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JavaScript 引擎执行代码的主要步骤

  1. 词法分析（Lexical Analysis）
  • 将源代码文本分解成一个个的 token（记号）
  • 识别关键字、标识符、运算符、括号等基本语法单元
  • 例如 let x = 1 会被分解为 let(关键字)、x(标识符)、=(运算符)、1(数字字面量)
  1. 语法分析（Parsing）
  • 将 token 序列转换成抽象语法树（AST）
  • 检查代码的语法结构是否正确
  • 生成的 AST 表示了代码的层次结构和语法关系
  1. 预编译
  • 创建执行上下文（Execution Context）
  • 创建变量对象（Variable Object）/活动对象（Activation Object）
  • 建立作用域链（Scope Chain）
  • 确定 this 指向
  1. 字节码生成（Bytecode Generation）
  • 将 AST 转换成字节码
  • 字节码是介于源码和机器码之间的中间代码
  • 比源码更容易被机器执行，比机器码更容易跨平台
  1. 解释/编译执行
  • 解释器（Interpreter）直接执行字节码
  • 热点代码（Hot Code）会被即时编译器（JIT Compiler）编译成机器码
  • 采用混合模式提高执行效率：
    • 首次执行使用解释器快速启动
    • 频繁执行的代码使用 JIT 编译优化
  1. 优化执行
  • 类型推断和特化
  • 内联缓存（Inline Caching）
  • 死代码消除
  • 循环优化
  • 逃逸分析
  1. 运行时支持
  • 垃圾回收（Garbage Collection）
  • 内存管理
  • 调用栈管理
  • 异常处理

这个过程中的一些关键概念：

  • V8 等现代 JS 引擎会采用惰性编译策略，即函数在第一次被调用时才会被完整编译
  • 使用多层编译（Tiered Compilation）策略，根据代码热度选择不同的优化级别
  • 支持去优化（Deoptimization）机制，当优化假设失败时回退到解释执行
  • 运行时收集类型信息和执行频率信息，指导优化决策