行,我们看到,finally 中的 return “覆盖”了 try 中的 return。在一个函数中执行了两次 return,这已经超出了很多人的常识,也是其它语言中不会出现的一种行为。

面对如此怪异的行为,我们当然可以把它作为一个孤立的知识去记忆,但是实际上,这背后有一套机制在运作。

这一机制的基础正是 JavaScript 语句执行的完成状态,我们用一个标准类型来表示:Completion Record(我在类型一节提到过,Completion Record 用于描述异常、跳出等语句执行过程)。

Completion Record 表示一个语句执行完之后的结果,它有三个字段:

  • [[type]] 表示完成的类型,有 break continue return throw 和 normal 几种类型;
  • [[value]] 表示语句的返回值,如果语句没有,则是 empty;
  • [[target]] 表示语句的目标,通常是一个 JavaScript 标签(标签在后文会有介绍)。

JavaScript 正是依靠语句的 Completion Record 类型,方才可以在语句的复杂嵌套结构中,实现各种控制。接下来我们要来了解一下 JavaScript 使用 Completion Record 类型,控制语句执行的过程。

首先我们来看看语句有几种分类。

普通的语句

在 JavaScript 中,我们把不带控制能力的语句称为普通语句。普通语句有下面几种。

  • 声明类语句
    • var 声明
    • const 声明
    • let 声明
    • 函数声明
    • 类声明
  • 表达式语句
  • 空语句
  • debugger 语句

这些语句在执行时,从前到后顺次执行(我们这里先忽略 var 和函数声明的预处理机制),没有任何分支或者重复执行逻辑。

普通语句执行后,会得到 [[type]] 为 normal 的 Completion Record,JavaScript 引擎遇到这样的 Completion Record,会继续执行下一条语句。

这些语句中,只有表达式语句会产生 [[value]],当然,从引擎控制的角度,这个 value 并没有什么用处。

如果你经常使用 chrome 自带的调试工具,可以知道,输入一个表达式,在控制台可以得到结果,但是在前面加上 var,就变成了 undefined。

Chrome 控制台显示的正是语句的 Completion Record 的 [[value]]。

语句块

介绍完了普通语句,我们再来介绍一个比较特殊的语句:语句块。

语句块就是拿大括号括起来的一组语句,它是一种语句的复合结构,可以嵌套。

语句块本身并不复杂,我们需要注意的是语句块内部的语句的 Completion Record 的 [[type]] 如果不为 normal,会打断语句块后续的语句执行。

比如我们考虑,一个 [[type]] 为 return 的语句,出现在一个语句块中的情况。

从语句的这个 type 中,我们大概可以猜到它由哪些特定语句产生,我们就来说说最开始的例子中的 return。

return 语句可能产生 return 或者 throw 类型的 Completion Record。我们来看一个例子。

先给出一个内部为普通语句的语句块:

{
var i = 1; // normal, empty, empty
i ++; // normal, 1, empty
console.log(i) //normal, undefined, empty
} // normal, undefined, empty
复制代码

在每一行的注释中,我给出了语句的 Completion Record。

我们看到,在一个 block 中,如果每一个语句都是 normal 类型,那么它会顺次执行。接下来我们加入 return 试试看。

{
var i = 1; // normal, empty, empty
return i; // return, 1, empty
i ++;
console.log(i)
} // return, 1, empty
复制代码

但是假如我们在 block 中插入了一条 return 语句,产生了一个非 normal 记录,那么整个 block 会成为非 normal。这个结构就保证了非 normal 的完成类型可以穿透复杂的语句嵌套结构,产生控制效果。

接下来我们就具体讲讲控制类语句。

控制型语句

控制型语句带有 if、switch 关键字,它们会对不同类型的 Completion Record 产生反应。

控制类语句分成两部分,一类是对其内部造成影响,如 if、switch、while/for、try。另一类是对外部造成影响如 break、continue、return、throw,这两类语句的配合,会产生控制代码执行顺序和执行逻辑的效果,这也是我们编程的主要工作。

一般来说, for/while - break/continue 和 try - throw 这样比较符合逻辑的组合,是大家比较熟悉的,但是,实际上,我们需要控制语句跟 break 、continue 、return 、throw 四种类型与控制语句两两组合产生的效果。

通过这个表,我们不难发现知识的盲点,也就是我们最初的的 case 中的 try 和 return 的组合了。

因为 finally 中的内容必须保证执行,所以 try/catch 执行完毕,即使得到的结果是非 normal 型的完成记录,也必须要执行 finally。

而当 finally 执行也得到了非 normal 记录,则会使 finally 中的记录作为整个 try 结构的结果。

带标签的语句

前文我重点讲了 type 在语句控制中的作用,接下来我们重点来讲一下最后一个字段:target,这涉及了 JavaScript 中的一个语法,带标签的语句。

实际上,任何 JavaScript 语句是可以加标签的,在语句前加冒号即可:

firstStatement: var i = 1;
复制代码

大部分时候,这个东西类似于注释,没有任何用处。唯一有作用的时候是:与完成记录类型中的 target 相配合,用于跳出多层循环。

outer: while(true) {
inner: while(true) {
break outer;
}
}
console.log("finished")
复制代码

break/continue 语句如果后跟了关键字,会产生带 target 的完成记录。一旦完成记录带了 target,那么只有拥有对应 label 的循环语句会消费它。

