js 呼叫棧機制與ES6尾呼叫優化介紹
呼叫棧的英文名叫做Call Stack，大家或多或少是有聽過的，但是對於js呼叫棧的工作方式以及如何在工作中利用這一特性，大部分人可能沒有進行過更深入的研究，這塊內容可以說對我們前端來說就是所謂的基礎知識，咋一看好像用處並沒有很大，但掌握好這個知識點，就可以讓我們在以後可以走的更遠，走的更快！
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目錄
- 資料結構：棧
- 呼叫棧是什麼？用來做什麼？
- 呼叫棧的執行機制
- 呼叫棧優化記憶體
- 呼叫棧debug大法
資料結構：棧
棧是一種遵從後進先出(LIFO)原則的有序集合，新元素都靠近棧頂，舊元素都接近棧底。
生活中的栗子，幫助一下理解：
餐廳裡面堆放的盤子(棧)，一開始放的都在下面(先進)，後面放的都在上面(後進)，洗盤子的時候先從上面開始洗(先出)。
呼叫棧是什麼？用來做什麼？
- 呼叫棧是一種棧結構的資料，它是由呼叫偵組成的。
- 呼叫棧記錄了函式的執行順序和函式內部變數等資訊。
呼叫棧的執行機制
機制：
程式執行到一個函式，它就會將其新增到呼叫棧中，當從這個函式返回的時候，就會將這個函式從呼叫棧中刪掉。
看一下例子幫助理解：
// 呼叫棧中的執行步驟用數字表示 printSquare(5); // 1 新增 function printSquare(x) { var s = multiply(x, x); // 2 新增 => 3 執行完成，內部沒有再呼叫其他函式，刪掉 console.log(s); // 4 新增 => 5 刪掉 // 執行完成 刪掉printSquare } function multiply(x, y) { return x * y; }
呼叫棧中的執行步驟如下(刪除multiply的步驟被省略了)：
呼叫偵：
每個進入到呼叫棧中的函式，都會分配到一個單獨的棧空間，稱為“呼叫偵”。
在呼叫棧中每個“呼叫偵”都對應一個函式，最上方的呼叫幀稱為“當前幀”，呼叫棧是由所有的呼叫偵形成的。
找到一張圖片，呼叫偵：
呼叫棧優化記憶體
呼叫棧的記憶體消耗：
如上圖，函式的變數等資訊會被呼叫偵儲存起來，所以呼叫偵中的變數不會被垃圾收集器回收。
當函式巢狀的層級比較深了，呼叫棧中的呼叫偵比較多的時候，這些資訊對記憶體消耗是非常大的。
針對這種情況除了我們要儘量避免函式層級巢狀的比較深之外，ES6提供了“尾呼叫優化”來解決呼叫偵過多，引起的記憶體消耗過大的問題。
何謂尾呼叫：
尾呼叫指的是：函式的最後一步是呼叫另一個函式。
function f(x){
return g(x); // 最後一步呼叫另一個函式並且使用return
}
function f(x){
g(x); // 沒有return 不算尾呼叫 因為不知道後面還有沒有操作
// return undefined; // 隱式的return
}尾呼叫優化優化了什麼？
尾呼叫用來刪除外層無用的呼叫偵，只保留內層函式的呼叫偵，來節省瀏覽器的記憶體。
下面這個例子呼叫棧中的呼叫偵一直只有一項，如果不使用尾呼叫的話會出現三個呼叫偵：
a() // 1 新增a到呼叫棧
function a(){
return b(); // 在呼叫棧中刪除a 新增b
}
function b(){
return c() // 刪除b 新增c
}防止爆棧：
瀏覽器對呼叫棧都有大小限制，在ES6之前遞迴比較深的話，很容易出現“爆棧”問題(stack overflow)。
現在可以使用“尾呼叫優化”來寫一個“尾遞迴”，只儲存一個呼叫偵，來防止爆棧問題。
注意：
- 只有不再用到外層函式的內部變數，內層函式的呼叫幀才會取代外層函式的呼叫幀。
如果要使用外層函式的變數，可以通過引數的形式傳到內層函式中
function a(){
var aa = 1;
let b = val => aa + val // 使用了外層函式的引數aa
return b(2) // 無法進行尾呼叫優化
}- 尾呼叫優化只在嚴格模式下開啟，非嚴格模式是無效的。
- 如果環境不支援“尾呼叫優化”，程式碼還可以正常執行，是無害的！
更多：
關於尾遞迴以及更多尾呼叫優化的內容，推薦查閱ES6入門-阮一峰
呼叫棧debug大法
檢視呼叫棧有什麼用
- 檢視函式的呼叫順序是否跟預期一致，比如不同判斷呼叫不同函式。
快速定位問題/修改三方庫的程式碼。
當接手一個歷史專案，或者引用第三方庫出現問題的時候，可以先檢視對應API的呼叫棧，找到其中涉及的關鍵函式，針對性的修復它。
通過檢視呼叫棧的形式，幫助我快速定位問題，修改三方庫的原始碼。
如何檢視呼叫棧
- 只檢視呼叫棧：
console.trace
a()
function a() {
b();
}
function b() {
c()
}
function c() {
let aa = 1;
console.trace()
}如圖所示,點選右側還能檢視程式碼位置：
bugger打斷點形式，這也是我最喜歡的除錯方式：
積跬步以至千里
平時需要有意識的去做這種小的優化(我現在就是)，儘量寫最佳實踐的程式碼。
專案小的時候可能沒什麼影響，當一個專案體量大的時候，尤其是一些小方法拼接巢狀成一個大的API輸出時，這時呼叫棧中對記憶體的消耗將是巨大的！這種優化也是不可小覷的，積跬步以至千里，諸君共勉！
結語
本文主要講了這幾個方面的內容：
- 理解呼叫棧的執行機制，對程式碼背後的一些執行機制也可以更加了解，幫助我們在百尺竿頭更進一步。
- 我們應該在日常的code中，有意識的使用ES6的“尾呼叫優化”，來減少呼叫棧的長度，節省客戶端記憶體。
- 利用呼叫棧，對第三方庫或者不熟悉的專案，可以更快速的定位問題，提高我們debug速度。
最後：之前寫過一篇關於垃圾回收機制與記憶體洩露的文章，感興趣的同學可以擴充套件一下。
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以上2019/5/19
參考資料：
JS垃圾回收機制與常見記憶體洩露的解決方法
ES6入門-阮一峰
JavaScript 如何工作：對引擎、執行時、呼叫堆疊的概述
淺析javascript呼叫