認識 V8 引擎

科技 07-08

前言

大周末推薦這麼一篇可能會讓你看起來很懵的文章，更多讓我想起在騰訊TFC大會上迷度分享v8優化的時候一片藍屏的內容。今日早讀文章由騰訊前端工程師@默語授權分享。

正文從這開始～

JavaScript絕對是最火的編程語言之一，一直具有很大的用戶群，隨著在服務端的使用（NodeJs），更是爆發了極強的生命力。編程語言分為編譯型語言和解釋型語言兩類，編譯型語言在執行之前要先進行完全編譯，而解釋型語言一邊編譯一邊執行，很明顯解釋型語言的執行速度是慢於編譯型語言的，而JavaScript就是一種解釋型腳本語言，支持動態類型、弱類型、基於原型的語言，內置支持類型。鑒於JavaScript都是在前端執行，而且需要及時響應用戶，這就要求JavaScript可以快速的解析及執行。

隨著Web相關技術的發展，JavaScript所要承擔的工作也越來越多，早就超越了「表單驗證」的範疇，這就更需要快速的解析和執行JavaScript腳本。V8引擎就是為解決這一問題而生，在node中也是採用該引擎來解析JavaScript。

V8是如何使得JavaScript性能有大幅提升的呢？通過對一些書籍和文章的學習，梳理了V8的相關內容，本文將帶你認識 V8。

1.渲染引擎及網頁渲染

瀏覽器自從上世紀80年代後期90年代初期誕生以來，已經得到了長足的發展，其功能也越來越豐富，包括網路、資源管理、網頁瀏覽、多頁面管理、插件和擴展、書籤管理、歷史記錄管理、設置管理、下載管理、賬戶和同步、安全機制、隱私管理、外觀主題、開發者工具等。在這些功能中，為用戶提供網頁瀏覽服務無疑是最重要的功能，下面將對相關內容進行介紹。

1.1.渲染引擎

渲染引擎：能夠將HTML/CSS/JavaScript文本及相應的資源文件轉換成圖像結果。渲染引擎的主要作用是將資源文件轉化為用戶可見的結果。在瀏覽器的發展過程中，不同的廠商開發了不同的渲染引擎，如Tridend(IE)、Gecko(FF)、WebKit(Safari,Chrome,Andriod瀏覽器)等。WebKit是由蘋果2005年發起的一個開源項目，引起了眾多公司的重視，幾年間被很多公司所採用，在移動端更佔據了壟斷地位。更有甚者，開發出了基於WebKit的支持HTML5的web操作系統(如：Chrome OS、Web OS)。

下面是WebKit的大致結構：

上圖中實線框內模塊是所有移植的共有部分，虛線框內不同的廠商可以自己實現。下面進行介紹：

操作系統：是管理和控制計算機硬體與軟體資源的計算機程序，是直接運行在「裸機」上的最基本的系統軟體，任何其他軟體都必須在操作系統的支持下才能運行。WebKit也是在操作系統上工作的。

第三方庫，為了WebKit提供支持，如圖形庫、網路庫、視頻庫等。

WebCore 是各個瀏覽器使用的共享部分，包括HTML解析器、CSS解析器、DOM和SVG等。JavaScriptCore是WebKit的默認引擎，在谷歌系列產品中被替換為V8引擎。WebKit Ports是WebKit中的非共享部分，由於平台差異、第三方庫和需求的不同等原因，不同的移植導致了WebKit不同版本行為不一致，它是不同瀏覽器性能和功能差異的關鍵部分。

WebKit嵌入式編程介面，供瀏覽器調用，與移植密切相關，不同的移植有不同的介面規範。

測試用例，包括布局測試用例和性能測試用例，用來驗證渲染結果的正確性。

1.2.網頁渲染流程

上面介紹了渲染引擎的各個模塊，那麼一張網頁，要經歷怎樣的過程，才能抵達用戶面前？

首先是網頁內容，輸入到HTML解析器，HTML解析器解析，然後構建DOM樹，在這期間如果遇到JavaScript代碼則交給JavaScript引擎處理；如果來自CSS解析器的樣式信息，構建一個內部繪圖模型。該模型由布局模塊計算模型內部各個元素的位置和大小信息，最後由繪圖模塊完成從該模型到圖像的繪製。在網頁渲染的過程中，大致可分為下面3個階段。

