一分钟快速了解 V8 引擎的工作流程

前言

众所周知，JavaScript 是一门高级编程语言，我们所编写的 JavaScript 代码并不能直接被浏览器执行，而是需要经过 JavaScript 引擎 编译过后，才能被识别并运行。

如上图所示， JavaScript 引擎只是浏览器渲染引擎工作中的一部分，专门负责解析 JavaScript 代码。JavaScript 引擎有很多种，比如用于 Safari 的 Nitro 引擎、Edge 的 Chakra 引擎以及 Chrome 的 V8 引擎。 本文我们简单介绍下 Google 的开源引擎 V8，了解 V8 引擎是怎么处理 JavaScript 代码的。

V8 引擎介绍

V8 引擎是由 Google 开发的开源 JavaScript 引擎，用于 Google Chrome 及 Chromium 中。V8 引擎在真正执行之前将 JavaScript 代码编译成了机器代码，而非字节码或是解释执行它，以此提升性能。

V8 引擎工作流程

• 首先，渲染引擎（浏览器内核）将源码交给 V8 引擎，Stream 进行编码转换。
• 其次，Scanner/扫描器进行词法分析，这里会将一些声明语句解析成下一个阶段所需要的格式：tokens。
• 然后根据函数是否调用决定 Parser/解析 或 PreParser/预解析。
  • 解析：
    • 创建执行上下文
    • 解析被使用的代码
    • 生成 AST (抽象语法树)
    • 构建具体 scopes 信息，变量引用、声明等
    • 抛出所有语法错误
  • 预解析：
    • 跳过未被使用的代码
    • 不生成 AST (抽象语法树) ，创建无变量引用和声明的 scopes
    • 依据规范抛出特定错误
    • 解析速度更快
• 解析之后，Ignition/解释器会将 AST (抽象语法树) 生成对应的字节码，并开始执行它们。
• 同时有另外一个线程监测代码的执行过程，收集合适的数据进行回调。
• TurboFan 则根据收集到的数据去优化字节码，让它们能够快速的执行。
  • 一个最简单的例子是，如果在运行过程中，TurboFan 发现某个函数的参数无论如何都只会是 32bit 整数，而不会是其他任何类型，那么它就可以省略掉很多类型检查上的操作了，完全有可能让一些加法被优化为单纯的 add 指令，而不是其他更加复杂的函数；但如果运行中发现，在某一时刻，传入的参数类型发生了变化，那么就会去除这次的优化，令代码回到本来的状态。
• 另外，在开始执行 JavaScript 代码时，也会有一些堆栈准备：
  • JavaScript 执行环境
  • 执行环境栈（ECStack, execution context stack）
  • 执行上下文
  • VO(G)，全局变量对象

总结

通过本文我们简单的了解了 V8 引擎的工作流程，如果您在文中发现了任何错误或者有歧义之处，非常欢迎您指正并提出建议，以便我能够不断改进和提升文章的质量。

我是荼锦，一个兴趣使然的开发者。 非常感谢您阅读本文，希望本文对您有所帮助！