js运行原理前端开发最主要需要掌握的是三个知识点：HTML、CSS、JavaScript JavaScript是前端万丈

前端开发最主要需要掌握的是三个知识点：HTML、CSS、JavaScript

JavaScript是前端万丈高楼的根基.前端行业在近几年快速发展，并且开发模式、框架越来越丰富。但是不管学习的是Vue、React、Angular，包括jQuery，以及一些新出的框架。他们本身都是基于JavaScript的，使用他们的过程中都必须好好掌握JavaScript。所以JavaScript是我们前端万丈高楼的根基，无论是前端发展的万丈高楼，还是我们筑建自己的万丈高楼。
JavaScript在工作中至关重要.在工作中无论你使用什么样的技术，比如Vue、React、Angular、uniapp、taro、ReactNative。也无论你做什么平台的应用程序，比如pc web、移动端web、小程序、公众号、移动端App。它们都离不开JavaScript，并且深入掌握JavaScript不仅可以提高我们的开发效率，也可以帮助我们快速解决在开发中遇到的各种问题。所以往往在面试时（特别是高级岗位），往往会考察更多面试者的JavaScript功底。
前端的未来依然是JavaScript.在可预见的前端的未来中，我们依然是离不开JavaScript的。目前前端快速发展，无论是框架还是构建工具，都像雨后春笋一样，琳琅满目。而且框架也会进行不断的更新，比如vue3、react18、vite2、TypeScript4.x。前端开发者面对这些不断变化的内容，往往内心会有很多的焦虑，但是其实只要我们深入掌握了JavaScript，这些框架或者工具都是离不开JavaScript

JavaScript是一门编程语言但是计算机它本身是不认识这些高级语言的，所以我们的代码最终还是需要被转换成机器指令屏幕截图 20221228 111508.png

一.浏览器的工作原理

屏幕截图 20221228 111801.png

首先认识浏览器内核

Gecko：早期被Netscape和Mozilla Firefox浏览器浏览器使用；
Trident：微软开发，被IE4~IE11浏览器使用，但是Edge浏览器已经转向Blink；
Webkit：苹果基于KHTML开发、开源的，用于Safari，Google Chrome之前也在使用；
Blink：是Webkit的一个分支，Google开发，目前应用于Google Chrome、Edge、Opera等；

浏览器渲染过程屏幕截图 20221228 112856.png

二.认识JavaScript引擎

高级的编程语言都是需要转成最终的机器指令来执行的；
事实上我们编写的JavaScript无论你交给浏览器或者Node执行，最后都是需要被CPU执行的；
但是CPU只认识自己的指令集，实际上是机器语言，才能被CPU所执行；
所以我们需要JavaScript引擎帮助我们将JavaScript代码翻译成CPU指令来执行；

比较常见的JavaScript引擎有哪些呢？

pSpiderMonkey：第一款JavaScript引擎，由Brendan Eich开发（也就是JavaScript作者）；
pChakra：微软开发，用于IT浏览器；
JavaScriptCore：WebKit中的JavaScript引擎，Apple公司开发；
V8：Google开发的强大JavaScript引擎，也帮助Chrome从众多浏览器中脱颖而出；

浏览器内核和JS引擎的关系这里我们先以WebKit为例，WebKit事实上由两部分组成的：

WebCore：负责HTML解析、布局、渲染等等相关的工作；
JavaScriptCore：解析、执行JavaScript代码；

在小程序中编写的JavaScript代码就是被JSCore执行的；屏幕截图 20221228 120315.png 屏幕截图 20221228 120328.png

另外一个强大的JavaScript引擎就是V8引擎。官方对V8引擎的定义：

V8是用C ++编写的Google开源高性能JavaScript和WebAssembly引擎，它用于Chrome和Node.js等。
它实现ECMAScript和WebAssembly，并在Windows 7或更高版本，macOS 10.12+和使用x64，IA-32，ARM或MIPS处理器的Linux系统上运行。
V8可以独立运行，也可以嵌入到任何C ++应用程序中。

三.V8引擎的架构

V8引擎本身的源码非常复杂，大概有超过100w行C++代码，通过了解它的架构，我们可以知道它是如何对JavaScript执行的：
Parse模块会将JavaScript代码转换成AST（抽象语法树），这是因为解释器并不直接认识JavaScript代码；