1.2.1.從輸入URL到生成DOM樹

地址欄輸入URL，WebKit調用資源載入器載入相應資源；

載入器依賴網路模塊建立連接，發送請求並接收答覆；

WebKit接收各種網頁或者資源數據，其中某些資源可能同步或非同步獲取；

網頁交給HTML解析器轉變為詞語；

解釋器根據詞語構建節點，形成DOM樹；

如果節點是JavaScript代碼，調用JavaScript引擎解釋並執行；

JavaScript代碼可能會修改DOM樹結構；

如果節點依賴其他資源，如圖片css、視頻等，調用資源載入器載入它們，但這些是非同步載入的，不會阻礙當前DOM樹繼續創建；如果是JavaScript資源URL（沒有標記非同步方式），則需要停止當前DOM樹創建，直到JavaScript載入並被JavaScript引擎執行後才繼續DOM樹的創建。

1.2.2.從DOM樹到構建WebKit繪圖上下文

CSS文件被CSS解釋器解釋成內部表示；

CSS解釋器完成工作後，在DOM樹上附加樣式信息，生成RenderObject樹；

RenderObject節點在創建的同時，WebKit會根據網頁層次結構構建RenderLayer樹，同時構建一個虛擬繪圖上下文。

1.2.3.繪圖上下文到最終圖像呈現

繪圖上下文是一個與平台無關的抽象類，它將每個繪圖操作橋接到不同的具體實現類，也就是繪圖具體實現類；

繪圖實現類也可能有簡單的實現，也可能有複雜的實現，軟體渲染、硬體渲染、合成渲染等；

繪圖實現類將2D圖形庫或者3D圖形庫繪製結果保存，交給瀏覽器界面進行展示。

上述是一個完整的渲染過程，現代網頁很多都是動態的，隨著網頁與用戶的交互，瀏覽器需要不斷的重複渲染過程。

1.3.JavaScript 引擎

JavaScript本質上是一種解釋型語言，與編譯型語言不同的是它需要一遍執行一邊解析，而編譯型語言在執行時已經完成編譯，可直接執行，有更快的執行速度(如上圖所示)。JavaScript代碼是在瀏覽器端解析和執行的，如果需要時間太長，會影響用戶體驗。那麼提高JavaScript的解析速度就是當務之急。JavaScript引擎和渲染引擎的關係如下圖所示：

JavaScript語言是解釋型語言，為了提高性能，引入了Java虛擬機和C++編譯器中的眾多技術。現在JavaScript引擎的執行過程大致是：

源代碼-抽象語法樹-位元組碼-JIT-本地代碼(V8引擎沒有中間位元組碼)。一段代碼的抽象語法樹示例如下：

functiondemo(name){

console.log(name);

}

抽象語法樹如下：

V8更加直接的將抽象語法樹通過JIT技術轉換成本地代碼，放棄了在位元組碼階段可以進行的一些性能優化，但保證了執行速度。在V8生成本地代碼後，也會通過Profiler採集一些信息，來優化本地代碼。雖然，少了生成位元組碼這一階段的性能優化，但極大減少了轉換時間。

JavaScript的性能和C相比還有不小的距離，可預見的未來估計也只能接近它，而不是與它相比，這從語言類型上已經決定。下面將對V8引擎進行更為細緻的介紹。

2.V8引擎

V8引擎是一個JavaScript引擎實現，最初由一些語言方面專家設計，後被谷歌收購，隨後谷歌對其進行了開源。V8使用C++開發，，在運行JavaScript之前，相比其它的JavaScript的引擎轉換成位元組碼或解釋執行，V8將其編譯成原生機器碼（IA-32, x86-64, ARM, or MIPS CPUs），並且使用了如內聯緩存（inline caching）等方法來提高性能。有了這些功能，JavaScript程序在V8引擎下的運行速度媲美二進位程序。V8支持眾多操作系統，如windows、linux、android等，也支持其他硬體架構，如IA32,X64,ARM等，具有很好的可移植和跨平台特性。

