简单介绍v8 ​

v8是什么 ​

• V8 是 JavaScript 虚拟机的一种
• 我们可以简单地把 JavaScript 虚拟机理解成是一个翻译程序，将人类能够理解的编程语言 JavaScript 翻译成机器能够理解的机器语言
  • 人类语言(需求) => JavaScript => v8 => 机器语言(二进制)

v8在哪些地方使用了 ​

• 目前市面上有很多种 JavaScript 引擎，诸如 SpiderMonkey、V8、JavaScriptCore 等
• 而由谷歌开发的开源项目 V8 是当下使用最广泛的 JavaScript 虚拟机，全球有超过 25 亿台安卓设备，而这些设备中都使用了 Chrome 浏览器，所以我们写的 JavaScript 应用，大都跑在 V8 上

v8的优点 ​

• V8 之所以拥有如此庞大的生态圈，也和它许多革命性的设计是分不开的。在 V8 出现之前，所有的 JavaScript 虚拟机所采用的都是解释执行的方式，这是 JavaScript 执行速度过慢的一个主要原因。
• 而 V8 率先引入了即时编译（JIT）的双轮驱动的设计，这是一种权衡策略，混合编译执行和解释执行这两种手段，给 JavaScript 的执行速度带来了极大的提升。
• V8 出现之后，各大厂商也都在自己的 JavaScript 虚拟机中引入了 JIT 机制，所以我们会看到目前市面上 JavaScript 虚拟机都有着类似的架构。
• 另外，V8 也是早于其他虚拟机引入了惰性编译、内联缓存、隐藏类等机制，进一步优化了 JavaScript 代码的编译执行效率。
• 可以说，V8 的出现，将 JavaScript 虚拟机技术推向了一个全新的高度。

了解v8有什么好处 ​

• 即便 V8 具有诸多优点，但我相信对于大部分同学来说，V8 虚拟机还只是一个黑盒，我们将一段代码丢给这个黑盒，它便会返回结果，并没有深入了解过它的工作原理。
• 如果只是单纯使用 JavaScript 和调用 Web API，并不了解虚拟机内部是怎样工作的，在项目中遇到的很多问题很可能找不到解决的途径。
• 比如，有时项目的占用内存过高，或者页面响应速度过慢，又或者使用 Node.js 的时候导致任务被阻塞等问题，都与 V8 的基本运行机制有关。如果我们熟悉 V8 的工作机制，就会有系统性的思路来解决这些问题。
• 另外，V8 的主要功能，就是结合 JavaScript 语言的特性和本质来编译执行它。通过深入地学习 V8，我们对 JavaScript 语言本质和设计思想会有很直观的感受。这些设计思想像是更加高级的工具，我们掌握了它，就可以提升我们的语言使用和架构设计水平。如何学习 V8？

学习v8的前提 ​

• V8 的主要职责是用来执行 JavaScript 代码的，那我们首先需要先了解 JavaScript 这门语言的基本特性和设计思想。
• V8 是 JavaScript 的实现，在学习 V8 工作原理时，我们就要格外关注 JavaScript 一些独特的设计思想和特性背后的实现。
  • 比如，为了实现函数是一等公民的特性，JavaScript 采取了基于对象的策略；
  • 再比如为了实现原型继承，V8 为每个对象引入了 __proto__ 属性。

JavaScript的设计思想 ​

• 函数是一等公民
  • 借鉴于 Scheme 语言
• 基于原型（prototype）的继承机制
  • 借鉴于 Self 语言
• 类型系统和内存管理(垃圾回收机制)
  • 借鉴于 Java 语言
• 语法
  • 基于 C 语言的基本语法

JavaScript的基本特性 ​

• JavaScript 是一门非常优秀的语言，特别是“原型继承机制”和“函数是一等公民”这两个设计
• 不过 JavaScript 也是一门处处是坑的语言，由于历史原因，很多错误的或者不合理的设计都被延续至今
  • 比如使用 new 加构造函数来创建对象，这种方式的背后隐藏了太多的细节，非常容易增加代码出错概率，而且也大大增加了新手的学习成本；
  • 再比如初期的 JavaScript 没有块级作用域机制，使得 JavaScript 需要采取变量提升的策略，而变量提升又是非常反人性的设计。

编译流水线 ​

• 深入分析过 JavaScript 语言之后，我们就可以学习 V8 执行 JavaScript 代码的完整流程了。我们把这套流程称之为 V8 的编译流水线，其完整流程如下图所示：
• 编译流水线本身并不复杂，但是其中涉及到了很多技术，诸如 JIT、延迟解析、隐藏类、内联缓存等等。
• 这些技术决定着一段 JavaScript 代码能否正常执行，以及代码的执行效率。
  • 比如 V8 中使用的隐藏类（Hide Class），这是将 JavaScript 中动态类型转换为静态类型的一种技术，可以消除动态类型的语言执行速度过慢的问题
    • 如果我们熟悉 V8 的工作机制，在我们编写 JavaScript 时，就能充分利用好隐藏类这种强大的优化特性，写出更加高效的代码。
  • 再比如，V8 实现了 JavaScript 代码的惰性解析，目的是为了加速代码的启动速度，通过对惰性解析机制的学习，我们可以优化我们的代码更加适应这个机制，从而提高程序性能。要想充分了解 V8 是怎么工作的
• 除了要分析编译流水线，我们还需要了解另外两个非常重要的特性，那就是事件循环系统和垃圾回收机制。
  1. 事件循环系统和 JavaScript 中的难点——异步编程特性紧密相关。我们知道，JavaScript 是单线程的，JavaScript 代码都是在一个线程上执行，如果同一时间发送了多个 JavaScript 执行的请求，就需要排队，也就是进行异步编程。V8 的事件循环系统会调度这些排队任务，保证 JavaScript 代码被 V8 有序地执行。因此也可以说，事件循环系统就是 V8 的心脏，它驱动了 V8 的持续工作。
  2. JavaScript 是一种自动垃圾回收的语言，V8 在执行垃圾回收时，会占用主线程的资源，如果我们编写的程序频繁触发垃圾回收，那么无疑会阻塞主线程，这也是我们经常会遇到的一个问题。我们需要知道 V8 是如何分配内存数据的，以及这些数据是如何被回收的，打通整个链路，建立完整的系统，当下次遇到内存问题时，就知道如何去排查了。

v8学习思维导图 ​