JS Engine—— JS 引擎介紹

一、基本介紹

js引擎是一個專門運(yùn)行javascript的解釋器(interpreter)。目前比較主流的js 引擎和介紹，大家可以簡單了解一下：

二、V8引擎運(yùn)行流程

現(xiàn)在由于NodeJS和谷歌瀏覽器的普及，在此就主要介紹V8引擎的運(yùn)行機(jī)制，如果大家對其他引擎感興趣，可以自行查看，基本上是大同小異的

我們可以看到，JS引擎的處理過程是先解析轉(zhuǎn)換為AST語法樹，然后由解釋器主要做兩件事，第一個是轉(zhuǎn)化為機(jī)器語言bytecode，第二個是交給編輯器（optimizting compiler）進(jìn)行優(yōu)化，中間還有一個數(shù)據(jù)分析過程(profilling data)，主要目的是為了進(jìn)行優(yōu)化JS的運(yùn)行，優(yōu)化完畢后的代碼，再轉(zhuǎn)化為機(jī)器語言。

而V8引起的核心組件就分別是Ignition和TurboFan了

JS Code—— Talk is cheap

看到這，你肯定會想，我知道這有啥用，Talk is cheap，有沒有代碼可以分析的。 那么大家請看以下示例代碼，通過分析代碼后，我再詳細(xì)介紹其中的原理

示例代碼一：

// first case
var a = {}
var b = {}
 
console.time()
for (let k = 0; k < 9999999; k++) {
 a[k] = 0
}
 
for (let i = 0; i < 9999999; i++) {
 b[i] = 0
}
console.timeEnd()
 
// second case
var a = {}
var b = {}
 
console.time()
for (let k = 0; k < 9999999; k++) {
 a[k] = 0
}
 
for (let i = 10000000; i < 19999999; i++) {
 b[i] = 0
}
console.timeEnd()
 
// third case
var a = {}
var b = {}
 
console.time()
for (let k = 0; k < 9999999; k++) {
 a[k] = 0
}
 
for (let i = 9999999; i < 0; i--) {
 b[i] = 0
}
console.timeEnd()

看完以上代碼，內(nèi)容很簡單，就是定義object a和b 然后不斷添加屬性，唯一區(qū)別的是，first case是a和b重復(fù)添加相同的屬性，second case是a和b添加不同的屬性，third case是a和b重復(fù)添加相同的屬性，但是處理b的時候是相反順序的。

那么問題來了：三塊代碼，運(yùn)行速度有沒有快慢之分，分別又大不大呢？ （不用去確認(rèn)循環(huán)次數(shù)，都是一樣滴?。?/p>

答案來了：用時時間大概是 3 (500ms)< 1 (1000ms) < 2 (2000ms)，幾乎就是2倍的速度差了。

V8 Engine —— Hidden Class

我們知道，js是動態(tài)腳本語言，什么意思呢，就是你可以很簡單的給object添加/刪除屬性，或者改變其類型，大部分的js解釋器(interpreter)使用字典結(jié)構(gòu)，在內(nèi)存中存儲變量屬性值的地址，這種方式比起java和C#(非動態(tài)語言，當(dāng)然了C#的dynamic類型另當(dāng)別論，不在此贅述)要低效率的多，因?yàn)閖s的類型是可以隨時轉(zhuǎn)換的，本來使用字典結(jié)構(gòu)結(jié)合固定的類型進(jìn)行判斷，可以較容易的找到變量屬性值的位置，而在js中就難以實(shí)現(xiàn)了。

所以V8引擎就使用了一種高效率的方法叫Hidden Class。其他的引擎也有類似的方法，有叫Map的, Structures的,Hidden Class的等等，在這里我們用Shape來定義它，這樣方便大家理解。

當(dāng)我們定義一個object的時候，它會包含以下內(nèi)容：

每個屬性的意義可以見上表。

那么結(jié)合Shape，當(dāng)定義一個object的時候，JS引擎會創(chuàng)建一個Shape (可以理解為連續(xù)的緩存buffer)，它的位置0和1存儲了x和y值，如下圖：

如果我定義了兩個object，都是包含x和y的，那么它就會共用一個shape，如下圖：

所以到這里我們可以想象的到，我們只要定義相同屬性的object，那么都會共用一個shape，當(dāng)我們要調(diào)用任意一個shape的屬性值的時候，都可以通過同一個shape的offset來獲取到了。

那么，當(dāng)我們給object添加屬性的時候呢？V8引擎會根據(jù)類過渡（class transition）原理創(chuàng)建新的shape來標(biāo)記位置，如下圖

也就是說，我們創(chuàng)建了3個shape，通過過渡鏈(transition chain)來實(shí)現(xiàn)一個object的追溯。

看到這里，大家肯定在想，每多一個shape肯定就會多占用一塊內(nèi)存，那么我為了優(yōu)化的話，盡量在初始化的時候把屬性都定義好就能優(yōu)化了，Bingo~ 我們可以參照下圖來驗(yàn)證：

通過以上的原理解釋，相信大家肯定能夠推算解釋出，我們的示例代碼的執(zhí)行速度的區(qū)別了。

First Case:

1. Shape (empty) for a和b

2. Shape 1....9999999 for a

3. Shape 1....9999999 for b

a和b都共用了相同的shape，可以重復(fù)使用

Second Case:

1. Shape (empty) for a和b

2. Shape 1....9999999 for a

3. Shape 10000000....19999999 for b

一共定義了 1 到 19999999的shape，那么second case肯定時間要比first case要花多一倍的時間了

Thrid Case:

1. Shape (empty) for a和b

2. Shape 1....9999999 for a

3. Shape 9999999 ....1 for b

源碼：https://github.com/likeconan/Alipay_Wechat_Integration

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