V8引擎详解（一）——概述

背景

在现有的javascript引擎中，V8引擎绝对是其中的佼佼者，chrome和node底层都使用了V8引擎，其中chrome的市场占有率已经达到70%，而node更是前端工程化以及扩展边界的核心支柱，V8引擎对于一个前端开发工程师来说重要程度可想而知。我们大部分javascript开发者也许没有机会自己开发一个javascript引擎，但是学习V8引擎绝对是我们提升技术能力的重要途径，故专门查阅各种书籍和文章进行学习，整理出系列文章让我们一起学习进步。（本文为系列文章第一篇）

什么是V8引擎

javascript引擎

了解V8引擎之前我们先要知道什么是javascript引擎。简单来说，CPU并不认识我们的js代码，而不同的CPU只认识自己对应的指令集，javascript引擎将js代码编译成CPU认识的指令集，当然除了编译之外还要负责执行以及内存的管理。
大家都知道js是解释形语言，由引擎直接读取源码，一边编译一边执行，这样效率相对较低，而编译形语言（如c++）是把源码直接编译成可直接执行的代码执行效率更高。

（图片转载自https://zhuanlan.zhihu.com/p/27628685）

v8引擎

随着技术的发展，对JavaScript性能的要求越来越高，这就更快速的解析和执行JavaScript代码，V8引擎就是在此背景下产生的，它产生的目的就是为了提高性能。
为了提高性能v8向很多同时解释形语言的老前辈学习了很多经验，我们先来看一下同是解释形语言的java的运行过程。

参考文章：
什么是JIT：https://blog.csdn.net/qq_36042506/article/details/82976586

我们再看一下V8是怎么做的

整个过程和java的编译执行过程非常像，将javascript代码编译成抽象语法树再转化成字节码，通过解释器来执行，并通过JIT工具将部分字节码转化成可直接执行的本地代码。而java是分两个阶段完成，在编译阶段尽可能的生成高效的字节码。V8更加直接的将抽象语法树通过JIT技术转换成本地代码，放弃了在字节码阶段可以进行的一些性能优化，但保证了执行速度。虽然少了生成字节码这一阶段的性能优化，但极大减少了转换时间。

V8编译运行过程

接下来我们来了解一下v8的编译过程和运行过程

编译过程

首先我们要了解一下在执行编译运行过程中所用到的几个类

• Script类：表示是JavaScript代码，既包含源代码，又包含编译之后生成的本地代码，所以它既是编译入口，又是运行入口；
• Compiler类：编译器类，辅助Script类来编译生成代码，它主要起一个协调者的作用，会调用解释器（Parser）来生成抽象语法树和全代码生成器，来为抽象语法树生成本地代码；
• Parser类：将源代码解释并构建成抽象语法树，使用AstNode类来创建它们，并使用Zone类来分配内存；
• AstNode类：抽象语法树节点类，是其他所有节点的基类，它包含非常多的子类，后面会针对不同的子类生成不同的本地代码；
• AstVisitor类：抽象语法树的访问者类，主要用来遍历抽象语法树；
• FullCodeGenerator：AstVisitor类的子类，通过遍历抽象语法树来为JavaScrit生成本地代码；

原始图片来源：《WebKit技术内幕》
（红色标注为笔者自己理解，如果有偏差或者错误，欢迎指出和讨论）

运行过程

• Script表示JavaScript代码，即包含源代码，又包含编译之后生成的本地代码，即是编译入口，又是运行入口；
• Execution：运行代码的辅组类，包含一些重要函数，如Call函数，它辅组进入和执行Script代码；
• JSFunction：需要执行的JavaScript函数表示类；
• Runtime：运行这些本地代码的辅组类，主要提供运行时所需的辅组函数，如：属性访问、类型转换、编译、算术、位操作、比较、正则表达式等；
• Heap：运行本地代码需要使用的内存堆类；
• MarkCompactCollector：垃圾回收机制的主要实现类，用来标记、清除和整理等基本的垃圾回收过程；
• SweeperThread：负责垃圾回收的线程。

执行过程如下:

原始图片来源：《WebKit技术内幕》
（红色标注为笔者自己理解，如果有偏差或者错误，欢迎指出和讨论）

编译和执行的整体过程如下：

原始图片来源：《WebKit技术内幕》
（红色标注为笔者自己理解，如果有偏差或者错误，欢迎指出和讨论）

总结

本文以一个宏观的角度描述了V8引擎编辑和运行的过程，但是要想真正的了解V8除了这些，我们还需要了解很多里面的运行细节包括不限于 事件循环系统、内存管理、延迟解析、隐藏类、内联缓存等等，接下来的文章会逐一学习，敬请期待。

参考文章

《WebKit技术内幕》
认识 V8 引擎： https://zhuanlan.zhihu.com/p/27628685