V8項目代碼結構如下：

2.1.數據表示

JavaScript是一種無類型語言，在編譯時並不能準確知道變數的類型，只可以在運行時確定，這就不像c++或者java等靜態類型語言，在編譯時候就可以確切知道變數的類型。然而，在運行時計算和決定類型，會嚴重影響語言性能，這也就是JavaScript運行效率比C++或者JAVA低很多的原因之一。

在C++中，源代碼需要經過編譯才能執行，在生成本地代碼的過程中，變數的地址和類型已經確定，運行本地代碼時利用數組和位移就可以存取變數和方法的地址，不需要再進行額外的查找，幾個機器指令即可完成，節省了確定類型和地址的時間。由於JavaScript是無類型語言，那就不能像c++那樣在執行時已經知道變數的類型和地址，需要臨時確定。JavaScript 和C++有以下幾個區別：

編譯確定位置，C++編譯階段確定位置偏移信息，在執行時直接存取，JavaScript在執行階段確定，而且執行期間可以修改對象屬性；

偏移信息共享，C++有類型定義，執行時不能動態改變，可共享偏移信息，JavaScript每個對象都是自描述，屬性和位置偏移信息都包含在自身的結構中；

偏移信息查找，C++查找偏移地址很簡單，在編譯代碼階段，對使用的某類型成員變數直接設置偏移位置，JavaScript中使用一個對象，需要通過屬性名匹配才能找到相應的值，需要更多的操作。

在代碼執行過程中，變數的存取是非常普遍和頻繁的，通過偏移量來存取，使用少數兩個彙編指令就能完成，如果通過屬性名匹配則需要更多的彙編指令，也需要更多的內存空間。示例如下：

在JavaScript中，除boolean，number，string，null，undefined這個五個簡單變數外，其他的數據都是對象，V8使用一種特殊的方式來表示它們，進而優化JavaScript的內部表示問題。

在V8中，數據的內部表示由數據的實際內容和數據的句柄構成。數據的實際內容是變長的，類型也是不同的；句柄固定大小，包含指向數據的指針。這種設計可以方便V8進行垃圾回收和移動數據內容，如果直接使用指針的話就會出問題或者需要更大的開銷，使用句柄的話，只需修改句柄中的指針即可，使用者使用的還是句柄，指針改動是對使用者透明的。

除少數數據(如整型數據)由handle本身存儲外，其他內容限於句柄大小和變長等原因，都存儲在堆中。整數直接從value中取值，然後使用一個指針指向它，可以減少內存的佔用並提高訪問速度。一個句柄對象的大小是4位元組(32位設備)或者8位元組(64位設備)，而在JavaScriptCore中，使用的8個位元組表示句柄。在堆中存放的對象都是4位元組對齊的，所以它們指針的後兩位是不需要的，V8用這兩位表示數據的類型，00為整數，01為其他。

JavaScript對象在V8中的實現包含三個部分：隱藏類指針，這是v8為JavaScript對象創建的隱藏類；屬性值表指針，指向該對象包含的屬性值；元素表指針，指向該對象包含的屬性。

2.2.工作過程

前面有過介紹，V8引擎在執行JavaScript的過程中，主要有兩個階段：編譯和運行，與C++的執行前完全編譯不同的是，JavaScript需要在用戶使用時完成編譯和執行。在V8中，JavaScript相關代碼並非一下完成編譯的，而是在某些代碼需要執行時，才會進行編譯，這就提高了響應時間，減少了時間開銷。在V8引擎中，源代碼先被解析器轉變為抽象語法樹(AST)，然後使用JIT編譯器的全代碼生成器從AST直接生成本地可執行代碼。這個過程不同於JAVA先生成位元組碼或中間表示，減少了AST到位元組碼的轉換時間，提高了代碼的執行速度。但由於缺少了轉換為位元組碼這一中間過程，也就減少了優化代碼的機會。

