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JavaScript運(yùn)行原理解析

goji / 1979人閱讀

摘要：執(zhí)行過程引擎會(huì)加載源代碼，把它分解成字符串又叫做分詞，再把這些字符串轉(zhuǎn)換成編譯器可以理解的字節(jié)碼，然后執(zhí)行這些字節(jié)碼。接著四個(gè)進(jìn)程開始參與進(jìn)來，分析和執(zhí)行解析器所生成的字節(jié)碼。

JavaScript運(yùn)行原理

知其然，也要知其所以然，這里主要談一談對(duì)JavaScript運(yùn)行原理的理解。

JAVA虛擬機(jī)

首先我們從JAVA虛擬機(jī)說起。

首先說一下為什么要做成虛擬機(jī)，因?yàn)闄C(jī)器不同，如果沒有虛擬機(jī)我們就相當(dāng)于需要針對(duì)每一種機(jī)器都要進(jìn)行代碼編譯，這樣肯定是不合理的。所以為了解決這樣的問題，Java引入虛擬機(jī)（VM）的概念，讓編譯后的代碼直接跑在一臺(tái)虛擬的機(jī)器上，無論最終的目標(biāo)平臺(tái)是什么，都在上面構(gòu)建出一個(gè)虛擬的一致的虛擬機(jī)出來，就可以達(dá)到一次編譯到處執(zhí)行的效果了。

而從根本上來說Java和C#不是Native語言，編譯的結(jié)果不是機(jī)器指令，而是某種自有的指令格式，自己運(yùn)行不了，需要專門的程序去解釋執(zhí)行，這個(gè)程序就是我們所說的“虛擬機(jī)”。

反之，C、C++、Go、Rust這種語言是Native語言，編譯出來的結(jié)果是機(jī)器指令，可以自己直接運(yùn)行，不存在“虛擬機(jī)”的概念。

JavaScript引擎

而JavaScript引擎所做的工作和JAVA虛擬機(jī)很相似

做了什么

JS引擎主要是對(duì)JS代碼進(jìn)行詞法、語法等分析，通過編譯器將代碼編譯成可執(zhí)行的機(jī)器碼讓計(jì)算機(jī)去執(zhí)行。

簡單來說它的唯一的目的就是讀取和編譯JavaScript代碼，也就是說可以分析、解釋、優(yōu)化、垃圾回收javascript代碼。

執(zhí)行過程

JavaScript引擎會(huì)加載源代碼，把它分解成字符串（又叫做分詞），再把這些字符串轉(zhuǎn)換成編譯器可以理解的字節(jié)碼，然后執(zhí)行這些字節(jié)碼。

Google的V8引擎是用C++ 編寫的，它也能夠編譯并執(zhí)行JavaScript源代碼、處理內(nèi)存分配和垃圾回收。它被設(shè)計(jì)成由兩個(gè)編譯器組成，可以把源碼直接編譯成機(jī)器碼，具體的執(zhí)行過程可以看成以下幾步：

它進(jìn)行詞法分析，就是將源代碼分解成一系列具有明確含義的符號(hào)或字符串。

然后用語法分析器分析這些符號(hào)，將其構(gòu)建成語法樹。

接著四個(gè) JIT（Just-In-Time）進(jìn)程開始參與進(jìn)來，分析和執(zhí)行解析器所生成的字節(jié)碼。

與ECMAScript的關(guān)系

準(zhǔn)確地講，每個(gè)JavaScript引擎都實(shí)現(xiàn)了一個(gè)版本的ECMAScript，JavaScript是它的一個(gè)分支。隨著ECMAScript的不斷發(fā)展，JavaScript引擎也不斷改進(jìn)。之所以有這么多不同的引擎，是因?yàn)樗鼈兠總€(gè)都被設(shè)計(jì)運(yùn)行在不同的web瀏覽器、headless瀏覽器、或者像Node.js那樣的運(yùn)行時(shí)環(huán)境中。

JavaScript引擎是一段程序，我們寫的JavaScript代碼也是程序，如何讓程序去讀懂程序呢？這就需要定義規(guī)則。比如:

var a = 1 + 1

左邊var代表了這是申明（declaration），它申明了a這個(gè)變量
右邊的+表示要將1和1做加法
中間的等號(hào)表示了這是個(gè)賦值語句
最后的分號(hào)表示這句語句結(jié)束了
上述這些就是規(guī)則，有了它就等于有了衡量的標(biāo)準(zhǔn)，JavaScript引擎就可以根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)去解析JavaScript代碼了。那么這里的ECMAScript就是定義了這些規(guī)則。其中ECMAScript 62這份文檔，就是對(duì)JavaScript這門語言定義了一整套完整的標(biāo)準(zhǔn)。其中包括：

var，if，else，break，continue等是JavaScript的關(guān)鍵詞
abstract，int，long等是JavaScript保留詞
怎么樣算是數(shù)字、怎么樣算是字符串等等
定義了操作符（+，-，>，<等）
定義了JavaScript的語法
定義了對(duì)表達(dá)式，語句等標(biāo)準(zhǔn)的處理算法，比如遇到==該如何處理
標(biāo)準(zhǔn)的JavaScript引擎就會(huì)根據(jù)這套文檔去實(shí)現(xiàn)，注意這里強(qiáng)調(diào)了標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)橐灿胁话凑諛?biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)的，比如IE的JS引擎。這也是為什么JavaScript會(huì)有兼容性的問題。至于為什么IE的JS引擎不按照標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)，就要說到瀏覽器大戰(zhàn)了，這里就不贅述了，自行Google之。

所以，簡單的說，ECMAScript定義了語言的標(biāo)準(zhǔn)，JavaScript引擎根據(jù)它來實(shí)現(xiàn)，這就是兩者的關(guān)系。

RunTime

運(yùn)行時(shí)可以簡單理解為當(dāng)前的運(yùn)行環(huán)境，不同的環(huán)境提供了不同的api調(diào)用，如web瀏覽器中的window對(duì)象，DOM相關(guān)API等，這些接口可以提供相關(guān)的JS調(diào)用，

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