V8 엔진은 실제로 어떻게 작동하나요?

브라우저에서 JavaScript를 실행할 때 내부적으로 무슨 일이 일어나는지 궁금한 적이 있나요? 이제 JavaScript에 생명을 불어넣는 마법의 엔진인 V8을 소개할 시간입니다. V8을 자동차의 엔진이라고 생각하세요. V8은 JavaScript를 컴퓨터가 이해하고 원활하고 빠르게 실행할 수 있는 것으로 바꾸는 역할을 담당합니다.

V8의 작동 방식을 자세히 살펴보겠습니다. 걱정하지 마세요. 재미있고 간단하게 설명하겠습니다! ?

V8 엔진이란 정확히 무엇입니까? ?

V8 엔진은 Google에서 개발한 오픈 소스 JavaScript 엔진입니다. 이는 Google Chrome 및 Node.js와 같은 기타 여러 환경을 지원합니다. 기본적으로 V8은 JavaScript 코드를 가져와 기계어 코드로 컴파일한 다음 매우 빠르게 실행합니다!

JS를 작성하면 V8은 기계가 JS로 무엇을 해야 할지 정확히 알 수 있도록 해줍니다.

단계별: V8이 내부적으로 어떻게 작동하나요?

1. 파싱: 코드를 이해하시나요?

JavaScript를 작성할 때 V8이 가장 먼저 하는 일은 코드를 파싱하는 것입니다. 코드를 작고 이해하기 쉬운 덩어리(토큰이라고 함)로 분할하고 구문 트리(AST)를 생성합니다. 이 트리는 코드가 어떻게 구성되어 있는지 보여주는 지도와 같습니다.

예:

let a = 10;
let b = 20;
let sum = a   b;

V8은 이 코드를 보고 "좋아요, 두 개의 변수와 합산 연산이 보입니다."라고 생각합니다.

2. 통역사(점화): 코드를 빠르게 실행 ?‍♂️

구문 트리가 구축되면 V8은 Ignition 인터프리터라는 것을 사용합니다. 인터프리터는 코드를 빠르게 살펴보고 있는 그대로 실행하지만 아직은 그렇게 빠르지는 않습니다. 이는 코드가 어떻게 작동하는지 확인하기 위해 테스트를 실행하는 것과 같습니다.

점화를 "시험 실행" 모드처럼 생각해보세요. 이 시점에서는 너무 많은 최적화 없이 적시 코드를 실행합니다.

3. 프로파일링: 코드 실행을 관찰하시나요?

JavaScript가 실행되는 동안 V8은 이를 계속 주시합니다. 많이 사용되는 코드 부분을 감시합니다. 이를 핫 함수라고 합니다. 이는 경주 중에 자동차의 어떤 기어가 가장 많이 사용되는지 알아내는 것과 같습니다.

코드 조각이 계속해서 실행되면 V8은 이에 플래그를 지정하고 "코드의 이 부분은 심각한 최적화가 필요할 수 있습니다!"라고 말합니다.

4. 최적화(TurboFan): 초고속으로 만들기 ??

V8은 일부 핫 기능을 발견하면 해당 기능을 TurboFan 컴파일러에 넘깁니다. TurboFan은 경주의 피트 크루와 같습니다. 코드를 가져와서 속도를 위해 최적화합니다.

마법은 다음과 같습니다. TurboFan은 JavaScript를 기계 코드(컴퓨터가 이해하는 바이너리 0과 1)로 변환합니다. 이 최적화된 기계어 코드는 Ignition이 처음에 생성한 것보다 훨씬 빠릅니다.

예:

두 개의 숫자를 추가하는 함수가 있고 이를 많이 호출하는 경우 TurboFan은 해당 기능을 최대한 빠르게 만듭니다.

5. 쓰레기 수거: 엉망진창 청소 ?️

JavaScript를 실행할 때 변수, 객체, 배열 등을 생성하는 경우가 많습니다. 해당 작업이 완료되면 V8은 가비지 컬렉션을 시작합니다. 더 이상 필요하지 않습니다. 이렇게 하면 브라우저나 Node.js 서버가 메모리 부족으로 인해 충돌하는 것을 방지할 수 있습니다.

V8의 가비지 컬렉션은 스마트합니다. 단순히 물건을 무작위로 버리는 것이 아닙니다. 표시 및 청소와 같은 기술을 사용하여 사용되지 않는 데이터를 주의 깊게 추적하고 제거합니다.

V8을 특별하게 만드는 것은 무엇입니까? ?

1. JIT 편집 ⚡

V8은 JIT(Just-In-Time) 컴파일이라는 기술을 사용합니다. 즉, 다른 많은 언어처럼 JavaScript를 실행하기 전에 컴파일하는 대신 V8은 코드가 실행되는 동안 코드를 컴파일하여 실시간으로 속도를 크게 향상시킵니다!

2. 효율적인 메모리 관리 ?

V8은 메모리 관리에 탁월합니다. 변수와 함수에 딱 맞는 양의 메모리를 할당한 다음 작업이 끝나면 자체적으로 정리합니다. 이렇게 하면 코드가 빠르게 실행되고 시스템 리소스가 낭비되지 않습니다.

3. 최신 JavaScript에 대한 기본 지원 ?

V8은 최신 JavaScript 기능을 유지합니다. ES6 클래스, async/await 또는 선택적 연결(?.)과 같은 멋진 새 구문을 사용하든 V8은 모든 것을 효율적으로 지원합니다.

예를 들어 요약해 볼까요?

숫자의 계승을 계산하는 함수를 작성했다고 가정해 보겠습니다.

function factorial(n) {
    if (n === 0) {
        return 1;
    }
    return n * factorial(n - 1);
}

console.log(factorial(5)); // Output: 120

V8의 내부적으로는 다음과 같은 일이 발생합니다.

1. 파싱: V8은 함수를 구문 트리로 변환합니다.
2. 점화: 코드를 실행하여 성능을 확인합니다.
3. 프로파일링: 이 계승 함수가 여러 번 호출되고 있음을 알 수 있습니다.
4. TurboFan: V8은 이 기능을 초고속 기계 코드로 최적화합니다.
5. 가비지 수집: 기능이 완료되면 V8은 해당 기능에 사용된 메모리를 정리합니다.

V8의 미래?

JavaScript가 성장함에 따라 V8도 성장합니다. Google 팀은 성능, 메모리 효율성, 새로운 JavaScript 기능 지원에 중점을 두고 지속적으로 엔진을 개선하고 있습니다.

따라서 Chrome 또는 Node.js에서 JavaScript를 실행할 때마다 V8이 뒤에서 열심히 작업하여 코드를 해석, 최적화 및 관리하여 애플리케이션이 빠르고 효율적으로 실행되도록 한다는 점을 알아두세요.

마지막 퀴즈 시간! ?

V8 지식을 테스트하기 위한 간단한 퀴즈는 다음과 같습니다.

1. V8 엔진은 JavaScript 코드로 무엇을 합니까?
2. V8에서 Ignition 인터프리터의 역할은 무엇인가요?
3. JIT 컴파일은 무엇을 의미합니까?
4. TurboFan은 어떻게 코드를 최적화하나요?
5. V8의 가비지 수집 프로세스는 무엇에 도움이 되나요?

이것이 V8입니다. 단순화된 것이죠! 이제 이 강력한 엔진이 웹에 있든 Node.js의 서버 측에 있든 JavaScript에 어떻게 힘을 실어주는지 더 잘 이해하셨기를 바랍니다. 즐거운 코딩하세요! ?