JavaScript 컴파일 작동 방식

JavaScript는 주로 웹 개발에서의 역할 때문에 가장 널리 사용되는 프로그래밍 언어 중 하나입니다. 처음에는 해석된 언어였습니다. 즉, 브라우저가 JavaScript 코드를 한 줄씩 읽고 실행한다는 의미입니다. 그러나 최신 JavaScript 엔진이 발전하면서 프로세스는 컴파일과 최적화로 전환되었습니다. 이 기사에서는 컴파일 프로세스의 기본 개념을 중심으로 JavaScript 컴파일러의 작동 방식을 살펴보겠습니다.

해석된 언어와 컴파일된 언어
JavaScript 컴파일에 대해 자세히 알아보기 전에 해석된 언어와 컴파일된 언어의 차이점을 이해하는 것이 중요합니다.

통역된 언어: 코드는 미리 기계어로 변환하지 않고 인터프리터에 의해 한 줄씩 실행됩니다. 이는 동적 동작을 허용하지만 실행 속도가 느려지는 경우가 많습니다.
컴파일된 언어: 코드는 실행되기 전에 기계어로 번역됩니다. CPU가 기계어 코드를 직접 이해할 수 있으므로 일반적으로 실행 속도가 빨라집니다.

자바스크립트는 중간 지점에 있습니다. 역사적으로는 브라우저에서 해석되었지만 Google의 V8(Chrome 및 Node.js에서 사용됨)과 같은 최신 엔진에서는 성능 향상을 위해 JIT(Just-In-Time) 컴파일을 도입했습니다.

JavaScript 엔진: 컴파일의 핵심
JavaScript 컴파일러는 JavaScript 엔진이라고 불리는 것의 일부입니다. 각 브라우저에는 고유한 JavaScript 엔진이 있습니다.

V8: Google Chrome 및 Node.js
SpiderMonkey: Mozilla Firefox
차크라: Microsoft Edge(Chromium으로 이동하기 전)
JavaScriptCore: Safari

이러한 모든 엔진은 JavaScript의 작동 방식을 정의하는 ECMAScript 표준을 구현합니다. 일반적인 JavaScript 엔진이 코드를 실행하는 데 필요한 단계를 살펴보겠습니다.

JavaScript 컴파일 작동 방식
소스 코드 구문 분석 컴파일 프로세스의 첫 번째 단계는 구문 분석입니다. 엔진은 두 단계를 통해 JavaScript 코드를 추상 구문 트리(AST)로 분해합니다

어휘 분석(토큰화): JavaScript 코드는 토큰이라는 작은 덩어리로 나뉩니다. 각 토큰은 키워드, 변수 이름, 연산자 등과 같은 기본 요소를 나타냅니다.
구문 분석: 그런 다음 토큰은 AST(추상 구문 트리)라는 트리형 구조로 구성됩니다. 이 트리는 프로그램의 계층 구조를 나타냅니다.

x = 10;

위 코드는 let, x, =, 10과 같은 토큰으로 분류된 다음 변수 x에 값 10이 할당되는 방식을 이해하기 위해 AST에 정렬됩니다.

1. 중간 표현(IR) AST를 구축한 후 엔진은 이를 중간 표현(IR)으로 변환합니다. 이는 엔진이 더 쉽게 최적화할 수 있는 추상적인 머신 수준 코드입니다. IR은 소스 코드와 기계 코드 사이의 브리지 역할을 하여 최종 실행 전에 다양한 최적화를 적용하는 데 도움을 줍니다.

3.JIT(Just-In-Time) 컴파일 최신 JavaScript 엔진은 JIT(Just-In-Time) 컴파일이라는 기술을 사용하여 성능을 최적화합니다. JIT 컴파일러는 코드의 일부를 가져와 필요하기 직전에 기계어 코드로 컴파일합니다. 이는 해석된 언어와 컴파일된 언어 모두의 이점을 제공합니다.

기준 컴파일러: 기준 JIT 컴파일러는 처음에 과도한 최적화 없이 JavaScript 코드를 기계어 코드로 빠르게 컴파일합니다. 이를 통해 빠른 실행이 가능하지만 가장 효율적이지는 않을 수 있습니다.
최적화 및 역최적화: 그런 다음 엔진은 런타임 중에 코드 성능을 모니터링합니다. 자주 실행되는 코드("핫" 코드라고도 함)를 발견하면 함수 인라인 또는 중복 작업 감소와 같은 고급 기술을 적용하여 해당 부분을 더욱 최적화합니다.
역최적화: 최적화 중에 이루어진 가정이 잘못된 것으로 판명되는 경우(예를 들어 변수가 항상 숫자로 가정되었으나 나중에 문자열이 되는 경우) 엔진은 코드를 역최적화하고 덜 최적화된 버전으로 되돌릴 수 있습니다.

1. 가비지 수집 JavaScript 엔진은 가비지 수집이라는 프로세스를 통해 메모리를 자동으로 관리합니다. 이 프로세스는 더 이상 사용되지 않는 개체를 식별하고 메모리를 확보합니다. 최신 엔진은 Mark-and-Sweep 및 Generational Garbage Collection과 같은 전략을 사용하여 메모리를 효율적으로 관리함으로써 애플리케이션이 메모리 누수 없이 원활하게 실행되도록 합니다.

예: V8 엔진
Google의 V8 엔진이 이 프로세스를 어떻게 구현하는지 살펴보겠습니다.

Ignition: V8은 Ignition이라는 구성 요소를 사용하여 JavaScript에서 바이트코드를 생성합니다. 바이트코드는 소스 코드의 하위 수준 표현으로 여전히 추상적이지만 원시 JavaScript보다 실행하기 쉽습니다.
Turbofan: 바이트코드의 일부가 자주 실행되는 경우 V8 엔진은 최적화 컴파일러인 Turbofan을 사용하여 이 바이트코드를 고도로 최적화된 기계어 코드로 추가로 컴파일합니다.
인라인 캐싱: V8에서 사용하는 또 다른 기술은 자주 실행되는 함수의 개체 유형과 작업을 기억하는 인라인 캐싱입니다. 이는 코드 동작에 대한 가정을 줄여 코드를 최적화하는 데 도움이 되며 실행 속도가 빨라집니다.

JavaScript 컴파일의 주요 최적화

인라인 처리: 오버헤드를 줄이기 위해 함수 호출을 함수 본문으로 대체합니다.
유형 전문화: 보다 효율적인 코드를 생성하기 위해 변수 유형에 대해 가정합니다.
데드 코드 제거: 한 번도 실행되지 않은 코드를 제거합니다.
레이지 컴파일(Lazy Compilation): 코드 중 실제로 사용되는 부분만 컴파일합니다.

결론
JavaScript가 순수하게 해석되는 언어에서 JIT 컴파일에 크게 의존하는 언어로 전환되면서 성능이 크게 향상되었습니다. V8과 같은 최신 JavaScript 엔진은 여러 기술을 결합하여 코드를 효율적으로 구문 분석, 최적화 및 실행하므로 JavaScript가 브라우저 및 서버 환경에서 복잡한 애플리케이션을 실행할 수 있습니다. 이러한 엔진의 작동 방식을 이해하면 개발자는 엔진 기능을 최대한 활용하는 보다 효율적이고 최적화된 코드를 작성할 수 있는 통찰력을 얻을 수 있습니다.

위 내용은 JavaScript 컴파일 작동 방식의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!