Cara Penyusunan JavaScript Berfungsi

JavaScript ialah salah satu bahasa pengaturcaraan yang paling banyak digunakan, terutamanya kerana peranannya dalam pembangunan web. Ia pada mulanya merupakan bahasa yang ditafsirkan, yang bermaksud bahawa penyemak imbas akan membaca dan melaksanakan kod JavaScript baris demi baris. Walau bagaimanapun, dengan evolusi enjin JavaScript moden, proses itu telah beralih ke arah penyusunan dan pengoptimuman. Dalam artikel ini, kami akan meneroka cara pengkompil JavaScript berfungsi, memfokuskan pada konsep di sebalik proses penyusunan.

Bahasa Ditafsir lwn. Disusun
Sebelum menyelami butiran kompilasi JavaScript, adalah penting untuk memahami perbezaan antara bahasa yang ditafsir dan yang disusun:

Bahasa yang Ditafsirkan: Kod dilaksanakan baris demi baris oleh jurubahasa, tanpa menukarnya kepada kod mesin lebih awal daripada masa. Ini membolehkan tingkah laku dinamik tetapi selalunya menghasilkan pelaksanaan yang lebih perlahan.
Bahasa Tersusun: Kod diterjemahkan ke dalam kod mesin sebelum ia dilaksanakan. Ini biasanya menghasilkan pelaksanaan yang lebih pantas kerana CPU boleh memahami secara langsung kod mesin.

JavaScript terletak di tengah-tengah. Dari segi sejarah, ia telah ditafsirkan oleh penyemak imbas, tetapi enjin moden, seperti V8 Google (digunakan dalam Chrome dan Node.js), telah memperkenalkan kompilasi Just-In-Time (JIT) untuk meningkatkan prestasi.

Enjin JavaScript: Teras Penyusunan
Penyusun JavaScript adalah sebahagian daripada apa yang dipanggil enjin JavaScript. Setiap penyemak imbas mempunyai enjin JavaScript sendiri:

V8: Google Chrome dan Node.js
SpiderMonkey: Mozilla Firefox
Cakra: Microsoft Edge (sebelum beralih ke Chromium)
JavaScriptCore: Safari

Semua enjin ini melaksanakan standard ECMAScript, yang mentakrifkan cara JavaScript harus bertindak. Mari lihat langkah-langkah yang biasa dilakukan oleh enjin JavaScript untuk melaksanakan kod.

Cara Kompilasi JavaScript Berfungsi
Menghuraikan Kod Sumber Langkah pertama dalam proses penyusunan ialah menghuraikan. Enjin memecah kod JavaScript menjadi Pokok Sintaks Abstrak (AST) melalui dua fasa

Analisis Leksikal (Tokenisasi): Kod JavaScript dibahagikan kepada ketulan kecil yang dipanggil token. Setiap token mewakili elemen asas seperti kata kunci, nama pembolehubah, pengendali, dll.
Analisis Sintaks: Token kemudiannya disusun ke dalam struktur seperti pokok yang dipanggil Pokok Sintaks Abstrak (AST). Pokok ini mewakili struktur hierarki program.

biarkan x = 10;

Kod di atas akan dipecahkan kepada token seperti let, x, =, dan 10, dan kemudian disusun dalam AST untuk memahami cara pembolehubah x diberikan nilai 10.

1. Intermediate Representation (IR) Selepas membina AST, enjin menukarnya menjadi Intermediate Representation(IR). Ini ialah kod peringkat mesin abstrak yang lebih mudah untuk dioptimumkan oleh enjin. IR berfungsi sebagai jambatan antara kod sumber dan kod mesin, membantu menggunakan pelbagai pengoptimuman sebelum pelaksanaan akhir.

3.Kompilasi Just-In-Time (JIT) Enjin JavaScript moden menggunakan teknik yang dipanggil kompilasi Just-In-Time (JIT) untuk mengoptimumkan prestasi. Penyusun JIT mengambil bahagian kod dan menyusunnya ke dalam kod mesin sejurus sebelum ia diperlukan. Ini memberikan faedah kedua-dua bahasa yang ditafsir dan disusun.

