了解V8引擎如何运行JS

前言

今天看了一个视频，关于V8引擎是如何运行JS的。我将视频中主要的知识点记下来，一来加深记忆，二来方便复习

什么是V8

V8是使用C++编写的Google开源高性能JavaScript和WebAssembly引擎。V8第一个版本随着第一个版本的Chrome于2008年9月2日发布

哪些程序用到V8

1. Chrome浏览器的JS引擎是V8
2. Nodejs的运行时环境是V8
3. electron的底层引擎是V8

V8主要职责

简单来说，V8是一个接收JavaScript代码，编译代码然后执行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。其主要职责：

1. 编译和执行JS代码
2. 处理调用栈
3. 内存分配
4. 垃圾回收

V8如何编译和执行JS代码

一般来说，JS引擎在编译和执行代码都会用到三个重要的组件，分别：

• 解析器 --> 负责将JS源代码解析成抽象语法树AST

• 解释器 --> 负责将AST解析成字节码bytecode，同时解释器也有解释执行bytecode的能力

• 编译器 --> 负责编译出运行更加高效的机器代码

但是在V8早期，在5.9版本以前，是没有解释器，但有两个编译器，其编译流程如下

1. parser 解释器生成抽象语法树AST
2. compiler 编译器Full-codegen 基准编译器 直接生成机器码
3. 运行一段时间后，由分析器线程优化js代码
4. compiler 编译器CrankShaft 优化编译器 重新生成AST提升运行效率

这样设计的缺点

1. 机器码会占用大量的内存
2. 缺少中间层机器码，无法实现一些优化策略
3. 无法很好的支持和优化JS的新语特性，无法拥抱未来

正因为存在以上问题，V8团队用了三年半的时间，开发了一套新的V8架构

新版本的V8

1. parser 解析器 生成AST抽象语法树
2. interpreter 解释器 Ignition 生成byteCode字节码 并直接执行
3. 清除AST释放内存空间
4. 得到25% - 50%的等效机器代码大小
5. compiler 运行过程中，解释器收集优化信息发送给编译器TurboFan
6. 重新生成机器码
7. 有些热点函数变更会由优化后的机器码还原成字节码 也就是deoptimization 回退字节码操作执行

优化点：

1. 值声明未调用，不会被解析生成AST
2. 函数只被调用一次，bytcode直接被解释执行，不会进入到编译优化阶段
3. 函数被调用多次，Igniton会收集函数类型信息，可能会被标记为热点函数，可能被编译成优化后的机器代码

好处：

1. 由于一开始不需要直接编译成机器码，生成了中间层的字节码，从而节约了时间
2. 优化编译阶段，不需要从源码重新解析,直接通过字节码进行优化，也可以deoptimization回退操作

如：

function sum(x,y){return x + y};
sum(1,2);
sum(3,4);
sum(5,6);
sum("7","8");//会回退字节码操作执行

以上就是V8引擎如何运行JS相关内容

原视频：https://www.bilibili.com/video/BV1zV411z7RX
作者：luke
个人推荐多看两遍