图解JavaScript引擎

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<br />JavaScript很酷,但是机器是如何才能真正理解我们所编写的代码呢?作为JavaScript开发人员,我们通常不必自己处理编译器。不过,一定要了解JavaScript引擎的基础知识,看看它如何处理我们对人类友好的JS代码,并将其转换成机器可以理解的东西!🥳<br />

请注意:这篇文章主要基于Node.js和基于Chromium的浏览器使用的V8引擎。

<br />HTML解析器遇到script标记,代码从网络缓存或已装好的service worker加载。响应是把请求的脚本作为字节流,由字节流解码器负责!字节流解码器在下载字节流时对其进行解码。<br />
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<br />字节流解码器从被解码的字节流中创建标记(token)。比如,0066解码为f0075解码为u006e解码为n0063解码为c0074解码为t0069解码为i006f解码为o006e解码为n,后面跟一个空格。这不就是我们代码中写的function么!这是JavaScript中的一个保留关键字,会创建一个标记,并发送给解析器(和预解析器,这在gif中没有介绍,但稍后会解释)。字节流的其余部分也是这样的。<br />
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<br />引擎使用两个解析器:预解析器(Pre-Parser)解析器(Parser)。为了减少加载网站所需的时间,引擎尝试避免解析不需要立即执行的代码。预处理器处理稍后可能使用的代码,而解析器处理立即需要的代码!如果某个函数只在用户单击按钮后才被调用,那么就没有必要立即编译这段代码来加载到网站。如果用户最终单击按钮并需要这段代码,它才被发送到解析器。<br />
<br />解析器根据从字节流解码器接收的标记创建节点,并用这些节点创建一个抽象语法树或AST(Abstract Syntax Tree)。🌳<br />
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<br />接下来,该解释器(Interpreter)出场了! 解释器遍历AST,并根据AST所包含的信息生成字节码。字节码生成完毕后,会删除AST,以清除内存空间。最后,我们就有了一些机器可以处理的东西了!🎉<br />
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<br />尽管字节码很快,但是它还可以更快点。随着此字节码运行,会生成一些信息。它可以检测某些行为是否经常发生,以及所使用的数据类型。可能我们已经调用了某个函数几十次数:该对它进行优化,让它运行得更快了!🏃🏽‍♀️<br />
<br />字节码与生成的类型反馈一起,被发送到优化编译器。优化编译器获取字节码和类型反馈,并从中生成高度优化过的机器码。 🚀<br />
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<br />JavaScript是一种动态类型的语言,这意味着数据的类型可以不断变化。如果JavaScript引擎每次都得检查某个值是哪种数据类型,那就会非常慢。<br />
<br />为了减少解释代码所需的时间,优化过的机器码仅处理在执行字节码时引擎已经见过的情况。如果我们反复使用某段反复返回相同数据类型代码,那么就可以简单地重新使用经过优化的机器码以加快处理速度。不过,由于JavaScript是动态类型的,所以可能会发生同样的代码突然返回不同类型的数据的情况。如果发生这种情况,引擎就会对机器码进行非最佳化,并且会退回到解释生成的字节码。<br />
<br />假如某个函数被调用了100次,并且到目前为止一直返回相同的值,引擎就会假设在第101次调用它时还将返回该值。<br />
<br />假设我们有如下函数sum,(到目前为止)每次都使用数值作为参数来调用它:<br />
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<br />这段代码会返回数字3! 下次调用它时,引擎就会假定我们再次使用两个数值对其进行调用。<br />
<br />如果是这样,就无需进行动态查找,而只需重用优化过的机器码就可以了。否则,如果假设不正确,它将恢复为原始字节码,而不是优化过的机器码。<br />
<br />比如,下一次调用它时,我们传递的是字符串而不是数字。由于JavaScript是动态类型的,所以我们可以做到这一点而没有任何错误!<br />
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<br />这意味着数字2会被强制转换为字符串,并且函数将返回字符串12。引擎会回过来执行解释过的字节码,并更新类型反馈。


希望这篇文章对您有用! 😊当然,我在这篇文章中没有涉及引擎的很多部分(JS堆、调用栈等),我稍后可能会涉及! 如果您对JavaScript的内部机制感兴趣,我绝对鼓励您自己开始做一些研究,V8是开源的,并且有一些不错的文档说明其工作原理!🤖<br />
<br />V8 Docs || V8 Github || Chrome University 2018: Life Of A Script<br />

原文 by Lydia Hallie:https://dev.to/lydiahallie/javascript-visualized-the-javascript-engine-4cdf

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