认识浏览器的内核
- 不同的浏览器又不同的内核组成
- Gecko：早期被Netscape和Mozilla Friefox浏览器使用；
- Trident：微软开发，被IE4~IE11浏览器使用，但是Edge浏览器已经转向Blink；
- Webkit：苹果基于KHTML开发、开源的，用于Safari、Google Chrome之前也在使用；
- Blink：是Webkit的一个分支，Google开发，目前应用于Google Chrome、Edge、Opera等；
- 事实上，我们经常说的浏览器内核指的是浏览器的排版引擎：
- 排版引擎（layout engine），也称为浏览器引擎（browser engine）、页面渲染引擎（rendering engine）或模板引擎。
浏览器的工作原理
- JavaScript代码，在浏览器中是如何被执行的？
浏览器加载文件.png
浏览器渲染过程
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但是在这个执行过程中，HTML解析的时候遇到了JavaScript标签，应该怎么办？
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会停止解析HTML，而去加载和执行JavaScript代码；
浏览器渲染过程.png
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那么，JavaScript代码由谁来执行呢？
- JavaScript引擎
认识JavaScript引擎
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为什么需要JavaScript引擎呢？
- 我们前面说过，高级的编程语言都是需要转成最终的机器指令来执行的；
- 事实上我们编写的JavaScript无论你交给浏览器或者Node执行，最后都是需要被CPU执行的；
- 但是CPU只认识自己的指令集，实际上是机器语言，才能被CPU所执行；
- 所以我们需要JavaScript引擎帮助我们将JavaScript代码翻译成CPU指令来执行；
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比较常见的JavaScript引擎有哪些呢？
- SpiderMonkey:第一款JavaScript引擎，由Brendan Eich开发（也就是JavaScript作者）；
- Chakra:微软开发，用于IT浏览器；
- JavaScriptCore：Webkit中的JavaScript引擎，Apple公司开发；
- V8：Google开发的强大JavaScript引擎，也帮助Chrome从众多浏览器中脱颖而出；
浏览器内核和JS引擎的关系
- 这里我们先以Webkit为例，Webkit事实上由两部分组成的：
- WebCore: 负责HTML解析、布局、渲染等相关的工作；
- JavaScriptCore：解析、执行JavaScript代码；
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在小程序中编写的JavaScript代码就是被JSCore执行的；
浏览器内核和JS引擎的关系.png
V8引擎的原理
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我们来看一些官方对V8引擎的定义：
- V8是用C++编写的Google开源高性能JavaScript和WebAssembly引擎，它用于Chrome和Node.js等。
- 它实现ECMAScript和WebAssembly，并在Windows 7或更高版本，macOS 10.12+和使用x64，IA-32，ARM或MIPS处理器的Linux系统上运行。
- V8可以独立运行，也可以嵌入到任何C++应用程序中。
V8引擎的原理.png
Parse对JavaScript源代码进行解析，包括词法分析和语法分析
const name = "why"
// 词法分析:
tokens: [{type: "keyword", value: "const"},
{type: 'identifier', value: 'name'}]
- 根据tokens进行语法分析，生成AST抽象语法树
- Ignition将ast转为字节码（因为不同的环境<window,Linux,mac>能执行的机器指令不同），字节码再转为汇编代码再转为机器指令
- TurboFan收集信息，比如类型信息(例如某个执行频率较高的函数),将这些字节码直接生成机器码。
- Deoptimization操作对机器指令进行反向操作，把机器指令转为字节码
V8引擎的架构
- V8引擎本身的源码非常复杂，大概有超过100w行C++代码，通过了解它的架构，我们可以知道它是如何对JavaScript执行的：
- Parse模块会将JavaScript代码转换成AST（抽象语法树），这是因为解析器并不直接认识JavaScript代码；
- 如果函数没有被调用，那么是不会被转换成AST的；
- Parse的V8官方文档：https://v8.dev/blog/scanner
- Ignition是一个解析器，会将AST转换成ByteCode（字节码）
- 同时会收集TurboFan优化所需要的信息（比如函数参数的类型信息，有了类型才能进行真实的运算）；
- 如果函数只调用一次，Ignition会解析执行ByteCode；
- Ignition的V8官方文档：https://v8.dev/blog/ignition-interpreter
- TurboFan是一个编译器，可以将字节码编译为CPU可以直接执行的机器码；
- 如果一个函数被多次调用，那么就会被标记为热点函数，那么就会经过TurboFan转换成优化的机器码，提高代码的执行性能；
- 但是，机器码实际上也会被还原为ByteCode，这是因为如果后续执行函数的过程中，类型发生了变化（比如sum函数原来执行的是number类型，后来执行变成了string类型），之前优化的机器码并不能正确的处理运算，就会逆向的转换成字节码；
- TurboFan的V8官方文档：https://v8.dev/blog/turbofan-jit
V8执行的细节
- 那么我们的JavaScript源码是如何被解析（Parse过程）的呢？
- Blink将源码交给V8引擎，Stream获取到源码并且进行编码转换；
- Scanner会进行词法分析（lexicla annalysis），词法分析会将代码转换成tokens；
- 接下来tokens会被转换成AST树，经过Parser和PreParser:
- Parser就是直接将tokens转成AST树架构；
- PreParser称之为预解析，为什么需要预解析呢？
- 这是因为并不是所有的JavaScript代码，在一开始时就会被执行。那么对所有的JavaScript代码进行解析，必然会影响网页的运行效率；
- 所以V8引擎实现了Lazy Parsing(延迟解析)的方案，它的作用是将不必要的函数进行预解析，也就是只解析暂时需要的内容，而对函数的全量解析是在函数被调用时才会进行；
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比如我们在一个函数outer内部定义了另外一个函数inner，那么inner函数就会进行预解析；
V8引擎的解析图.png
