V8 编译流水线

V8 是怎么执行 JavaScript 代码的呢？ 其核心流程分为编译和执行两步。首先需要将 JavaScript 代码转换为中间代码或者机器能够理解的机器代码，然后再执行转换后的代码并输出执行结果。

解释执行

编译执行

JIT（Just In Time）

V8 并没有采用某种单一的技术，而是混合编译执行和解释执行，我们 把这种技术称为 JIT。

这是一种权衡策略，因为这两种方法都各自有自的优缺点：

解释执行的启动速度快，但是执行时的速度慢。

而编译执行的启动速度慢，但是执行时的速度快。

流水线

我们先看上图中的最左边的部分，在 V8启动之前，它还需要准备执行 JavaScript 时所需要的一些基础环境，包括“堆栈空间” 、“全局执行上下文”、“全局作用域”、“事件循环系统”、“全局变量”等。

基础环境准备好之后，接下来就可以向 V8 提交要执行的 JavaScript 代码了。

首先 V8 会接收到要执行的 JavaScript 源代码，不过这对 V8 来说只是一堆字符串，V8 并不能直接理解这段字符串的含义，它需要结构化这段字符串。结构化之后，就生成了抽象语法树 (AST)。在生成 AST 的同时，还会生成相关的作用域。

有了 AST 和作用域之后，接下来生成字节码，字节码是介于 AST 和机器代码的中间代码。但是与特定类型的机器代码无关，解释器可以直接解释执行字节码，或者通过编译器将其编译为二进制的机器代码再执行。生成了字节码之后，解释器就登场了，它会解释执行字节码，并输出执行结果。

值得注意的是，我们在解释器附近画了个监控机器人，这是一个监控解释器执行状态的模块，在解释执行字节码的过程中，如果发现了某一段代码会被重复多次执行，那么监控机器人就会将这段代码标记为热点代码。

当某段代码被标记为热点代码后，V8 就会将这段字节码丢给编译器，编译器会将字节码编译为二进制代码，然后再对二进制代码执行优化操作，优化后的机器代码执行效率会得到大幅提升。如果下面再执行到这段代码， V8 会优先选择优化后的机器代码，这样代码的执行速度就会大幅提升。

不过，JS 执行时对象的结构和属性是可以修改的，而经过编译器优化过的代码只能针对某种固定的结构，一旦在执行过程中，对象的结构被修改了，那优化后的机器代码会失效， 这时候编译器就需要执行反优化操作，经过反优化的代码，下次执行时就会回退到解释器解释执行。

流程总结

初始化环境；

解析代码生成 AST 和作用域；

依据 AST 和作用域生成字节码；

解释执行字节码；

监听热点代码；

优化热点代码为二进制机器代码；

反优化二进制机器代码。

惰性解析

在编译过程中，V8 并不会一次性将所有的 JavaScript 解析为字节码，这主要是基于以下两点：

• 一次性解析所有的 JavaScript 代码会增加编译时间
• 生成的字节码和编译之后的机器代码都会存放在内存中，这些代码一直占用内存是不合理的。

所以 V8 选择了惰性解析。解析器在解析的过程中，如果遇到函数声明，那么会跳过函数内部的代码，并不会为其生成 AST 和字节码，只解析顶层代码。等到需要执行函数代码时，在进行惰性解析。

然而对于闭包来说， V8 还要保证外层函数的执行上下文被销毁之后，内层函数引用的外层函数中的变量还保留在内存当中。所以虽然采取了惰性解析，不会直接解析内层代码，但是 V8 需要判断内层函数是否引用了外层函数中的变量，这就需要预解析器。当解析当前层代码的时候，遇到了一个函数，那么预解析器并不会直接跳过该函数，而是对该函数做一次快速的预解析，一方面可以判断该函数是否存在语法错误，另一方面检查该函数是否引用了外部变量。如果引用了，预解析器会将变量复制到堆中，在下次执行到该函数的时候，直接使用堆中复制的变量，这样就解决了闭包所带来的问题。