6.V8如何执行一段JS代码

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6.1 为什么用v8执行js代码

编写了js代码想要交给cpu去执行，但是js代码直接放在cpu里面，cpu无法识别，cpu只能识别0101这样的机器语言，所以js代码需要借助v8引擎。

6.2 执行过程

• 1.预解析：检查语法错误但不生成AST
• 2.生成AST：经过词法/语法分析，生成抽象语法树
  https://astexplorer.net/

• 3.生成字节码: 【简单版】基线编译器(Ignition)将AST转换成字节码。
  【追问】：为什么不直接转成0101机器语言?
  因为无法确定这个代码会运行在怎样的环境上（windows，mac，linux），不同环境的cpu架构不同，不同cpu架构能执行的机器指令不同，所以无法确定机器指令，所以才转化为字节码。字节码可以跨平台，转化为机器指令后就可以运行了。

• 4.生成机器码：优化编译器(Turbofan)将字节码转换成优化过的机器码，此外在逐行执行字节码的过程中，如果一段代码经常被执行，那么V8会将这段代码直接转换成机器码保存起来，下一次执行就不必经过字节码，优化了执行速度。

【补充】
有一个问题，比如说保存了高频率函数

function sum(num1,num2){
  return num1+num2
} 
sum(20,20) 
sum(30,30) 
sum('aa','bb').

当优化的机器码发现执行指令不同时（数值相加变成了字符串拼接），会进行一个操作deoptimzation，反优化到字节码后再转化成运行结果。
这样会消耗性能，所以在写代码的时候使用typescript，有一个类型的限制，效率会更高一些。

7.介绍一下引用计数和标记清除

引用计数：

• 当一个对象有一个引用指向它时，那么这个对象的引用就+1，当一个对象的引用为0时，这个对象就可以被销毁掉；

• 弊端：会产生循环引用；

标记清除：【广泛采用】

• 这个算法是设置一个根对象（root object），垃圾回收器会定期从这个根开始，找所有从根开始有引用到的对象，对于哪些没有引用到的对象，就认为是不可用的对象；

• 这个算法可以很好的解决循环引用的问题；

8.V8如何进行垃圾回收【需要学习一下】

JS引擎中对变量的存储主要有两种位置，栈内存和堆内存，栈内存存储基本类型数据以及引用类型数据的内存地址，堆内存储存引用类型的数据

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栈内存的回收：

栈内存调用栈上下文切换后就被回收，比较简单

堆内存的回收：

V8的堆内存分为新生代内存和老生代内存，新生代内存是临时分配的内存，存在时间短，老生代内存存在时间长

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• 新生代内存回收机制：
  • 新生代内存容量小，64位系统下仅有32M。新生代内存分为From、To两部分，进行垃圾回收时，先扫描From，将非存活对象回收，将存活对象顺序复制到To中，之后调换From/To，等待下一次回收
• 老生代内存回收机制
  • 晋升：如果新生代的变量经过多次回收依然存在，那么就会被放入老生代内存中
  • 标记清除：老生代内存会先遍历所有对象并打上标记，然后对正在使用或被强引用的对象取消标记，回收被标记的对象
  • 整理内存碎片：把对象挪到内存的一端

参考资料：聊聊V8引擎的垃圾回收

9. JS相较于C++等语言为什么慢，V8做了哪些优化【需要学习一下】

9.1 JS的问题：

• 动态类型：导致每次存取属性/寻求方法时候，都需要先检查类型；此外动态类型也很难在编译阶段进行优化
• 属性存取：C++/Java等语言中方法、属性是存储在数组中的，仅需数组位移就可以获取，而JS存储在对象中，每次获取都要进行哈希查询

9.2 V8的优化：

• 优化JIT(即时编译)：相较于C++/Java这类编译型语言，JS一边解释一边执行，效率低。V8对这个过程进行了优化：如果一段代码被执行多次，那么V8会把这段代码转化为机器码缓存下来，下次运行时直接使用机器码。
• 隐藏类：对于C++这类语言来说，仅需几个指令就能通过偏移量获取变量信息，而JS需要进行字符串匹配，效率低，V8借用了类和偏移位置的思想，将对象划分成不同的组，即隐藏类
• 内嵌缓存：即缓存对象查询的结果。常规查询过程是：获取隐藏类地址 -> 根据属性名查找偏移值 -> 计算该属性地址，内嵌缓存就是对这一过程结果的缓存

• 垃圾回收管理：上文已介绍

  
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参考资料：为什么V8引擎这么快？

作者：写代码像蔡徐抻
链接：https://juejin.cn/post/6844904116552990727
来源：稀土掘金
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