V8引擎編譯本地代碼時使用的主要類如下所示：

Script：表示JavaScript代碼，即包含源代碼，又包含編譯之後生成的本地代碼，即是編譯入口，又是運行入口；

Compiler：編譯器類，輔組Script類來編譯生成代碼，調用解釋器(Parser)來生成AST和全代碼生成器，將AST轉變為本地代碼；

AstNode：抽象語法樹節點類，是其他所有節點的基類，包含非常多的子類，後面會針對不同的子類生成不同的本地代碼；

AstVisitor：抽象語法樹的訪問者類，主要用來遍歷異構的抽象語法樹；

FullCodeGenerator：AstVisitor類的子類，通過遍歷AST來為JavaScript生成本地可執行代碼。

JavaScript代碼編譯的過程大致為：Script類調用Compiler類的Compile函數為其生成本地代碼。Compile函數先使用Parser類生成AST，再使用FullCodeGenerator類來生成本地代碼。本地代碼與具體的硬體平台密切相關，FullCodeGenerator使用多個後端來生成與平台相匹配的本地彙編代碼。由於FullCodeGenerator通過遍歷AST來為每個節點生成相應的彙編代碼，缺失了全局視圖，節點之間的優化也就無從談起。

在執行編譯之前，V8會構建眾多全局對象並載入一些內置的庫（如math庫），來構建一個運行環境。而且在JavaScript源代碼中，並非所有的函數都被編譯生成本地代碼，而是延遲編譯，在調用時才會編譯。

由於V8缺少了生成中間代碼這一環節，缺少了必要的優化，為了提升性能，V8會在生成本地代碼後，使用數據分析器(profiler)採集一些信息，然後根據這些數據將本地代碼進行優化，生成更高效的本地代碼，這是一個逐步改進的過程。同時，當發現優化後代碼的性能還不如未優化的代碼，V8將退回原來的代碼，也就是優化回滾。下面介紹一下運行階段，該階段使用的主要類如下所示：

Script：表示JavaScript代碼，即包含源代碼，又包含編譯之後生成的本地代碼，即是編譯入口，又是運行入口；

Execution：運行代碼的輔組類，包含一些重要函數，如Call函數，它輔組進入和執行Script代碼；

JSFunction：需要執行的JavaScript函數表示類；

Runtime：運行這些本地代碼的輔組類，主要提供運行時所需的輔組函數，如：屬性訪問、類型轉換、編譯、算術、位操作、比較、正則表達式等；

Heap：運行本地代碼需要使用的內存堆類；

MarkCompactCollector：垃圾回收機制的主要實現類，用來標記、清除和整理等基本的垃圾回收過程；

SweeperThread：負責垃圾回收的線程。

先根據需要編譯和生成這些本地代碼，也就是使用編譯階段那些類和操作。在V8中，函數是一個基本單位，當某個JavaScript函數被調用時，V8會查找該函數是否已經生成本地代碼，如果已經生成，則直接調用該函數。否則，V8引擎會生成屬於該函數的本地代碼。這就節約了時間，減少了處理那些使用不到的代碼的時間。其次，執行編譯後的代碼為JavaScript構建JS對象，這需要Runtime類來輔組創建對象，並需要從Heap類分配內存。再次，藉助Runtime類中的輔組函數來完成一些功能，如屬性訪問等。最後，將不用的空間進行標記清除和垃圾回收。

2.3.優化回滾

因為V8是基於AST直接生成本地代碼，沒有經過中間表示層的優化，所以本地代碼尚未經過很好的優化。於是，在2010年，V8引入了新的編譯器-Crankshaft，它主要針對熱點函數進行優化，基於JavaScript源代碼開始分析而非本地代碼，同時構建Hydroger圖並基於此來進行優化分析。

Crankshaft編譯器為了性能考慮，通常會做出比較樂觀和大膽的預測—代碼穩定且變數類型不變，所以可以生成高效的本地代碼。但是，鑒於JavaScript的一個弱類型的語言，變數類型也可能在執行的過程中進行改變，鑒於這種情況，V8會將該編譯器做的想當然的優化進行回滾，稱為優化回滾。

示例如下：

varcounter=;

functiontest(x,y){

counter++;

if(counter

// do something

return jeri ;

}

varunknown=newDate();

console.log(unknown);

}

該函數被調用多次之後，V8引擎可能會觸發Crankshaft編譯器對其進行優化，而優化代碼認為示例代碼的類型信息都已經被確定。但，由於尚未真正執行到new Date()這個地方，並未獲取unknown這個變數的類型，V8隻得將該部分代碼進行回滾。優化回滾是一個很耗時的操作，在寫代碼過程中，盡量不要觸發優化該操作。

