JavaScript 是使用最廣泛的程式語言之一，主要是因為它在 Web 開發中的作用。它最初是一種解釋性語言，這意味著瀏覽器會逐行讀取並執行 JavaScript 程式碼。然而，隨著現代 JavaScript 引擎的發展，這個過程已經轉向編譯和最佳化。在本文中，我們將探討 JavaScript 編譯器的工作原理，並將重點放在編譯過程背後的概念。
解釋型語言與編譯型語言
在深入研究 JavaScript 編譯的細節之前，了解解釋型語言和編譯型語言之間的差異非常重要：
解釋語言：程式碼由解釋器逐行執行，無需提前將其轉換為機器碼。這允許動態行為，但通常會導致執行速度變慢。
編譯語言：程式碼在執行之前被翻譯成機器碼。這通常會導致執行速度更快，因為 CPU 可以直接理解機器碼。
JavaScript 處於中間位置。歷史上，它是由瀏覽器解釋的，但現代引擎，如 Google 的 V8（在 Chrome 和 Node.js 中使用），引入了即時 (JIT) 編譯來提高效能。
JavaScript引擎：編譯的核心
JavaScript 編譯器是 JavaScript 引擎的一部分。每個瀏覽器都有自己的 JavaScript 引擎：
V8：Google Chrome 和 Node.js
SpiderMonkey：Mozilla Firefox
Chakra：Microsoft Edge（遷移到 Chromium 之前）
JavaScriptCore：Safari
所有這些引擎都實作了 ECMAScript 標準，該標準定義了 JavaScript 的行為方式。讓我們看看典型的 JavaScript 引擎執行程式碼的步驟。
JavaScript 編譯的工作原理
解析原始碼 編譯過程的第一步是解析。引擎透過兩個階段將 JavaScript 程式碼分解為抽象語法樹 (AST)
詞法分析（標記化）：JavaScript 程式碼被分成稱為標記的小塊。每個標記代表基本元素，如關鍵字、變數名稱、運算子等。
語法分析：然後將標記組織成稱為抽象語法樹（AST）的樹狀結構。這棵樹代表了程式的層次結構。
令 x = 10；
上面的程式碼將被分解為像let、x、=和10這樣的標記，然後排列在AST中以了解如何為變數x分配值10。
3.即時 (JIT) 編譯 現代 JavaScript 引擎使用一種稱為即時 (JIT) 編譯的技術來最佳化效能。 JIT 編譯器取得部分程式碼，並在需要它們之前將它們編譯成機器碼。這提供了解釋語言和編譯語言的優點。
基線編譯器：基線 JIT 編譯器最初將 JavaScript 程式碼快速編譯為機器碼，無需進行大量最佳化。這允許快速執行，但可能不是最有效的。
優化和去優化：然後引擎在運行時監視程式碼的效能。如果它注意到頻繁執行的程式碼（也稱為“熱”程式碼），它會透過應用內聯函數或減少冗餘操作等先進技術來進一步優化該部分。
去優化：如果優化期間所做的假設被證明是錯誤的（例如，假設變數始終是數字，但後來變成了字串），引擎可以對程式碼進行去優化並將其恢復為優化程度較低的版本。
範例：V8 引擎
讓我們來看看Google的V8引擎是如何實現這個過程的。
Ignition：V8 使用名為 Ignition 的元件從 JavaScript 產生字節碼。字節碼是原始程式碼的較低層級表示，它仍然是抽象的，但比原始 JavaScript 更容易執行。
Turbofan：如果字節碼的某些部分被頻繁執行，V8引擎會使用其最佳化編譯器Turbofan來進一步將此字節碼編譯成高度最佳化的機器碼。
內聯緩存：V8 使用的另一種技術是內聯緩存，它會記住頻繁執行的函數中的物件類型和操作。這有助於透過減少對程式碼行為的假設來優化程式碼，從而加快執行速度。
JavaScript 編譯中的關鍵最佳化
內聯：用函數體取代函數呼叫以減少開銷。
類型專業化：對變數類型進行假設以產生更有效率的程式碼。
死程式碼消除：刪除從未執行的程式碼。
惰性編譯：只編譯實際使用的程式碼部分。
結論
JavaScript 從純粹的解釋性語言轉變為嚴重依賴 JIT 編譯的語言，顯著提高了其效能。像 V8 這樣的現代 JavaScript 引擎結合了多種技術來有效地解析、優化和執行程式碼，使 JavaScript 能夠在瀏覽器和伺服器環境中運行複雜的應用程式。了解這些引擎的工作原理可以讓開發人員深入了解如何編寫更有效率、更優化的程式碼，從而充分利用引擎的功能。
以上是JavaScript 編譯的工作原理的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
