程序员的 JavaScript 代码该如何让计算机搞懂?

出自程序员之手的 JavaScript 代码，该如何变成计算机所能理解的机器语言呢？本文将带你走进 JavaScript 引擎内部，一探究竟。

作者 | Lydia Hallie

译者 | 弯月，责编 | 屠敏

以下为译文：

JavaScript 很酷（这一点不用我说），但一台机器究竟是怎样理解我们编写的代码呢？作为JavaScript 开发者，我们通常不需要处理编译器的东西。但是，了解 JavaScript 引擎的基础知识，知道它如何将人类能看懂的JS代码变成机器能理解的东西，是绝对是有好处的！

注意：这篇文章主要根据 Node.js 和基于 Chromium 的浏览器使用的V8引擎撰写。

当HTML解析器遇到代码中的script标签时，就会从网络、缓存或者已安装的service worker里加载源代码。这一步的结果就是脚本内容，以字节流的形式返回，这个字节流需要解码器来处理！字节流解码器会在字节流下载的时候进行解码。

字节流解码器根据流中的字节数据来创建符号（token）。例如，0066解码成f，0075解码成u，006e解码成n，0063解码成c，0074解码成t，0069解码成i，006f解码成o，006e解码成n，然后是一个空格。似乎你写了一个function！这是JavaScript的保留关键字，因此就会创建一个符号，然后发给解析器（以及预解析器，我的GIF图里没有说，但我会稍后解释）。字节流中的其余内容也会类似处理。

引擎有两个解析器：一个是预解析器（pre-parser），另一个是解析器（parser）。预解析器只负责尽早检查符号，找出其中的语法错误。这样可以减少在代码中发现错误所需的时间。否则这些错误就要由解析器负责发现了！

如果没有错误，解析器就会根据它从字节流解码器收到的符号创建节点，然后使用这些节点创建一颗抽象语法树，简称AST。

接下来就是解释器（interpreter）出场了！解释器会遍历整个AST，根据AST的内容生成字节码。字节码生成完成后，就会删除AST以释放更多的内存。这样就得到了机器能够运行的代码！

虽然字节码很快，但它还可以更快。字节码在运行的时候会生成信息。它可以检测到哪些行为会更频繁发生，哪些类型的数据会更经常被使用。如果某个函数被调用了许多次，那么就可以通过优化加快速度！

字节码会连同生成的类型反馈一起发送到优化编译器（optimizing compiler）。优化编译器会处理负责处理字节码和类型反馈，然后生成高度优化过的机器码。

JavaScript 是一个动态类型语言，这意味着数据类型经常会变化。如果 JavaScript 引擎每次都必须检查值的类型，那就会非常慢。

然而，JavaScript 的引擎使用了一种叫做内联缓存（inline caching）的方法。它会在内存中缓存代码，期待着以后会用同样的行为返回同样的值！比如，一个函数被调用100次，到目前为止每次都返回同样的值。那么引擎就会假设该函数在第101次调用时依然会返回同样的值。

我们假设有一个函数sum，到目前为止每次调用都使用两个数值作为参数：

上面的调用会返回3！下次被调用时，引擎就会假设我们依然会用两个数值进行调用。

如果这个假设正确，那就不需要进行动态查找，可以直接使用内存中保存的值。否则，如果假设错误，就会进行反优化，将代码从优化过的机器码恢复成原始的字节码。

例如，假设下次调用时传递了一个字符串而不是数值。由于 JavaScript 是动态类型，这样做不会产生任何错误！

这意味着数字2会被强制转换成字符串，然后函数会返回字符串"12"。因此引擎会去执行字节码，然后更新类型反馈。

希望这篇文章对你有帮助性！当然，引擎还有许多其他方面我没有讨论到（如JS heap，call stack等），也许以后会讨论！如果你对JavaScript的内部原理有兴趣，我强烈建议你自己做一些研究，V8是开源的，关于其工作原理的文档也非常好！

原文：
https://dev.to/lydiahallie/javascript-visualized-the-javascript-engine-4cdf

本文为 CSDN 翻译，转载请注明来源出处。

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