最初,JAVAScript 只能在 Web 浏览器中运行,但是随着 Node 的出现,现在 JavaScript 也可以在服务端运行。虽然我们可能知道应该在何时何地去使用它, 但是我们真的了解这些脚本执行的背后发生了什么吗?
如果您觉得自己对 JavaScript 引擎有了一些了解的话,可以先给自己鼓个掌,但不要急着关掉本文,我相信阅读完成后您仍然可以从中学到一些东西。
JavaScript 是一门高级语言,但是最终计算机能理解只有1和0。 那么我们编写的代码是如何被计算机理解的呢? 掌握所学编程语言的基础知识将让您能编写出更好的代码。 在本文中,我们仅探讨一个问题:JavaScript 是如何工作的?
下面让我们进入正题~
这是本文将要探索的主要内容,它负责使计算机理解我们编写的 JS 代码。JavaScript 引擎是一种用于将我们的代码转换为机器可读语言的引擎。如果没有 JavaScript 引擎,您编写的代码对计算机来说简直是一堆“胡言乱语”。不仅仅是 JavaScript ,其他所有编程语言都需要一个类似的引擎,来将这些“胡言乱语”转换成对计算机有意义的语言。
目前有多种 JavaScript 引擎在可供使用。您可以在 Wikipedia 上查阅所有可用的 JavaScript 引擎。它们也被称为 ECMAScript 引擎,这样叫的具体原因会在下文中提及。 下面是一些我们日常可能会用到的 JavaScript 引擎:
除此之外的其它引擎,可以自行搜索了解。接下来,我们将深入研究这些引擎,以了解它们是如何翻译 JavaScript 文件的。
JavaScript 引擎的内里
我们已经知道了引擎是必须的,由此可能不禁会想:
是谁发明了 JavaScript 引擎?
答案是,任何人都可以。它只是分析我们的代码并将其翻译的另一种语言的工具。V8 是最受欢迎的 JavaScript 引擎之一,也是 Chrome 和 NodeJS 使用的引擎。它是用 C++(一种底层语言)编写的。但是如果每个人都创造一个引擎,那场面就不是可控范围内的了。
因此,为了给这些引擎确立一个规范,ECMA 的标准诞生了,该标准主要提供如何编写引擎和 JavaScript 所有功能的规范。这就是新功能能在 ECMAScript 6、7、8 上实现的原因。同时,引擎也进行了更新以支持这些新功能。 于是,我们便可以在开发过程中检查了浏览器中 JS 高级功能的可用性。
下面我们对 V8 引擎进行进一步的探索,因为基本概念在所有引擎中是一致的。
JavaScript V8 Engine
上图就是 JS Engine 内部的工作流程。我们输入的代码将通过以下阶段,
别被上面的流程给唬住了,在几分钟后您将了解它们是协同运作的。
在进一步深入这些阶段之前,您需要先了解 Interpreter 和 Compiler 的区别。
Interpreter VS Compiler
通常,将代码转换成机器可读语言的方法有两种。 我们将要讨论的概念不仅适用于 JavaScript ,而且适用于大多数编程语言,例如 Python,Java 等。
让我们来看下面这个例子。
function add(a, b) { return a+b } for(let i = 0; i < 1000; i++) { add(1 + 1) }
上面的示例循环调用了 add 函数1000次,该函数将两个数字相加并返回总和。
从上图中可以看出,ByteCode 只是中间码,计算机仍需要对其进行翻译才能执行。 但是 Interpreter 和 Compiler 都将源代码转换为机器语言,它们唯一的区别在于转换的过程不尽相同。
当您阅读完上面的推荐文章后,您可能已经了解到 Babel 实际上是一个 JS Compiler ,它可以接收您编写的新版本 JS 代码并向下编译为与浏览器兼容的 JS 代码(旧版本的 JS 代码)。
Interpreter 和 Compiler 的优缺点
综上所述,Interpreter 可以立即开始执行代码,但不会进行优化。 Compiler 虽然需要花费一些时间来编译代码,但是会生成对执行时更优的代码。
好的,Interpreter 和 Compiler 必要知识我们已经了解了。现在让我们回到主题——JS 引擎。
因此,考虑到编译器和解释器的优缺点,如果我们同时利用两者的优点,该怎么办? 这就是 JIT(Just In Time) Compiler 的用武之地。它是 Interpreter 和 Compiler 的结合,现在大多数浏览器都在更快,更高效地实现此功能。同时 V8 引擎也使用此功能。
在这个过程中,
这仅意味着性能将在逐渐提高,同时不会有阻塞执行的时间。
作为机器代码,ByteCode 不能被所有计算机理解及执行。它仍然需要像虚拟机或像 Javascript V8 引擎这样的中间件才能将其转换为机器可读的语言。 这就是为什么我们的浏览器可以在上述5个阶段中借助 JavaScript 引擎在 Interpreter 中执行 ByteCode 的原因。
所以您可以会有另一个问题,
JavaScript 是一门解释型语言吗?
JavaScript 是但不完全是一门解释型语言。Brendan Eich 最初是在 JavaScript 的早期阶段创建 JavaScript 引擎 “ SpiderMonkey” 的。该引擎有一个 Interpreter 来告诉浏览器该怎么执行代码。 但是现在我们的引擎不仅包括了 Interpreter,还有 Compiler。 我们的代码不仅可以被转换成 ByteCode,还可以被编译输出优化后的代码。 因此,从技术上讲,这完全取决于引擎是如何实现的。
JavaScript 引擎的整体工作原理就是这样。相信您无需学习 JavaScript 也可以理解。 当然,您甚至可以在不知道 JavaScript 如何工作的情况下编写代码。 但是,如果我们了解一些幕后的知识,或许能让我们编写出更好的代码。
作者:梁天培_Tim
链接:https://juejin.im/post/5d84ae08e51d4561a705bbde
来源:掘金