Js引擎

从头到尾负责整个JavaScript程序的编译及执行过程。

前言

不知道大家有没有想过这样一个问题，我们所写的 JavaScript 代码是怎样被计算机认识并且执行的呢？这中间的过程具体是怎样的呢？

有的同学可能已经知道，Js 是通过 Js 引擎运行起来的，那么

• 什么是 Js 引擎？
• Js 引擎是怎样编译执行和优化 Js 代码的？

Js 引擎有很多种，比如 Chrome 使用的 V8 引擎，Webkit 使用的是 JavaScriptCore，React Native 使用的是 Hermes。今天我们主要来分析一下比较主流的 V8 引擎是怎样运行 Js 的。

V8 引擎

在介绍 V8 引擎的概念之前，我们先来回顾一下编程语言。编程语言可以分为机器语言、汇编语言、高级语言。

• 机器语言：由 0 和 1 组成的二进制码，对于人类来说是很难记忆的，还要考虑不同 CPU 平台的兼容性。
• 汇编语言：用更容易记忆的英文缩写标识符代替二进制指令，但还是需要开发人员有足够的硬件知识。
• 高级语言：更简单抽象且不需要考虑硬件，但是需要更复杂、耗时更久的翻译过程才能被执行。

到了这里我们知道，高级语言一定要转化为机器语言才能被计算机执行，而且越高级的语言转化的时间越久。高级语言又可以分为解释型语言、编译型语言。

解释代码 vs 编译代码

作为程序员，你或许听说过这两个术语：解释（interpret）和编译（compile）。在解释型语言中，代码自上而下运行，且实时返回运行结果。代码在由浏览器执行前，不需要将其转化为其他形式。代码将直接以文本格式被接收和处理。

相对的，编译型语言需要先将代码转化（编译）成另一种形式才能运行。比如 C/C++ 先被编译成机器码，然后才能由计算机运行。程序将以二进制的格式运行，这些二进制内容是由程序源代码产生的。

JavaScript 是轻量级解释型语言。浏览器接受到 JavaScript 代码，并以代码自身的文本格式运行它。技术上，几乎所有 JavaScript 转换器都运用了一种叫做即时编译（just-in-time compiling）的技术；当 JavaScript 源代码被执行时，它会被编译成二进制的格式，使代码运行速度更快。尽管如此，JavaScript 仍然是一门解释型语言，因为编译过程发生在代码运行中，而非之前。

• 编译型语言：需要编译器进行一次编译，被编译过的文件可以多次执行。如 C++、C 语言。
• 解释型语言：不需要事先编译，通过解释器一边解释一边执行。启动快，但执行慢。

我们知道 JavaScript 是一门高级语言，并且是动态类型语言，我们在定义一个变量时不需要关心它的类型，并且可以随意的修改变量的类型。而在像 C++这样的静态类型语言中，我们必须提前声明变量的类型并且赋予正确的值才行。也正是因为 JavaScript 没有像 C++那样可以事先提供足够的信息供编译器编译出更加低级的机器代码，它只能在运行阶段收集类型信息，然后根据这些信息进行编译再执行，所以 JavaScript 也是解释型语言。

这也就意味着 JavaScript 要想被计算机执行，需要一个能够快速解析并且执行 JavaScript 脚本的程序，这个程序就是我们平时所说的 JavaScript 引擎。这里我们给出 V8 引擎的概念:V8 是 Google 基于 C++ 编写的开源高性能 Javascript 与 WebAssembly 引擎。用于 Google Chrome（Google 的开源浏览器） 以及 Node.js 等。

V8 引擎的编译流水线

接下来我们先从宏观的角度来看一下 V8 是怎么执行 JavaScript 代码的，然后再对每一步进行分析。

• 初始化基础环境；
• 解析源码生成 AST 和作用域；
• 依据 AST 和作用域生成字节码；
• 解释执行字节码；监听热点代码；
• ...

运行时环境为 V8 提供了堆空间，栈空间、全局执行上下文、消息循环系统、宿主对象及宿主 API 等。V8 的核心是实现了 ECMAScript 标准，此外还提供了垃圾回收器等内容。

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参考文章和部分图片来源: Js是怎样运行起来的？