透过V8深入理解JavaScript的函数
函数
什么是函数
在JavaScript中，函数其实也是一个对象，所以函数也可以有自己的属性和值，它与对象不同的地方在于，它可以被执行，执行时会创建函数作用域。
V8如何去执行函数
我们知道，在执行函数的时候，我们只需要在函数名后面，加上一个括号，在括号里传入参数，就可以执行这个函数了，但是，V8是怎么做到执行这个函数的，V8如何找到这个函数的相关代码
既然函数是一个对象，那么它就有自己的属性，除了我们给它添加的属性，函数本身有两个属性，分别是name和code。
name属性存储着函数的名字，而code以字符串的形式存储函数
就像下面的代码
function fn(){
// ...
}
console.log(fn.name)
// fn
当我们执行代码的时候，V8会去找到这个函数对应的code属性，然后解释执行code属性的值，也就是原函数。
使用栈结构来管理函数调用
我们要知道，V8是使用栈结构来管理函数调用的，所以我们经常可以听到函数调用栈，但为什么使用栈结构来管理函数调用呢？
除了栈结构本身的特点：空间连续和先进后出外，也与函数本身有关。
首先，函数是可以被调用的，我们可以在一个函数里面去调用另外一个函数，当我们调用一个函数的时候，代码执行的控制权将由父函数或者全局作用域转移到子函数，而当函数调用完毕后，会返回给父函数或者全局，这与栈结构的先进后出刚好吻合。
其次，函数具有作用域机制，函数内部的变量，被我们称为局部变量，只要我们不暴露出去，就只能在函数内部被访问到，即使返回，也只是返回一个值或者一个对象的地址，所以一般情况下，当我们一个函数调用完毕时，函数内部的局部变量都该被销毁，而通过使用栈结构，当函数执行完毕出栈时，空间里对应的变量也被清除。
函数是一等公民
什么是一等公民，对一种语言来说，如果它的函数和它的基本类型能完成一样的事情，比如可以赋值给变量，可以做为函数的参数，可以做为函数的返回值，可以做为对象的属性值等，那么就说这种语言的函数是一等公民。
函数成为一等公民，让我们可以方便地去传递函数，但也正是因为函数是一等公民，带来了一些麻烦。当我们在函数内部去引用外部变量的时候，V8需要去判断，这个外部变量是否真的存在，闭包就是一个典型的例子。如下面的代码
function fn(){
let count = 0
function add(){
count++
console.log(count)
}
return add
}
let a = fn()
a()
这里fn内部声明了一个函数add，而这个add函数，调用了它所在的函数作用域里的count变量，所以即使fn已经调用完了，因为add函数内部用到了fn函数作用域里的变量，所以V8不得不去维护这个作用域，不能去销毁这个作用域，这就是函数做为一等公民带来的麻烦。
V8如何去处理闭包
首先，我们说说闭包，为什么JavaScript会有闭包，有以下三点
- JavaScript运行在函数内部定义新的函数
- 可以在内部函数访问父函数中定义的变量
- 函数是一等公民，可以做为函数的返回值
再有一个，我们要明白，JavaScript出于加快初次解析和减少内存浪费的目的，采用了惰性解析：当解析代码的时候，对函数声明只转换成对用的对象，而不解析函数内部的内容，
我们可以看看下面这个闭包
function fn(){
var fnNum = 1
return function inner(){
var innerNum = 2
return fnNum+innerNum
}
}
var f = fn()
在这里，inner就是一个典型的闭包，这个闭包带来了一定的问题。当我们调用fn函数时，它会将里面的函数inner返回给变量f，然后当函数执行完毕的时候，fn的执行上下文会被V8销毁，但是，我们可以看到，闭包inner调用了fn内的变量fnNum，这导致了fnNum不能被销毁，但是这样就带来问题了。
我们知道，这段代码是可以实现的，而且执行f()的时候，会返回3，那就意味着fnNum没用被销毁，那么我们怎么做到它不被销毁，同时，上面提到了，V8采用了惰性解析，既然采用了惰性解析，那也就意味着，当我们执行fn()之前，我们是不会去解析inner函数内部的代码的，那我们又怎么知道，fnNum被inner函数使用了呢。
要解决这个问题，我们就需要去判断函数内部是否会用到父函数的变量，V8引入了预解析器去执行这个任务。
引入预解析器后，V8遇到一个函数时，不会直接跳过该函数，而是会对该函数进行以此快速的预解析，预解析有两个工作
- 判断当前函数是否存在语法错误
如果这个函数出现了语法错误，那也没必要继续执行下去了 - 检查函数内部是否引用了外部变量，如果引用了外部变量，预解析器就会将栈中的变量复制到堆中，当下次执行到该函数的时候，直接使用堆中的引用，以此解决闭包的问题。
函数表达式
函数表达式是JavaScript中非常重要的基础内容，我们可以使用函数表达式来执行一个函数，同时又不会把实现的逻辑代码暴露出来。
函数表达式说简单，看起来不难，但实际上，还是涉及到挺多东西的。它涉及到一些底层概念，什么是语句，什么是表达式，函数即对象的概念。我们要清楚这些概念，才能更好地去理解函数表达式。
函数声明和函数表达式
我们知道，在JavaScript里面，一般情况下，我们可以有两种方式去声明一个函数
// 函数声明
function fn(){
// ...
}
// 函数表达式
var fn = function(){
// ...
