【JavaScript运行原理之V8引擎】V8引擎解析JavaScript代码原理

1. 编程语言的执行

高级语言最终都需要编译为低级语言才能被硬件执行，越高级的语言中间的转换时间越长，效率越低，越低级的语言执行素的越快，但是由于缺少高级语言便捷的语法特性所以很难编写代码。

2. 大杂烩JS

它是作者在1995年花10天写出来的，整个语言差不多是很多语言的大杂烩：

• 借鉴了C语言的基本语法；
• 借鉴了Java的数据类型和内存管理
• 借鉴了Scheme语言，将函数作为一等公民
• 借鉴了Self语言，使用了原型继承机制，基于原型prototype的继承机制 所以JS算是 函数式编程 和 面向对象编程的混合产物。

3. 动态语言JS

通过var声明一个变量，可以给这个变量赋值任何数据类型的值，所以称js是一门动态语言。

但这也有一个缺点：我们在声明了复杂数据类型以后，可以随便删除、修改里面的属性，这对开发者来说是很爽的，但是对于编译器来说就是一场灾难，因为源代码里提供的信息太少了，js的语言特性让编译器没办法在运行前知道变量的类型，只有在运行期间才能确定各个变量的类型，这就导致了JS无法在运行前编译出更加迅速的低级语言代码。

但是现在的JS编译引擎都使用了运行时编译，在运行时阶段生成机器代码，而不是提前生成，这就是把代码的运行和生成机器代码同时执行，在运行阶段收集变量的类型信息，然后根据这些信息编译生成机器代码，然后直接使用这些机器代码。像Java这样的语言都是在运行前生成好机器代码。

4. JavaScript引擎

JS作为一门高级语言，它被CPU执行之前，需要通过某种程序将js转换成机器语言并执行，这种程序就是JavaScript引擎。 JavaScript有很多引擎但是在编译JS时流程是差不多的：

1. 将js源码通过解析器解析成抽象语法树AST；
2. 接着通过接着再通过解释器将AST编译成字节码，字节码与平台无关，可以在任何操作系统上运行
3. 字节码最后通过编译器生成机器码，由于不同平台使用 的机器代码会有差异，所以编译器会根据当前平台生成相应的机器码（汇编代码）。 这是一个简化流程，在不同JS引擎中表现会有一定的差异。

5. 什么是V8引擎

V8 是一个接收JavaScript代码，并编译代码，执行代码的一个C++程序，编译后的代码可以在多种操作系统，多种处理器上运行。

V8的工作：编译执行js代码、处理调用栈、内存分配、垃圾回收。

6. V8如何编译执行js代码

一般引擎在编译执行js代码都会用到3个重要的组件：解析器、解释器、编译器。

• 解析器：负责将js源代码解析为抽象语法树AST
• 解释器：将AST解释为字节码，同时解释器也有直接解释执行字节码的能力
• 编译器：将字节码编译为运行高效的汇编语言（机器码）

编译流程：

1. 由解析器将js解析为抽象语法树AST
2. 通过解释器将AST生成字节码，此时AST就被清除了，释放内存空间。生成的字节码直接被解释器执行，同时生成的字节码将作为基准执行模型，
3. 在代码不断运行的过程中，解释器会收到很多可以用于优化代码的信息，比如变量的类型，哪些函数执行的频率较高这些信息会收集给编译器，编译器会根据这些信息编译出经过优化的机器代码

注意： 优化后的机器代码也可能会被还原成字节码，因为js时一门动态语言，会导致编译器收集到的变量的类型不一致，比如你一开始声明函数接收的参数时int类型，函数被标记为热点函数后就会生成机器码，但是后边调用函数你传入的参数时String类型，机器码不知道如何处理字符串参数，于是就需要回退到字节码，由解释器来解释执行，效率就会变低。所以我们尽量不要把一个变量的类型变来变去（TS了解一下）。

7. 编译器处理js过程中的优化策略：

1. 若函数只是声明，没有被调用，则不被解析生成AST
2. 若函数只被调用一次，则生成字节码后就直接被解释执行，不会进行优化编译为机器代码
3. 函数若被调用多次，则可能会被标记为热点函数，可能会被编译为机器代码，之后调用这个函数时，直接调用机器代码