JavaScript 的编译机制相对简单,它是一种解释型语言,不需要预先编译成机器码。在编译型语言中,源代码会被编译成机器码,然后机器码在目标机器上直接运行。而 JavaScript 是一种解释型语言,其源代码不需要编译成机器码。相反,JavaScript 的源代码在运行时会被 JavaScript 引擎解释并执行。
这种解释型执行的方式使得 JavaScript 可以在多种环境中运行,例如浏览器、Node.js 等。JavaScript 引擎(如 V8、SpiderMonkey、JavaScriptCore 等)负责解析和执行 JavaScript 源代码,将其转换为可在目标环境中执行的指令。
JavaScript 的编译过程通常指的是 JavaScript 引擎如何解析和执行 JavaScript 代码。尽管 JavaScript 是一种解释型语言,但在实际执行过程中,为了提高性能,JavaScript 引擎通常会进行一系列的优化和编译。下面是详细解释 JavaScript 编译的细节。
1. 词法分析(Lexical Analysis)
JavaScript 引擎首先会对源代码进行词法分析,将代码分解成一个个的 token(标记)。这些 token 包括关键字、标识符、字面量、运算符等。词法分析器(Lexer)会逐个读取源代码的字符,将其分解成一个个的 token,并生成一个 token 流。
2. 语法分析(Syntax Analysis)
接下来,JavaScript 引擎会对 token 流进行语法分析,生成一个抽象语法树(Abstract Syntax Tree,AST)。AST 是源代码的抽象表示,它将源代码分解成了树状结构,每个节点代表一个语法结构(如函数、变量、操作符等)。
3. 静态分析(Static Analysis)
在静态分析阶段,JavaScript 引擎会对 AST 进行一系列的分析和优化。这包括类型推断、变量提升、常量折叠等。静态分析可以帮助 JavaScript 引擎更好地理解代码的结构和语义,为后续的优化和编译做好准备。
4. 解释执行(Interpretation)
JavaScript 引擎会遍历 AST,并根据 AST 的结构执行相应的操作。在遍历过程中,JavaScript 引擎会动态地解析和执行代码,将源代码转换为可执行的指令。
5. 编译成中间代码(Intermediate Code)
为了提高性能,JavaScript 引擎可能会将部分代码编译成中间代码。中间代码是一种优化的表示形式,它比 AST 更接近于机器码,但仍然保持了代码的结构和语义。JavaScript 引擎会在合适的时机将中间代码转换为机器码,以提高执行效率。
6. 编译成机器码(Machine Code)
在一些情况下,JavaScript 引擎会将部分代码编译成机器码。机器码是计算机能直接理解的二进制代码,它可以直接在硬件上执行,而不需要经过解释。这种编译方式可以显著提高代码的执行效率,但也会增加编译的复杂性和内存消耗。
7. 优化(Optimization)
在编译过程中,JavaScript 引擎会进行各种优化,以提高代码的执行效率。这些优化包括函数内联、死代码消除、循环优化等。
8. 垃圾回收(Garbage Collection)
在执行过程中,JavaScript 引擎会使用垃圾回收机制来回收不再使用的内存。当对象或变量不再被引用时,它们会被标记为垃圾,并在后续的垃圾回收过程中被销毁。
示例
下面是一个简单的 JavaScript 代码示例,展示了 JavaScript 编译和执行的基本过程:
JavaScript
function exampleFunction(a, b) {
var c = a + b;
console.log(c);
}
exampleFunction(1, 2); // 输出 3
- 词法分析:JavaScript 引擎会将源代码分解成一个个的 token,如
function、exampleFunction、(、a、,、b、)、{、var、c、=、a、+、b、;、console.log、(、c、)、;、}、exampleFunction、(1, 2)、;。 - 语法分析:JavaScript 引擎会根据 token 流生成 AST。
- 静态分析:JavaScript 引擎会对 AST 进行类型推断、变量提升等优化。
- 解释执行:JavaScript 引擎会遍历 AST,并根据 AST 的结构执行相应的操作,如调用
console.log函数输出3。
其中更加详细的语法分析细节我们下篇文章在细细讨论
JavaScript 的编译过程涉及多个步骤,包括词法分析、语法分析、静态分析、解释执行、编译成中间代码、编译成机器码、优化和垃圾回收等。这些步骤共同构成了 JavaScript 的编译和执行流程。在实际应用中,JavaScript 引擎会进行各种优化,以提高执行效率。
我们重点聊聊解释执行的时候js引擎对函数的声明和调用有什么细节
Activation Object(AO)对象是执行上下文中的变量对象(Variable Object)的一种形式,它主要用于存储函数的参数和局部变量。
- 参数:函数的参数会被添加到 AO 对象中。
- 局部变量:函数内部声明的变量会成为 AO 对象的属性。
- 函数声明:函数内部声明的函数会成为 AO 对象的属性,并且这些函数会引用其所在作用域的函数。
2. 创建作用域链
JavaScript 的作用域是由一系列变量对象组成的链,用于查找变量的值。每个函数都有其自己的作用域链。
- 全局作用域:全局作用域的变量对象(通常是全局对象,如
window对象)成为作用域链的最后一个对象。 - 函数作用域:当函数被调用时,函数的作用域链会被创建,它包含当前函数的作用域以及所有嵌套函数的作用域。
3. 变量提升(Variable Lifting)
在 JavaScript 中,变量可以在声明之前使用,这是因为 JavaScript 引擎会进行变量提升(Variable Lifting)。当函数被解析时,所有的变量声明都会被提升到函数的顶部,但变量的赋值仍然会在原来的位置执行。
4. 函数声明提升(Function Declaration Lifting)
函数声明也会被提升,但它们与变量提升有些不同。函数声明提升会将函数声明提升到整个函数体的顶部,而不是仅仅是变量声明。
5. 创建执行上下文
当函数被调用时,JavaScript 引擎会创建一个执行上下文(Execution Context),它包含了函数的执行环境和状态信息。
- 变量对象:这是执行上下文的核心部分,它包含了函数的运行环境和状态信息,也包含了ao对象。
- 作用域链:执行上下文的作用域链用于在函数内部查找变量的值。
this值:在函数中,this关键字用于引用当前执行上下文中的this值。
6. 压入调用栈
当函数被调用时,其执行上下文会被推入调用栈(Call Stack)中,等待执行。
7. 执行函数
- 函数体执行:函数体中的代码开始执行,变量、表达式和函数调用都会被求值。
- 执行上下文出栈:当函数执行完毕后,其执行上下文会从调用栈中弹出,控制权返回给调用它的函数。
8. 销毁
JavaScript 引擎使用垃圾回收(Garbage Collection)机制来销毁不再使用的对象或变量。当对象或变量不再被引用时,它们会被标记为垃圾,并在后续的垃圾回收过程中被销毁。
示例
JavaScript
function exampleFunction(a, b) {
var c = a + b;
function innerFunction() {
console.log(c);
}
innerFunction();
}
exampleFunction(1, 2); // 输出 3
- 当
exampleFunction被调用时,它的执行上下文被创建并推入调用栈。 - 参数
a和b被添加到 AO 对象中。 - 局部变量
c被声明并初始化为3。 innerFunction被声明并添加到 AO 对象中。innerFunction被调用,其执行上下文被创建并推入调用栈。innerFunction的执行上下文中的 AO 对象包含c变量,其值为3。innerFunction执行console.log(c),输出3。innerFunction执行完毕,从调用栈中弹出。exampleFunction执行完毕,从调用栈中弹出。