执行原理

一、深入 V8 引擎执行原理

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

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