v8 工作原理

编译器和解析器

编译型语言在程序执行之前，需要经过编译器的编译过程，并且编译之后会直接保留机器能读懂的二进制文件，这样每次运行程序时，都可以直接运行该二进制文件，而不需要再次重新编译了。比如 C/C++、GO 等都是编译型语言。

而由解释型语言编写的程序，在每次运行时都需要通过解释器对程序进行动态解释和执行。比如 Python、JavaScript 等都属于解释型语言。

从图中你可以看出这二者的执行流程，大致可阐述为如下：

在编译型语言的编译过程中，编译器首先会依次对源代码进行词法分析、语法分析，生成抽象语法树（AST），然后是优化代码，最后再生成处理器能够理解的机器码。如果编译成功，将会生成一个可执行的文件。但如果编译过程发生了语法或者其他的错误，那么编译器就会抛出异常，最后的二进制文件也不会生成成功。
在解释型语言的解释过程中，同样解释器也会对源代码进行词法分析、语法分析，并生成抽象语法树（AST），不过它会再基于抽象语法树生成字节码，最后再根据字节码来执行程序、输出结果。

不管是编译器还是解析器，第一步都会把源代码转为结构化的数据(AST), 编译器或者解释器后续的工作都需要依赖于AST，而不是源代码，比如下面的代码转为AST如下：


var myName = "极客时间"
function foo(){
  return 23;
}
myName = "geektime"
foo()

生成AST如下：

比如我们常见的Babel和ESlint也是把原代码转为AST才进行后续的转化处理的。从源代码到AST的过程大概如下：

第一阶段是分词（tokenize），又称为词法分析，其作用是将一行行的源码拆解成一个个 token。所谓 token，指的是语法上不可能再分的、最小的单个字符或字符串。你可以参考下图来更好地理解什么 token:

第二阶段是解析（parse），又称为语法分析，其作用是将上一步生成的 token 数据，根据语法规则转为 AST。如果源码符合语法规则，这一步就会顺利完成。但如果源码存在语法错误，这一步就会终止，并抛出一个“语法错误”。这就是 AST 的生成过程，先分词，再解析。

在生成AST后，解析器(lgnition)会根据AST生成对应的字节码。字节码就是介于 AST 和机器码之间的一种代码。但是与特定类型的机器码无关，字节码需要通过解释器将其转换为机器码后才能执行。 之所以要生成字节码，而不直接生成机器码，是为了优化内存占用，应该机器码更加占用内存。

接下来，解析器会逐行执行字节码，生成机器码并且执行。如果解析过程遇到需要经常解析的代码，v8引擎会调用编译器TurboFan把这段代码提前生成机器码并保存，下次调用时执行机器码，跳过字节码解析的过程，起到一定的优化。这样代码成为热点代码 (HotSpot)。

其实字节码配合解释器和编译器是最近一段时间很火的技术，比如 Java 和 Python 的虚拟机也都是基于这种技术实现的，我们把这种技术称为即时编译（JIT）。

JIT的解析过程可以表示如下图：

大致执行流程如下：