浏览器如何执行JS

我与影子孤独终老i 提交于 2020-07-28 04:00:28

作为JS系列的第一篇,内容当然是浏览器如何执行一段JS啦。

首先通过浏览器篇我们可以得知,JS是在渲染进程里的JS引擎线程执行的。在此之后还要了解几个概念,编译器(Compiler)、解释器(Interpreter)、抽象语法树(AST)、字节码(Bytecode)、即时编译(JIT)

编译器和解释器

之所以存在编译器和解释器,是因为机器不能直接理解我们所写的代码,所以在执行程序之前,需要将我们所写的代码“翻译”成机器能读懂的机器语言。按语言的执行流程,可以把语言划分为编译型语言和解释型语言。

编译型语言

编译型语言在程序执行之前,需要经过编译器的编译过程,并且编译之后会直接保留机器能读懂的二进制文件,这样每次运行程序时,都可以直接运行该二进制文件,而不需要再次重新编译了

解释型语言

在每次运行时都需要通过解释器对程序进行动态解释和执行。比如 Python、JavaScript 等都属于解释型语言。

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                                编译器和解释器进行'翻译'的流程

V8执行代码流程

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1.通过词法分析,语法分析生成抽象语法树(AST)和执行上下文

  • 第一阶段是分词(tokenize),又称为词法分析,其作用是将一行行的源码拆解成一个个 token。所谓 token,指的是语法上不可能再分的、最小的单个字符或字符串
  • 第二阶段是解析(parse),又称为语法分析,其作用是将上一步生成的 token 数据,根据语法规则转为 AST。如果源码符合语法规则,这一步就会顺利完成。但如果源码存在语法错误,这一步就会终止,并抛出一个“语法错误”。

2.根据AST生成字节码

有了 AST 和执行上下文后,那接下来的第二步,解释器 Ignition 就登场了,它会根据 AST 生成字节码,并解释执行字节码。

字节码就是介于 AST 和机器码之间的一种代码。但是与特定类型的机器码无关,字节码需要通过解释器将其转换为机器码后才能执行。

3.执行代码

如果有一段第一次执行的字节码,解释器 Ignition 会逐条解释执行。解释器 Ignition 除了负责生成字节码之外,它还有另外一个作用,就是解释执行字节码。在 Ignition 执行字节码的过程中,如果发现有热点代码(HotSpot),比如一段代码被重复执行多次,这种就称为热点代码,那么后台的编译器 TurboFan 就会把该段热点的字节码编译为高效的机器码,然后当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。

V8 的解释器和编译器的取名也很有意思。解释器 Ignition 是点火器的意思,编译器 TurboFan 是涡轮增压的意思,寓意着代码启动时通过点火器慢慢发动,一旦启动,涡轮增压介入,其执行效率随着执行时间越来越高效率,因为热点代码都被编译器 TurboFan 转换了机器码,直接执行机器码就省去了字节码“翻译”为机器码的过程。其实字节码配合解释器和编译器是最近一段时间很火的技术,比如 Java 和 Python 的虚拟机也都是基于这种技术实现的,我们把这种技术称为即时编译(JIT)

 

相关问题

为什么V8代码执行时间越久,执行效率越高?

因为即时编译(JIT)技术的存在,解释器执行字节码的过程中,如果发现有热点代码(HotSpot),那么后台的编译器 TurboFan 就会把该段热点的字节码编译为高效的机器码,然后当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,这样就省去了省去了字节码“翻译”为机器码的过程大大提升了代码的执行效率。

 

参考:浏览器原理与实践

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