v8工作原理-JavaScript的内存机制


数据在内存中的存放、

  • js是动态语言: 在运行过程中检查数据类型,可以用同一个变量保存不同类型的数据。
    js是弱类型语言: 支持隐式类型转换

  • 内存空间:三种类型-代码空间,栈空间和堆空间。

    • 代码空间: 保持可执行代码
    • 栈空间: 即调用栈,用来存储执行上下文, 保存原始类型的数据值
    • 堆空间: 保存引用类型的值, 提高栈上下文切换的效率以及整个程序的执行效率。

JavaScript 垃圾回收机制

  • js/java垃圾回收策略: 手动回收(由代码控制),自动回收(由垃圾回收器来释放)
  • 自动回收栈数据: 通过向下移动 ESP(记录当前执行状态的指针)来销毁该函数保存在栈中的执行上下文
  • 自动回收堆数据: 通过垃圾回收器
    副垃圾回收器主要负责新生代的垃圾回收,主垃圾回收器负责老生代的垃圾回收。
  • 垃圾回收器的工作流程:
    副垃圾回收器: 标记对象区域中的垃圾,存活的对象复制到空闲区域中
    主垃圾回收器: 标记-清除算法; 标记-整理算法
    全停顿策略: 一旦执行垃圾回收算法,需要将正在执行JavaScript脚本暂停下来,待垃圾回收完毕后再恢复脚本执行。
    优化-增量标记: 可以降低老生代的垃圾回收而造成的卡顿.
    将标记过程分为一个个子标记,同时让垃圾回收标记和JavaScript 应用逻辑交替进行,直到标记阶段完成.

v8执行机制

  • 编译器和解释器
    编译型语言: 运行前由编译器编译生成二进制文件,运行时 直接运行该二进制文件,如C/C++,Go
    解释型语言: 运行时 通过解释器对程序进行动态解释和执行,如python,js

  • V8 执行一段代码流程

  • js的性能优化
    优化的中心聚焦在单次脚本的执行时间和脚本的网络下载上

    1. 提升单次脚本的执行速度,避免JavaScript的长任务霸占主线程,使得页面快速响应交互;
    2. 避免大的内联脚本,因为在解析HTML的过程中,解析和编译也会占用主线程;
    3. 减少JavaScript文件的容量,因为更小的文件会提升下载速度,并且占用更低的内存。
  • 即时编译器

v8

V8 是由 Google 开发的开源 JavaScript 引擎,也被称为虚拟机,
js虚拟机-JavaScript翻译成机器语言

js设计思想

执行流程

解释执行启动快,编译执行执行快。V8 采用了一种权衡策略,在启动过程中采用解释执行,如果某段代码的执行频率超过一个值,V8就会优化编译 编译成执行效率更加高效的机器代码。


- 字节码+JIT技术
1. 生成抽象语法树(AST)和执行上下文
AST的生成: 词法分析+语法分析
2. 基于AST生成字节码
字节码就是介于 AST 和机器码之间的一种代码,需要通过解释器转换为机器码才能执行。字节码可以减少系统的内存使用。
3. 通过解释器执行字节码,通过编译器来优化编译字节码。
如果某块优化之后的代码失效了,那么编译器需要执行反优化操作。
即时编译JIT: 解释器Ignition在解释执行字节码的同时收集代码信息,当某一部分代码变热了之后,TurboFan编译器便把热点的字节码转换为机器码并保存起来,以备下次使用。

事件循环系统

事件循环系统就是 V8 的心脏,它驱动了 V8 的持续工作。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。

垃圾回收机制

V8 在执行垃圾回收时,会占用主线程的资源,