V8开篇:V8是如何运行JavaScript(let a = 1)代码的？

我们知道，机器是不能直接理解我们平常工作或者自己学习的代码的。所以，在执行程序之前，需要将代码翻译成机器能读懂的机器语言。按语言的执行流程，可以把计算机语言划分为编译型语言和解释型语言：

编译型语言：在代码运行前编译器直接将对应的代码转换成机器码，运行时不需要再重新翻译，直接可以使用编译后的结果。

解释型语言：需要将代码转换成机器码，和编译型语言的区别在于运行时需要转换。解释型语言的执行速度要慢于编译型语言，因为解释型语言每次执行都需要把源码转换一次才能执行。

Java 和 C++ 等语言都是编译型语言，而 JavaScript 是解释性语言，它整体的执行速度会略慢于编译型的语言。V8 是众多JavaScript引擎中性能表现最好的一个，并且它是 Chrome 的内核，Node.js 也是基于 V8 引擎研发的。

1.运行的整体过程

2.英译汉翻译的过程

比如我们看到了google V8官网的一篇英文文章 v8.dev/blog/faster…,在阅读的过程中，可以就是要对每一个单词进行解析翻译成中文，然后多个单词进行语法的解析，再通过对整句话进行整个语句进行解析，那么这句话就翻译结束了。

下面我们就举例一句英文的翻译过程：I am a programmer。

• 1、首先对输入的字符串I am a programmer。进行拆分便会拆分成 I am a programmer 。

相当于词法分析

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  2、I 是一个主语， am 是一个谓语， a是一个形容词， programmer是个名词， 。标点符号。

  
  
• 
  

  3、I 是我的意思， am 是是的意思， a是一个的意思， programmer是程序员的意思， 。是句号的意思。

  
  

2和3一起相当于语法分析

• 4、对3中的语法分析进行拼接处理：我是一个程序员。当然这是非常简单的一个英译汉，一篇文章的话，就会复杂一些了。

相当于语义分析

3.V8运行的整个过程

3.1.准备一段JavaScript源代码

let a = 10

3.2.词法分析：

一段源代码，就是一段字符串。编译器识别源代码的第一步就是要进行分词，将源代码拆解成一个个的token。所谓的token,就是不可再分的单个字符或者字符串。

3.3.token

通过 esprima.org/demo/parse.… 可以查看生成的tokens,也就是上面那段源代码生成的所有token。

Token类别： 关键字、标识符、字面量、操作符、数据类型（String、Numeric）等

3.4.语法分析

将上一步生成的 token 数据，根据语法规则转为 AST。通过astexplorer.net 可以查看生成AST抽象语法树。

3.5.AST

生成的AST如下图所示，生成过程就是先分词（词法分析），再解析（语法分析）

当然你也可以查看生成的AST的JSON结构

{
"type": "Program",
"start": 0,
"end": 9,
"body": [

    {
"type": "VariableDeclaration",
"start": 0,
"end": 9,
"declarations": [

        {
"type": "VariableDeclarator",
"start": 4,
"end": 9,
"id": {
"type": "Identifier",
"start": 4,
"end": 5,
"name": "a"

          },
"init": {
"type": "Literal",
"start": 8,
"end": 9,
"value": 1,
"raw": "1"

          }

        }

      ],
"kind": "let"

    }

  ],
"sourceType": "module"

}

同样我在本地下载了v8,直接用v8来查看AST

v8-debug  --print-ast hello.js

3.6.解释器

解释器会将AST生成字节码，生成字节码的过程也就是对AST抽象语法树进行遍历循环，并进行语义分析

3.7.字节码

在最开始的V8引擎中是没有字节码，是直接将AST转换生成为机器码。这种架构存在的问题就是内存消耗特别大，尤其是在移动设备上，编译出来的机器码占了整个chorme浏览器的三分之一，这样为代码运行时留下的内存就更小了。
于是后来在V8中加入了Ignition 解释器，引入字节码，主要就是为了减少内存消耗。
本地可以使用V8命令行查看生成的字节码

v8-debug  --print-bytecode hello.js

3.8.热点代码

首先判断字节码是否为热点代码。通常第一次执行的字节码，Ignition 解释器会逐条解释执行。在执行的过程中，如果发现是热点代码，比如for 循环中的代码被执行了多次，这种就称之为热点代码。那么后台的TurboFan就会把该段热点代码编译为高效的机器码，然后再次执行这段被优化的代码时，只需要执行编译后的机器码就可以了， 这样就大大提升了代码的执行效率。

3.9.编译器

TurboFan编译器也可以说是JIT的即时编译器，也可以说是优化编译器。

Ignition 解释器: 可以将AST生成字节码，还可以解释执行字节码。

4、总结

• 了解V8整个的运行机制
• 学习JavaScript到底是怎么运行的
• 对日后编写JavaScript代码有非常多的好处
• 看完学习了，能提升我们的技术水平
• 对于日后遇到问题，能够从底层去思考问题出在那里，更快速的定位和解决问题
• 真的非常熟悉了，可以自己开发一门新的语言