如果函数没有被调用，那么是不会被转换成AST的；
Parse的V8官方文档：v8.dev/blog/scanne…

Ignition是一个解释器，会将AST转换成ByteCode（字节码）

同时会收集TurboFan优化所需要的信息（比如函数参数的类型信息，有了类型才能进行真实的运算）；
如果函数只调用一次，Ignition会执行解释执行ByteCode；
Ignition的V8官方文档：v8.dev/blog/igniti…

TurboFan是一个编译器，可以将字节码编译为CPU可以直接执行的机器码；

如果一个函数被多次调用，那么就会被标记为热点函数，那么就会经过TurboFan转换成优化的机器码，提高代码的执行性能；
但是，机器码实际上也会被还原为ByteCode，这是因为如果后续执行函数的过程中，类型发生了变化（比如sum函数原来执行的是number类型，后来执行变成了string类型），之前优化的机器码并不能正确的处理运算，就会逆向的转换成字节码；
TurboFan的V8官方文档：v8.dev/blog/turbof…

V8引擎的解析图（官方）屏幕截图 20221228 140428.png

那么我们的JavaScript源码是如何被解析（Parse过程）的呢？

Blink将源码交给V8引擎，Stream获取到源码并且进行编码转换；
Scanner会进行词法分析（lexical analysis），词法分析会将代码转换成tokens；
接下来tokens会被转换成AST树，经过Parser和PreParser：

Parser就是直接将tokens转成AST树架构；
PreParser称之为预解析，为什么需要预解析呢？这是因为并不是所有的JavaScript代码，在一开始时就会被执行。那么对所有的JavaScript代码进行解析，必然会影响网页的运行效率；所以V8引擎就实现了Lazy Parsing（延迟解析）的方案，它的作用是将不必要的函数进行预解析，也就是只解析暂时需要的内容，而对函数的全量解析是在函数被调用时才会进行；比如我们在一个函数outer内部定义了另外一个函数inner，那么inner函数就会进行预解析；

生成AST树后，会被Ignition转成字节码（bytecode），之后的过程就是代码的执行过程（后续会详细分析）

四.JavaScript的执行过程

假如我们有下面一段代码，它在JavaScript中是如何被执行的呢？

var name = "stone"
function foo() {
  var name = 'foo'
console.log(name)
}
var num1 = 20
var num2 = 30
var result = num1 + num2
console.log(result )

foo()

js引擎会在执行代码之前(v8引擎在解析的时候)，会在堆内存中创建一个全局对象：Global Object（GO）

该对象所有的作用域（scope）都可以访问；
里面会包含Date、Array、String、Number、setTimeout、setInterval等等；
其中还有一个window属性指向自己；

执行上下文栈（调用栈）

js引擎内部有一个执行上下文栈（Execution Context Stack，简称ECS），它是用于执行代码的调用栈。
那么现在它要执行谁呢？执行的是全局的代码块：

全局的代码块为了执行会构建一个 Global Execution Context（GEC）；
GEC会被放入到ECS中执行；

GEC被放入到ECS中里面包含两部分内容：

第一部分：在代码执行前，在parser转成AST的过程中，会将全局定义的变量、函数等加入到GlobalObject中，但是并不会赋值；这个过程也称之为变量的作用域提升（hoisting）
第二部分：在代码执行中，对变量赋值，或者执行其他的函数； GEC被放入到ECS中 GEC开始执行代码

遇到函数如何执行？

在执行的过程中执行到一个函数时，就会根据函数体创建一个函数执行上下文（Functional Execution Context，简称FEC），并且压入到EC Stack中。
FEC中包含三部分内容：

第一部分：在解析函数成为AST树结构时，会创建一个Activation Object（AO）：AO中包含形参、arguments、函数定义和指向函数对象、定义的变量；
第二部分：作用域链：由VO（在函数中就是AO对象）和父级VO组成，查找时会一层层查找；
第三部分：this绑定的值：这个我们后续会详细解析；

FEC被放入到ECS中屏幕截图 20221228 142015.png FEC开始执行代码屏幕截图 20221228 142041.png

五.作用域提升

var n = 100
function foo() {
  n = 200
}
foo()
console.log(n) //200

function foo() {
  console.log(n) //undefined
  var n = 200
  console.log(n) //200
}
var n =100
foo()

var a = 100
function foo() {
  console.log(a) //undefined
  return
  var a = 100
}
foo()

function foo() {
  var a = b = 100
}

foo()
console.log(a)
console.log(b) //100

//a is not defined

var n = 100
function foo1() {
  console.log(n) //2.100
}

function foo2() {
  var n = 200
  console.log(n) //1.200
  foo1()
}

foo2()
console.log(n) //3.100