在最近發布的 V8 5.9 版本中，新增了一個 Ignition 位元組碼解釋器，TurboFan 和 Ignition 結合起來共同完成JavaScript的編譯。這個版本中消除 Cranshaft 這箇舊的編譯器，並讓新的 Turbofan 直接從位元組碼來優化代碼，併當需要進行反優化的時候直接反優化到位元組碼，而不需要再考慮 JS 源代碼。

2.4.隱藏類與內嵌緩存

2.4.1.隱藏類

在執行C++代碼時，僅憑几個指令即可根據偏移信息獲取變數信息，而JavaScript里需要通過字元串匹配來查找屬性值的，這就需要更多的操作才能訪問到變數信息，而代碼量變數存取是十分頻繁的，這也就制約了JavaScript的性能。V8借用了類和偏移位置的思想，將本來通過屬性名匹配來訪問屬性值的方法進行了改進，使用類似C++編譯器的偏移位置機制來實現，這就是隱藏類。

隱藏類將對象劃分成不同的組，對於組內對象擁有相同的屬性名和屬性值的情況，將這些組的屬性名和對應的偏移位置保存在一個隱藏類中，組內所有對象共享該信息。同時，也可以識別屬性不同的對象。示例如下：

使用Point構造了兩個對象p和q，這兩個對象具有相同的屬性名，V8將它們歸為同一個組，也就是隱藏類，這些屬性在隱藏類中有相同的偏移值，p和q共享這一信息，進行屬性訪問時，只需根據隱藏類的偏移值即可。由於JavaScript是動態類型語言，在執行時可以更改變數的類型，如果上述代碼執行之後，執行q.z=2，那麼p和q將不再被認為是一個組，q將是一個新的隱藏類。

2.4.2.內嵌緩存

正常訪問對象屬性的過程是：首先獲取隱藏類的地址，然後根據屬性名查找偏移值，然後計算該屬性的地址。雖然相比以往在整個執行環境中查找減小了很大的工作量，但依然比較耗時。能不能將之前查詢的結果緩存起來，供再次訪問呢？當然是可行的，這就是內嵌緩存。

內嵌緩存的大致思路就是將初次查找的隱藏類和偏移值保存起來，當下次查找的時候，先比較當前對象是否是之前的隱藏類，如果是的話，直接使用之前的緩存結果，減少再次查找表的時間。當然，如果一個對象有多個屬性，那麼緩存失誤的概率就會提高，因為某個屬性的類型變化之後，對象的隱藏類也會變化，就與之前的緩存不一致，需要重新使用以前的方式查找哈希表。

2.5.內存管理

Node中通過JavaScript使用內存時就會發現只能使用部分內存（64位系統下約為1.4 GB，32位系統下約為0.7 GB），其深層原因是 V8 垃圾回收機制的限制所致（如果可使用內存太大，V8在進行垃圾回收時需耗費更多的資源和時間，嚴重影響JS的執行效率）。下面對內存管理進行介紹。

內存的管理組要由分配和回收兩個部分構成。V8的內存劃分如下：

Zone：管理小塊內存。其先自己申請一塊內存，然後管理和分配一些小內存，當一塊小內存被分配之後，不能被Zone回收，只能一次性回收Zone分配的所有小內存。當一個過程需要很多內存，Zone將需要分配大量的內存，卻又不能及時回收，會導致內存不足情況。

堆：管理JavaScript使用的數據、生成的代碼、哈希表等。為方便實現垃圾回收，堆被分為三個部分：

年輕分代：為新創建的對象分配內存空間，經常需要進行垃圾回收。為方便年輕分代中的內容回收，可再將年輕分代分為兩半，一半用來分配，另一半在回收時負責將之前還需要保留的對象複製過來。

年老分代：根據需要將年老的對象、指針、代碼等數據保存起來，較少地進行垃圾回收。

大對象：為那些需要使用較多內存對象分配內存，當然同樣可能包含數據和代碼等分配的內存，一個頁面只分配一個對象。

垃圾回收

V8 使用了分代和大數據的內存分配，在回收內存時使用精簡整理的演算法標記未引用的對象，然後消除沒有標記的對象，最後整理和壓縮那些還未保存的對象，即可完成垃圾回收。