Pengkompil Garis Dasar: Pengkompil JIT garis dasar pada mulanya menyusun kod JavaScript kepada kod mesin dengan cepat, tanpa pengoptimuman yang berat. Ini membolehkan pelaksanaan pantas tetapi mungkin bukan yang paling cekap.
Pengoptimuman dan Penyahoptimuman: Enjin kemudian memantau prestasi kod semasa masa jalan. Jika ia melihat kod yang kerap dilaksanakan (juga dipanggil kod "panas"), ia terus mengoptimumkan bahagian itu dengan menggunakan teknik lanjutan seperti fungsi sebaris atau mengurangkan operasi berlebihan.
Penyahoptimuman: Jika andaian yang dibuat semasa pengoptimuman ternyata salah (contohnya, pembolehubah diandaikan sentiasa menjadi nombor, tetapi kemudiannya menjadi rentetan), enjin boleh menyahoptimumkan kod dan mengembalikannya kepada versi yang kurang dioptimumkan.

1. Enjin JavaScript Pengumpulan Sampah mengurus memori secara automatik melalui proses yang dikenali sebagai pengumpulan sampah. Proses ini mengenal pasti objek yang tidak lagi digunakan dan membebaskan memori. Enjin moden menggunakan strategi seperti Mark-and-Sweep dan Generational Garbage Collection untuk mengurus memori dengan cekap, memastikan aplikasi berjalan lancar tanpa kebocoran memori.

Contoh: Enjin V8
Mari lihat cara enjin V8 Google melaksanakan proses ini.

Pencucuhan: V8 menggunakan komponen yang dipanggil Pencucuhan untuk menjana bytecode daripada JavaScript. Bytecode ialah perwakilan peringkat rendah bagi kod sumber, yang masih abstrak tetapi lebih mudah untuk dilaksanakan daripada JavaScript mentah.
Turbofan: Jika sesetengah bahagian kod bait dilaksanakan dengan kerap, enjin V8 menggunakan pengkompil pengoptimumannya, Turbofan, untuk menyusun lagi kod bait ini menjadi kod mesin yang sangat dioptimumkan.
Caching Sebaris: Teknik lain yang digunakan V8 ialah caching sebaris, yang mengingati jenis objek dan operasi dalam fungsi yang kerap dilaksanakan. Ini membantu dalam mengoptimumkan kod dengan membuat lebih sedikit andaian tentang kelakuan kod, yang membawa kepada pelaksanaan yang lebih pantas.

Pengoptimuman Utama dalam Kompilasi JavaScript

Sebaris: Menggantikan panggilan fungsi dengan badan fungsi untuk mengurangkan overhed.
Pengkhususan Jenis: Membuat andaian tentang jenis pembolehubah untuk menjana kod yang lebih cekap.
Penghapusan Kod Mati: Mengalih keluar kod yang tidak pernah dilaksanakan.
Penyusunan Malas: Menyusun hanya bahagian kod yang sebenarnya digunakan.

Kesimpulan
Peralihan JavaScript daripada bahasa yang ditafsirkan semata-mata kepada bahasa yang sangat bergantung pada kompilasi JIT telah meningkatkan prestasinya dengan ketara. Enjin JavaScript moden seperti V8 menggabungkan pelbagai teknik untuk menghuraikan, mengoptimumkan dan melaksanakan kod dengan cekap, membolehkan JavaScript menjalankan aplikasi kompleks dalam pelayar dan persekitaran pelayan. Memahami cara enjin ini berfungsi memberi pembangun cerapan untuk menulis kod yang lebih cekap dan dioptimumkan yang memanfaatkan sepenuhnya keupayaan enjin.

Atas ialah kandungan terperinci Cara Penyusunan JavaScript Berfungsi. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!