一、深入V8引擎执行原理

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V8引擎架构

Parse模块

Parse模块会将JavaScript代码转为AST（抽象语法树），这是因为解析器并不直接认识JavaScript代码。

  • 如果函数没有被调用，那么是不会被转换成AST的

Ignition模块

Ignition是一个解释器，会将AST转换成ByteCode（字节码）。

  • 同时会收集TurboFan优化所需要的信息（比如函数参数的类型信息，有了类型才能进行真实的运算）
  • 如果函数只调用一次，Ignition会解释执行ByteCode

TurboFan模块

TurboFan是一个编译器，可以将字节码编译为CPU可以直接执行的机器码。

  • 如果一个函数被多次调用，那么它会被标记为热点函数，就会经过TurboFan转换成优化的机器码，提高代码的执行性能
  • 但是，机器码实际上也会被还原为ByteCode,这是因为如果后续执行函数的过程中，类型发生了变化（比如sum函数原来执行的是number类型，后来执行变成了string类型），之前优化的机器码并不能正确的处理运算，就会逆向的转换成字节码

V8引擎解析图

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二、js执行上下文

js引擎在执行代码前，会在堆内存中创建一个全局对象：Global Object(GO,在浏览器中就是window)。

  • 该对象所有的作用域都可以访问
  • 里面包含Date, Array, String, Number, setTimeout, setInterval等等
  • 其中还有一个window属性指向自己

JS引擎内部有一个执行上下文栈（Execution Contexts Stack, 简称ECS）,它是用于执行代码的调用栈。

  • 全局的代码块为了执行会创建一个Global Execution Context (GEC)
  • GEC会被放到ECS中执行

三、全局代码的执行过程

GEC被放入ECS中包含两部分内容。

  • 第一部分：在代码执行前，在parser转成AST的过程中，会将全局定义的变量，函数等加入到Global Object中，但是不会赋值（这个过程也称之为变量的作用域提升）
  • 第二部分：在代码执行中，对变量赋值，或执行其他的函数

每一个执行上下文会关联一个VO(Variable Object,变量对象)，变量和函数声明会被添加到这个VO对象中。

当全局代码被执行时，VO就是GO。

四、函数代码的执行过程

在执行的过程中执行到一个函数时，就会根据函数体创建一个函数执行上下文（Function Execution Context, 简称FEC）,并且压入到ECS中。

因为每个执行上下文都会关联一个VO，那么函数执行上下文关联的VO是什么呢？

  • 当进入一个函数执行上下文时，会创建一个AO对象（Activation Object）
  • 这个AO对象会使用arguments作为初始化，并且初始值是传入的参数
  • 这个AO对象会作为执行上下文的VO来存放变量的初始值

五、作用域和作用域链

当进入到一个执行上下文时，执行上下文也会关联一个作用域链。

  • 作用域链是一个对象列表，用于变量标识符的求值
  • 当进入一个执行上下文时，这个作用域链被创建，并且根据代码类型，添加一系列的对象