在V8中，使用較多的是年輕分代和年老分代。年輕分代中的對象垃圾回收主要通過Scavenge演算法進行垃圾回收。在Scavenge的具體實現中，主要採用了Cheney演算法：通過複製的方式實現的垃圾回收演算法。它將堆內存分為兩個 semispace，一個處於使用中（From空間），另一個處於閑置狀態（To空間）。當分配對象時，先是在From空間中進行分配。當開始進行垃圾回收時，會檢查From空間中的存活對象，這些存活對象將被複制到To空間中，而非存活對象佔用的空間將會被釋放。完成複製後，From空間和To空間的角色發生對換。在垃圾回收的過程中，就是通過將存活對象在兩個 semispace 空間之間進行複製。年輕分代中的對象有機會晉陞為年老分代，條件主要有兩個：一個是對象是否經歷過Scavenge回收，一個是To空間的內存佔用比超過限制。

對於年老分代中的對象，由於存活對象占較大比重，再採用上面的方式會有兩個問題：一個是存活對象較多，複製存活對象的效率將會很低；另一個問題依然是浪費一半空間的問題。為此，V8在年老分代中主要採用了Mark-Sweep（標記清除）標記清除和Mark-Compact（標記整理）相結合的方式進行垃圾回收。

2.6.快照

在V8引擎啟動時，需要構建JavaScript運行環境，需要載入很多內置對象，同時也需要建立內置的函數，如Array，String，Math等。為了使V8更加整潔，載入對象和建立函數等任務都是使用JavaScript文件來實現的，V8引擎負責提供機制來支持，就是在編譯和執行JavaScript前先載入這些文件。

V8引擎需要編譯和執行這些內置的JavaScript代碼，同時使用堆等來保存執行過程中創建的對象、代碼等，這些都需要時間。為此，V8引入了快照機制。將這些內置的對象和函數載入之後的內存保存並序列化。序列化之後的結果很容易反序列化，經過快照機制的啟動時間可以縮減幾毫秒。快照機制也可以將一些開發者認為需要的JavaScript文件序列化，以減少處理時間。不過快照機制的載入的代碼不能被CrankShaft這樣的編譯器優化，可能會存在性能問題。

JavaScriptCore引擎是WebKit中默認的JavaScript引擎，也是蘋果開源的一個項目，應用較為廣泛。最初，性能不是很好，從2008年開始了一系列的優化，重新實現了編譯器和位元組碼解釋器，使得引擎的性能有較大的提升。隨後內嵌緩存、基於正則表達式的JIT、簡單的JIT及位元組碼解釋器等技術引入進來，JavaScriptCore引擎也在不斷的迭代和發展。

V8引擎自誕生之日起就以性能優化作為目標，引入了眾多新技術，極大了帶動了整個業界JavaScript引擎性能的快速發展。總的來說，V8引擎較為激進，青睞可以提高性能的新技術，而JavaScriptCore引擎較為穩健，漸進式的改變著自己的性能。總的來說JavaScript引擎工作流程（包含v8和JavaScriptCore）如下所示：

JavaScriptCore 的大致流程為：源代碼-抽象語法樹-位元組碼-JIT-本地代碼。JavaScriptCore與V8有一些不同之處，其中最大的不同就是新增了位元組碼的中間表示，並加入了多層JIT編譯器（如：簡單JIT編譯器、DFG JIT編譯器、LLVM等）優化性能，不停的對本地代碼進行優化。(在 V8 的 5.9 版本中，新增了一個 Ignition 位元組碼解釋器，TurboFan 和 Ignition 結合起來共同完成JavaScript的編譯，此後 V8 將與 JavaScriptCore 有大致相同的流程，Node 8.0中 V8 版本為 5.8)

還有就是在數據表示方面，V8在不同的機器上使用與機器位數相匹配的數據表示，而在JavaScriptCore中句柄都是使用64位表示，其可以表示更大範圍的數字，所以即使在32位機器上，浮點類型同樣可以保存在句柄中，不再需要訪問堆中的數據，當也會佔用更多的空間。

4.功能擴展

JavaScript引擎的主要功能是解析和執行JavaScript代碼，往往不能滿足使用者多樣化的需要，那麼就可以增加擴展以提升它的能力。V8引擎有兩種擴展機制：綁定和擴展。