结语

我们以 Completion Record 类型为线索,为你讲解了 JavaScript 语句执行的原理。

因为 JavaScript 语句存在着嵌套关系,所以执行过程实际上主要在一个树形结构上进行, 树形结构的每一个节点执行后产生 Completion Record,根据语句的结构和 Completion Record,JavaScript 实现了各种分支和跳出逻辑。

你遇到哪些语句中的执行的实际效果,是跟你想象的有所出入呢,你可以给我留言,我们一起讨论。

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 写留言

精选留言(25)

  • 有铭
    2019-03-02
    46
    很感兴趣这些高级特性的知识老师是从哪里学到的,我翻过js高级编程那本书都没讲到过这些
    展开
  • Rushan-Ch...
    2019-03-02
    35
    请问老师,表格中的“穿透”和“消费”是什么意思?
    展开
  • AICC
    2019-03-02
    21
    3楼你好,我的理解是,消费指对应的代码被有效的执行了,穿透指对应代码被跳过了,也就是对应控制的语句体被有效执行比如try catch,当try中出现了throw,能被有效捕获进而执行catch,这在我理解就是try被消费执行了,而当catch中还有throw时,由于catch不具备处理throw的能力,于是catch被中断跳出,也就是作者所说的穿透,希望能帮到你
  • 周小成
    2019-03-12
    14
    穿透和消费,报错应该是连贯的,“穿透”就是指不在当前这一层处理,向外逐层寻找可以“消费”的那一层,直到最后都没找到就报错,比如:function里面有while, while里面有switch, switch里面又有continue,按图表来看,switch-continue应该是穿透,向上层寻找消费,碰到while-contine,那就是消费,再如switch里面是return, switch-return穿透,向上层whlie-return穿透,最后function-return是消费。
    展开
  • Dream.
    2019-03-03
    7
    第一次看见『消费』与『穿透』这样的描述。

    这两个词的来源自哪里呢?

    结合表格中的控制语句组合使用得到的结果来看,我的理解是

    『消费』是控制语句里的内容执行完毕。
    『穿透』是控制语句里的内容没能执行完,被中止了。
    展开
  • 加利率的钟...
    2019-04-17
    4
    ```javascript
    function test(){
      if(true){
        console.log("111");
        break;
      }
      if(true){
        console.log("222");
      }
    }

    test(); // SyntaxError: Illegal break statement
    ```

    我们可以这么分析:

    1. if 和 break 相遇,break 穿透至 function
    2. function 和 break 相遇,报错

    ```javascript
    function test() {
      var a = 0;
      switch (a) {
        case 0:
          if (true) {
            console.log("111");
            break;
          }
      }

      if (true) {
        console.log("222");
      }
    }

    test();
    // 111
    // 222
    ```

    我们可以这么分析:

    1. if 和 break 相遇,break 穿透至 switch
    2. swicth 和 break 相遇,消费掉 break
    3. 接着执行之后的代码
    展开
  • 夜空中最亮...
    2019-03-02
    4
    老师,我昨天成功的把您的课推销出去了一份,哈哈😄高兴
    展开
  • 火云邪神00...
    2019-03-04
    3
    老师在前面讲过,穿透就是去上一层的作用域或者控制语句找可以消费break,continue的执行环境,消费就是在这一层就执行了这个break或者continue
  • Brigand
    2019-03-04
    2
    Completion 类型是个神马鬼?
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  • K4SHIFZ
    2019-03-29
    1
    老师,请出一份ES标准解读。带着我们学一次。必买!
    展开
  • 靠人品去赢
    2019-03-20
    1
    这个把completion称作一个类型,感觉有点怪,首先这个不是我们自己去定义的,这个是因为我们执行语句都会有这个东西。小白看到这个“类型”会往前找,发现没这个类型,之前掌握的的语言系统也没有相关的类型,结果就是“我擦,这是啥,ES6的新特性吗?”。关于这个,这是我在MDN上找的相关资料,希望大家指点一下(看run-to-completion这部分)https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/EventLoop
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  • 守候
    2019-03-14
    1
    学到了
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  • 阿成
    2019-03-02
    1
    涨姿势啦
    不过,从来没用过label...
    甚至第一次知道js里没有goto...
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  • InfoQ_1ab8...
    2019-05-29
    标准 https://tc39.github.io/ecma262/
    展开
  • 毛哥来了
    2019-05-10
    比如
    "test";var a = 1;
    这一句在console中返回的值是"test",why?
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  • Geek_c11e9...
    2019-05-06
    遇到过一些异步的情况,有些理解不了
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  • kovar
    2019-04-17
    搜了一下,Completion Record好像是ES2020里面的东西,老师果然够前卫,虽然我现在还看不懂就是了https://tc39.github.io/ecma262/#sec-runtime-semantics
  • Jacky
    2019-04-16
    try finally 那个跟Java不是一样的吗
    展开
  • 张驰Terry
    2019-04-02
    这个章节的知识令人茅塞顿开
    展开
  • Marvin
    2019-04-02
    太强了,太强了,越看发现自己越弱鸡~
    展开