[原文：JavaScript engines and Just-In-Time compilation: A beginner’s exploration, part 1](https://medium.com/@harumhelmy/javascript-engines-and-just-in-time-compilation-a-beginners-exploration-part-1-8bd637b8ccb)

JavaScript 引擎本身也是一種軟體，它將您華麗的 JavaScript 程式碼行轉換為我們的機器可執行的二進位制程式碼。

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所有主要瀏覽器都開發了自己的 JavaScript 引擎。 Chrome 有 V8，Firefox 執行 SpiderMonkey（第一個 JavaScript 引擎的進化產品，由 Brendan Eich 在 90 年代為 Netscape Navigator 開發），Microsoft Edge 有 Chakra，Safari 有 Nitro。 Node.js 建立在 Chrome 的 V8 引擎之上。 物聯網裝置也可以有一個 JavaScript 引擎。

每個 JavaScript 引擎都負責使用 Ecma International 的 TC39 制定的 ECMAScript 規則和標準。

# Why modern JavaScript engines do Just-In-Time compilation

JavaScript 是一門動態型別語言。

```javascript
let x = 8
let y = "Henlo fren"
```

這意味著無論何時你在 JavaScript 中宣告一個變數，你都不必明確說明變數 x 儲存的資訊型別。 JavaScript 引擎在執行原始碼時檢查型別。

在靜態型別語言（如 C++）中宣告變數時，您必須顯式指定變數值的型別。

```javascript
int x = 8 
string y = "Henlo fren"
```

有了如此嚴格的規則，靜態型別語言可以具有更高的學習曲線。在嘗試編寫一個簡單的程式之前，您必須更多地瞭解它的規則和型別。

然而，從編譯器的角度來看，靜態型別語言允許更快的效能。預先，當編譯器開始將程式碼轉換為可執行的機器程式碼二進位制時，該語言為編譯器提供了大量有關原始碼的資訊。

另一方面，像 JavaScript 這樣的動態型別語言很少向編譯器提供有關其型別的資訊。這為編譯器在生成機器程式碼之前建立了另一層工作，使其執行速度比靜態編寫語言的編譯慢。

# But fear not, this is where Just-In-Time compilation comes in!

最初開發 JavaScript 時，它旨在編寫少量用於增強網頁的指令碼。隨著開發人員開始構建和使用更多 JavaScript 框架和庫，以及發出 AJAX 請求，對更好、更快效能的需求不斷增長。

當 Chrome 於 2008 年推出時，谷歌還首次釋出了其 V8 引擎，這是現代 JavaScript 引擎中的第一個。 V8 的主要特性之一是即時編譯 - Just-In-Time compilation。

在 Ahead-of-Time 編譯中，編譯過程必須在系統執行可執行機器程式碼之前完成。有了 Just-In-Time compilation 這一新特性，V8引擎會根據需要編譯原始碼，在執行編譯過程生成的機器碼時收集型別資訊，然後根據執行過程收集的資訊重新編譯原始碼。兩個程式之間的來回加快了執行過程的效能。

為了讓 JavaScript 在動態型別的情況下仍能以最快的速度執行，JavaScript 引擎有一些巧妙的技巧。

像大多數現代 JavaScript 引擎一樣，V8 有兩個編譯器：基線 (baseline)編譯器和最佳化編譯器。

當 V8 編譯你的 JavaScript 程式碼時，它的解析器會生成一種叫做抽象語法樹的東西。Ignition，V8 的基線編譯器或直譯器，從這個語法樹生成位元組碼。 Ignition 忠實於它的即時編譯特性，它編譯 JavaScript 程式碼，執行它，編譯它，執行它，來回，一遍又一遍。

在執行時，位元組碼被分析，引擎識別可以重新編譯以獲得最佳效能的部分（“熱函式”），將該程式碼傳送到 TurboFan，它是 V8 的最佳化編譯器。正是因為即時編譯，引擎才能夠因為即時編譯而識別這些所謂的“熱功能”。

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# The + operator and V8 optimization

在她的精彩演講 [JavaScript 引擎](https://www.youtube.com/watch?v=dG6FWBs0JYM)中，V8 工程師 Franziska Hinkelmann 使用 + 運算子來解釋 V8 的最佳化是如何工作的。

乍一看，加法運算子可能看起來很簡單，任何編譯器都可以編譯和執行。 但是，如果您檢視 Ecma 規範，在程式實際新增任何內容之前，引擎實際上需要執行很多步驟：

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這些步驟中的每一步都在呼叫其他函式，而這些函式又可能呼叫其他函式，依此類推。所有引擎都必須遵循這些 Ecma 規範，因此 JavaScript 不僅僅是無法無天的。

因此，當您的程式有一個將兩個整數相加的函式時，當您第一次呼叫該函式時，JavaScript 引擎會費力地完成這些步驟中的每一步，最終將您的兩個整數相加。當它透過 JIT 過程（編譯、執行、編譯、執行、編譯等）時，它意識到你的函式很熱，很熱，很熱，因為你一直在呼叫它。從引擎在執行時收集的資訊，它也意識到這個特定函式使用的資料型別只是整數。有了這些資訊，V8 將您的程式碼傳送到 TurboFan，它的最佳化器編譯器，它為您的函式生成更好的機器程式碼。下次您再次呼叫該函式時，它會跳過冗長的 Ecma 步驟，您的函式將執行得更快。

但是當您決定在呼叫該函式時連線一些字串而不是新增兩個整數時會發生什麼？ V8 將該函式丟擲到去最佳化器，將其傳送回 Ignition，然後 Igntion 再次執行那些 Ecma 指定的步驟來執行該函式。

JavaScript 引擎和 Just-in-Time 編譯概念，Hot Function 的簡單介紹

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