4.1.綁定機制

使用IDL文件或介面文件生成綁定文件，將這些文件同V8引擎一起編譯。WebKit中使用IDL來定義JavaScript，但又與IDL有所不同，有一些改變。定義一個新的介面的步驟大致如下：

1.定義新的介面文件，可以在JavaScript代碼進行調用，如mymodule.MyObj.myAttr；

module mymodule{

interface[

InterfaceName=MyObject

]MyObj{

readonly attribute long myAttr;

DOMString myMethod(DOMString myArg);

};

}

JavaScript引擎綁定機制需要將擴展代碼和JavaScript引擎一塊編譯和打包，不能根據需要在引擎啟動後再動態注入這些本地代碼。在實際WEB開發中，開發者都是基於現有瀏覽器的，根本不可能介入到JavaScript引擎的編譯中，綁定機制有很大的局限性，但其非常高效，適用於對性能要求較高的場景。

4.2. Extension機制

通過V8的基類Extension進行能力擴展，無需和V8引擎一起編譯，可以動態為引擎增加功能特性，具有很大的靈活性。

Extension機制的大致思路就是，V8提供一個基類Extension和一個全局註冊函數，要想擴展JavaScript能力，需要經過以下步驟：

classMYExtension:publicv8::Extension{

public:

MYExtension():v8::Extension("v8/My","native function my();"){}

virtual v8::HandleGetNativeFunction(

v8::Handlename){

// 可以根據name來返回不同的函數

returnv8::FunctionTemplate::New(MYExtention::MY);

}

staticv8::HandleMY(constv8::Arguments&args){

// Do sth here

returnv8::Undefined();

}

};

MYExtension extension;

RegisterExtension(&extension);

1.基於Extension基類構建一個它的子類，並實現它的虛函數—GetNativeFunction，根據參數name來決定返回實函數；

2.創建一個該子類的對象，並通過註冊函數將該對象註冊到V8引擎，當JavaScript調用』my』函數時就可被調用到。

Extension機制是調用V8的介面注入新函數，動態擴展非常方便，但沒有綁定機制高效，適用於對性能要求不高的場景。

總結

在過去幾年，JavaScript在很多領域得到了廣泛的應用，然而限於JavaScript語言本身的不足，執行效率不高。Google也推出了一些JavaScript網路應用，如Gmail、Google Maps及Google Docs office等。這些應用的性能不僅受到伺服器、網路、渲染引擎以及其他諸多因素的影響，同時也受到JavaScript本身執行速度的影響。然而既有的JavaScript引擎無法滿足新的需求，而性能不佳一直是網路應用開發者最關心的。Google就開始了V8引擎的研究，將一系列新技術引入JavaScript引擎中，大大提高了JavaScript的執行效率。相信隨著V8引擎的不斷發展，JavaScript也會有更廣泛的應用場景，前端工程師也會有更好的未來！

那麼結合上面對於V8引擎的介紹，我們在編程中應注意：

類型。對於函數，JavaScript是一種動態類型語言，JavaScriptCore和V8都使用隱藏類和內嵌緩存來提高性能，為了保證緩存命中率，一個函數應該使用較少的數據類型；對於數組，應盡量存放相同類型的數據，這樣就可以通過偏移位置來訪問。

數據表示。簡單類型數據（如整型）直接保存在句柄中，可以減少定址時間和內存佔用，如果可以使用整數表示的，盡量不要用浮點類型。

內存。雖然JavaScript語言會自己進行垃圾回收，但我們也應盡量做到及時回收不用的內存，對不再使用的對象設置為null或使用delete方法來刪除(使用delete方法刪除會觸發隱藏類新建，需要更多的額外操作)。

優化回滾。在執行多次之後，不要出現修改對象類型的語句，盡量不要觸發優化回滾，否則會大幅度降低代碼的性能。

新機制。使用JavaScript引擎或者渲染引擎提供的新機制和新介面提高性能。

參考資料

《WebKit技術內幕》

《JavaScript高級程序設計》

《深入淺出Node.js》

為什麼V8引擎這麼快

V8 Ignition：JS 引擎與位元組碼的不解之緣 - CNode 技術社區、