Как на самом деле работает двигатель V8?

Вы когда-нибудь задумывались, что происходит под капотом, когда вы запускаете JavaScript в браузере? Что ж, пришло время познакомить вас с V8, волшебным движком, который воплощает в жизнь JavaScript. Думайте о V8 как о двигателе автомобиля: он отвечает за превращение JavaScript во что-то, что ваш компьютер может понимать и запускать плавно и быстро.

Давайте углубимся в то, как работает V8, но не волнуйтесь, я сделаю это весело и просто! ?

Что такое двигатель V8? ?

движок V8 — это движок JavaScript с открытым исходным кодом, разработанный Google. Он поддерживает Google Chrome и многие другие среды, такие как Node.js. По сути, V8 берет ваш код JavaScript, компилирует его в машинный код, а затем выполняет его очень быстро!

Вы пишете JS, а V8 гарантирует, что ваша машина точно знает, что с ним делать.

Шаг за шагом: как работает V8 под капотом?

1. Парсинг: понимание вашего кода?

Когда вы пишете JavaScript, первое, что делает V8, это анализирует ваш код. Он разбивает ваш код на небольшие, понятные фрагменты (называемые токенами) и создает синтаксическое дерево (AST). Это дерево похоже на карту, показывающую структуру вашего кода.

Пример:

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

V8 видит этот код и думает: «Хорошо, я вижу две переменные и операцию суммирования».

2. Интерпретатор (Ignition): быстрое выполнение кода ?‍♂️

После построения синтаксического дерева V8 использует так называемый интерпретатор зажигания. Интерпретатор быстро просматривает ваш код и запускает его как есть, но еще не очень быстро! Это все равно, что протестировать свой код, чтобы увидеть, как он себя ведет.

Думайте о Ignition как о режиме «пробного запуска». Он выполняет код точно в срок без особой оптимизации на этом этапе.

3. Профилирование: наблюдайте за своим кодом в действии?

Пока работает ваш JavaScript, V8 следит за ним. Он отслеживает части вашего кода, которые часто используются — они называются горячими функциями. Это похоже на выяснение того, какие передачи в автомобиле используются чаще всего во время гонки.

Если фрагмент кода выполняется снова и снова, V8 помечает его и говорит: «Эй, эту часть кода нужно серьезно оптимизировать!»

4. Оптимизация (TurboFan): делаем супербыстро ??

Когда V8 обнаруживает какие-то «горячие» функции, он передает их компилятору TurboFan. TurboFan похож на пит-бригаду в гонке: он берет ваш код и оптимизирует его для повышения скорости.

Вот волшебство: TurboFan превращает ваш JavaScript в машинный код (двоичные 0 и 1, которые понимает ваш компьютер). Этот оптимизированный машинный код работает намного быстрее, чем изначально созданный Ignition.

Пример:

Если у вас есть функция, которая складывает два числа, и вы часто ее вызываете, TurboFan сделает эту функцию максимально быстрой.

5. Сборка мусора: наводим порядок ?️

Когда вы запускаете JavaScript, вы часто создаете переменные, объекты, массивы и т. д. Как только вы закончите с ними, V8 приступит к сборке мусора, процессу, который автоматически освобождает память от вещей, которые вы больше не нужно. Это защитит ваш браузер или сервер Node.js от нехватки памяти и сбоев.

Сборка мусора в V8 умна — она не выбрасывает вещи случайным образом. Он использует такие методы, как пометка и очистка для тщательного отслеживания и удаления неиспользуемых данных.

Что делает V8 особенным? ?

1. JIT-компиляция ⚡

V8 использует метод, называемый Just-In-Time (JIT) компиляция. Это означает, что вместо компиляции JavaScript перед его запуском (как и во многих других языках) V8 компилирует ваш код во время его работы, что значительно увеличивает его скорость в реальном времени!

2. Эффективное управление памятью ?

V8 отлично справляется с управлением памятью. Он выделяет ровно столько памяти, сколько нужно для ваших переменных и функций, а затем очищает себя, когда вы закончите. Это гарантирует, что ваш код будет работать быстро и не будет тратить системные ресурсы.

3. Встроенная поддержка современного JavaScript ?

V8 поддерживает новейшие функции JavaScript. Независимо от того, используете ли вы классы ES6, async/await или необычный новый синтаксис, такой как необязательная цепочка (?.), V8 всегда под рукой и эффективно поддерживает все это.

Давайте подведем итоги на примере?

Предположим, вы написали функцию для вычисления факториала числа:

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

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

Вот что происходит под капотом V8:

1. Разбор: V8 преобразует вашу функцию в синтаксическое дерево.
2. Зажигание: он запускает код, чтобы увидеть, как он работает.
3. Профилирование: он замечает, что эта функция факториала вызывается несколько раз.
4. TurboFan: V8 оптимизирует эту функцию в сверхбыстрый машинный код.
5. Сборка мусора: после завершения функции V8 очищает используемую ею память.

Будущее V8?

По мере роста JavaScript растет и V8. Команда Google постоянно совершенствует движок, уделяя особое внимание производительности, эффективности использования памяти и поддержке новых функций JavaScript.

Итак, каждый раз, когда вы запускаете JavaScript в Chrome или Node.js, знайте, что V8 усердно работает за кулисами, интерпретируя, оптимизируя и управляя вашим кодом, обеспечивая быструю и эффективную работу ваших приложений.

Время финальной викторины! ?

Вот небольшой тест, который поможет проверить ваши знания V8:

1. Что движок V8 делает с кодом JavaScript?
2. Какова роль интерпретатора Ignition в V8?
3. Что означает JIT-компиляция?
4. Как TurboFan оптимизирует ваш код?
5. Чем помогает процесс сборки мусора в V8?

Итак, это V8, упрощенно! Надеюсь, теперь вы лучше понимаете, как этот мощный движок обеспечивает работу вашего JavaScript, будь то в Интернете или на стороне сервера в Node.js. Приятного кодирования! ?