}
上面的两行代码，虽然最终都会得到一个函数fn，但是还是存在不同的。
哪里不同，其实从名字就能看出来了，函数声明和函数表达式，既然有声明，那就可能会涉及到JavaScript非人的设计，变量提升。V8在执行JavaScript代码的时候，会先创建全局作用域，然后对代码进行编译，而在编译期间，会把声明内容放到全局作用域中，像下面的这段代码
fn()
function fn(){
console.log('fn')
}
V8处理时会变为
// 编译阶段
function fn(){
console.log('fn')
}
// 执行阶段
fn()
而对于函数表达式，如下代码
fn()
var fn = function(){
console.log('fn')
}
V8处理时会是
// 编译阶段
var fn = undefined
// 执行阶段
fn()
fn = function(){
console.log('fn')
}
所以这段代码会报错，因为在fn执行的时候，fn还不是方法。
实际上，这就涉及到了表达式和语句的区别了，表达式在编译阶段是不会执行的。
我们可以简单地区分，表达式，是JavaScript中的一个短语，JavaScript编译执行它会返回一个结果，而语句，是一个完整的句子，它可以单独执行。就像下面的函数表达式
(function(){
//...
})()
我们如果不加括号，那么function(){}是会报错的，因为编译器看到开头是function，将其看做一个函数声明语句，而函数声明语句function后面要加函数名，但是，放到括号里后，它就被看成一个表达式了，这个括号内通过JavaScript编译器“计算”得到一个函数，然后使用()调用。
我们能看到，函数表达式和函数声明的在创建一个函数时的区别，函数声明可以让声明的函数在编译阶段就放到作用域中，也即是说可以在声明前就调用这个方法了，而函数表达式，可以做为一个匿名函数使用，可以不污染环境。
像上面举例用的的函数表达式
(function(){
//...
})()
这是一个立即执行的函数表达式（IIFE），使用这样的函数调用可以让我们不用去污染环境变量。
V8实现回调函数
回调函数，说到底只是一个函数而已，我们可以在很多个场景见到回调函数，一个简单的定时器setTimeout或者setInterval，一个ajax异步回调，又或者一个forEach方法的回调函数参数，甚至于回调函数的滥用，让我们听到了回调地狱。
具体来说，就我们上面举到的例子其实可以看到了，回调函数分为同步回调和异步回调，同步回调是直接在执行函数内部执行的，而异步回调函数，往往会在另一个任务里面执行，像定时器，或者是ajax异步回调，它们的回调函数和本身所在的函数执行，是在两个宏任务的
对于同步回调函数，我们很容易理解，它在函数内部执行完后就执行，但是异步回调可能就不是很好理解了，这涉及到V8的事件循环机制和消息队列等。而这些又与V8的线程模型相关，所以我们要先分析一下V8的线程模型
线程架构
首先我们要明白的是，JavaScript在浏览器中，是在UI线程里面执行的，这与早期浏览器只有UI线程有关。
所谓UI线程，是指运行窗口的线程，当你运行一个窗口时，无论该页面是Windows上的窗口系统，还是Android或者iOS上的窗口系统，它们都需要处理各种事件，诸如有触发绘制页面的事件，有鼠标点击、拖拽、放大缩小的事件，有资源下载、文件读写的事件，等等。
我们知道，上面说到的事件，往往会在同一段时间内发生，可能上一个事件没有处理完，下一个事件就来了，我们要如何控制这些事件的执行，才能保证CPU正常运行和事件有序执行。
针对这种情况，浏览器实现了一个消息队列，每当我们产生一个事件的时候，浏览器就将这个事件推入到队列中，然后依次把事件从队列中推出，因为队列的特点是先进先出，所以事件的执行，是按照事件触发的顺序，我们把UI线程每次从消息队列中取出事件，执行事件的过程称为一个任务。
异步回调函数的调用时机
对于定时器来说，会有另一个队列来存放定时器里面的回调函数，当我们执行一个定时器时，会将这个回调函数推入这个队列，然后又一个任务调度器来控制，当时间到了的时候，任务调度器就会将这个回调函数从队列中取出，压入到上面说的消息队列里面。
而对于像XHR这种和网络相关的异步回调，又存在了不同的处理。因为我们的XHR请求会去请求服务端的资源，而这个资源请求花费的时间，相对于我们一个普通的事件来说是很长的，如果只是获取一些数据还好，如果是下载一整个文件，那时间就不是以ms为单位了，甚至会以h为单位了。
而就像上面说的，JavaScript运行在UI线程上，如果我们在这里还是由UI线程来处理这个请求事件的话，那无疑会对页面造成严重的阻塞，为了解决这个问题，浏览器借助了网络线程的力量，由网络线程来处理数据的获取
当我们在UI线程，也就是JavaScript发起一个XHR任务时
- V8会分析出这是一个下载任务，主线程会将该任务交给网络线程去执行
- 网络线程接到任务后，会和服务端建立连接，并不断接受服务端发来的数据
- 网络线程在接受数据的过程中，每接收一次数据，都会将此次接收数据的大小，字节，存放在内存中的位置，封装在一个事件里压入消息队列中
- UI线程不间断地执行消息队列里的任务，当发现下载事件的任务状态变为完成时，就将回调函数压入消息队列中
- 回调函数前面的任务都被执行完，回调函数出队列，被执行，UI线程回调显示数据获取完成