JS 是编译型还是解释型语言其实并不固定。首先 JS 需要有引擎才能运行起来,无论是浏览器还是在 Node 中,这是解释型语言的特性。但是在 V8 引擎下,又引入了 TurboFan 编译器,他会在特定的情况下进行优化,将代码编译成执行效率更高的 Machine Code,当然这个编译器并不是 JS 必须需要的,只是为了提高代码执行性能,所以总的来说 JS 更偏向于解释型语言。

那么这一小节的内容主要会针对于 ChromeV8 引擎来讲解。

在这一过程中,JS 代码首先会解析为抽象语法树(AST),然后会通过解释器或者编译器转化为 Bytecode 或者Machine Code

JavaScript编译器有哪些 js的编译器_Machine

从上图中我们可以发现,JS 会首先被解析为 AST,解析的过程其实是略慢的。代码越多,解析的过程也就耗费越长,这也是我们需要压缩代码的原因之一。另外一种减少解析时间的方式是预解析,会作用于未执行的函数,这个我们下面再谈

这里需要注意一点,对于函数来说,应该尽可能避免声明嵌套函数(类也是函数),因为这样会造成函数的重复解析

function test1() {
  // 会被重复解析
  function test2() {}
}

然后 Ignition 负责将 AST 转化为 BytecodeTurboFan 负责编译出优化后的 Machine Code,并且 Machine Code 在执行效率上优于 Bytecode

那么我们就产生了一个疑问,什么情况下代码会编译为 Machine Code

JS 是一门动态类型的语言,并且还有一大堆的规则。简单的加法运算代码,内部就需要考虑好几种规则,比如数字相加、字符串相加、对象和字符串相加等等。这样的情况也就势必导致了内部要增加很多判断逻辑,降低运行效率。

function test(x) {
  return x + x
}

test(1)
test(2)
test(3)
test(4)
  • 对于以上代码来说,如果一个函数被多次调用并且参数一直传入 number 类型,那么 V8 就会认为该段代码可以编译为 Machine Code,因为你固定了类型,不需要再执行很多判断逻辑了。
  • 但是如果一旦我们传入的参数类型改变,那么 Machine Code 就会被 DeOptimized为 Bytecode,这样就有性能上的一个损耗了。所以如果我们希望代码能多的编译为 Machine Code 并且 DeOptimized的次数减少,就应该尽可能保证传入的类型一致。
  • 那么你可能会有一个疑问,到底优化前后有多少的提升呢,接下来我们就来实践测试一下到底有多少的提升
const { performance, PerformanceObserver } = require('perf_hooks')

function test(x) {
  return x + x
}
// node 10 中才有 PerformanceObserver
// 在这之前的 node 版本可以直接使用 performance 中的 API
const obs = new PerformanceObserver((list, observer) => {
  console.log(list.getEntries())
  observer.disconnect()
})
obs.observe({ entryTypes: ['measure'], buffered: true })

performance.mark('start')

let number = 10000000
// 不优化代码
%NeverOptimizeFunction(test)

while (number--) {
  test(1)
}

performance.mark('end')
performance.measure('test', 'start', 'end')

以上代码中我们使用了 performance API,这个 API 在性能测试上十分好用。不仅可以用来测量代码的执行时间,还能用来测量各种网络连接中的时间消耗等等,并且这个 API 也可以在浏览器中使

从上图中我们可以发现,优化过的代码执行时间只需要 9ms,但是不优化过的代码执行时间却是前者的二十倍,已经接近 200ms 了。在这个案例中,我相信大家已经看到了 V8 的性能优化到底有多强,只需要我们符合一定的规则书写代码,引擎底层就能帮助我们自动优化代码。

另外,编译器还有个骚操作 Lazy-Compile,当函数没有被执行的时候,会对函数进行一次预解析,直到代码被执行以后才会被解析编译。对于上述代码来说,test 函数需要被预解析一次,然后在调用的时候再被解析编译。但是对于这种函数马上就被调用的情况来说,预解析这个过程其实是多余的,那么有什么办法能够让代码不被预解析呢?

(function test(obj) {
  return x + x
})

但是不可能我们为了性能优化,给所有的函数都去套上括号,并且也不是所有函数都需要这样做。我们可以通过 optimize-js 实现这个功能,这个库会分析一些函数的使用情况,然后给需要的函数添加括号,当然这个库很久没人维护了,如果需要使用的话,还是需要测试过相关内容的。

其实很简单,我们只需要给函数套上括号就可以了