JavaScript 编译器

JavaScript 编译器在当代软件开发中至关重要，它改变了 JavaScript 代码的执行方式并提高了性能。

JavaScript 编译器 将 JavaScript 代码从可读形式转换为用于网络浏览器或运行时环境的机器代码。与解释器不同，编译器会提前分析和翻译完整的脚本，从而实现更快的执行速度。

JavaScript 编译器在当前的 Web 开发环境中至关重要，它强调响应性和效率。它们允许程序员创建高级别的抽象代码，这些代码可以轻松转换为机器可读的低级命令。这种效率对于需要实时交互、复杂动画或大量数据处理的 Web 应用程序尤为重要。

此外，JavaScript 编译器在提高代码效率方面发挥着关键作用。它们使用不同的方法，例如即时 (JIT) 编译和激进优化，以提高运行时速度并减少内存使用，从而改善用户体验并实现更具可扩展性的应用程序。

什么是编译器？

在编程中，编译器是一种将高级编程语言源代码转换为低级语言（如机器代码或字节码）以供计算机执行的工具。该过程包括各种步骤：词法分析（将代码分成标记）、语法审查（检查语法）、语义验证（确保逻辑准确性）、提高效率和创建可执行输出。

编译器对于将人类可读的代码转换为计算机能够理解并有效执行的指令至关重要。与按顺序处理代码的解释器不同，编译器在运行之前一次性翻译整个代码库，从而提高了速度。

在 JavaScript 领域，以其解释型语言而闻名，现代 JavaScript 引擎（如 V8（Chrome 中）和 JIT（即时）编译方法。这意味着 JavaScript 代码首先被解释，但可以根据其执行方式在运行时转换为高效的机器代码。这种组合将解释型语言的灵活性与编译型语言的性能优势相结合，使 JavaScript 能够用于需要动态和可扩展功能的服务器端和客户端应用程序。

理解 JavaScript 编译

深入了解 浏览器 中 JavaScript 的执行需要探索后台发生的复杂过程，以确保 Web 应用程序的功能和响应能力。Web 浏览器包含运行 JavaScript 代码的 JavaScript 引擎，这些引擎使用不同的方法来提高性能。

首先，引擎的解释器解析并解释 JavaScript 代码。解释器按顺序处理代码，将其转换为机器命令并立即执行。这种方法可以实现快速启动时间，但在执行复杂或频繁使用的代码时可能会导致性能不佳。

为了解决这个问题，现代 JavaScript 引擎（如 V8）利用即时 (JIT) 编译。JIT 编译最初涉及解释 JavaScript 代码；但是，在运行时，经常使用或可以优化的代码段会被编译成高效的机器代码。此编译代码通过替换解释代码来提高性能。

解释器和编译器在 JavaScript 中的重要性至关重要。解释器的任务是高效运行代码，但由于其实时翻译策略，性能可能会受到影响。另一方面，编译器会提前分析和翻译完整的代码段，并对其进行优化以实现高效执行。JavaScript 引擎利用解释器来实现快速代码启动，并利用编译器 (JIT) 来提高运行时性能。

由于 JavaScript 的动态特性允许代码修改和即时执行，引擎面临独特的挑战。在快速执行和最佳性能之间取得适当的平衡需要使用结合解释和编译的高级方法。这些方法的组合保证了 JavaScript 保持适应性并适用于各种用途，从基本脚本到复杂的 Web 应用程序。

JavaScript 编译器的类型

JavaScript 编译器可以根据其编译策略和时间分为不同的类别。即时 (JIT) 编译器和预先 (AOT) 编译器是 JavaScript 编译器的两种主要类型。

即时 (JIT) 编译器

JIT 编译器在现代 JavaScript 引擎中发挥着关键作用，例如 V8（Chrome 使用）和 SpiderMonkey（Firefox 使用）。这些编译器首先解释 JavaScript 代码，但在程序运行时动态识别高流量代码路径。优化可能对热代码路径有益，这些代码路径是经常执行的代码段。

• 工作原理： JIT 编译器审查解释代码并将特定的热代码路径编译成优化的机器代码。此编译代码通过替换解释代码来提高 JavaScript 程序中常用部分的性能。
• 使用场景： 即时编译器非常适合动态环境，例如 Web 浏览器，其中 JavaScript 代码不断被修改，并且必须能够适应不同的执行情况。它们在解释代码（用于快速启动）和编译代码（用于高效性能）之间找到一个中间地带，这使得它们非常适合现代 Web 应用程序。

运行时之前预编译代码的编译器

AOT 编译器提前将完整的 JavaScript 代码转换为优化的机器代码。AOT 编译器与 JIT 编译器不同，它们在运行时之前进行静态分析和编译，而不是在执行期间优化代码。

• 操作： AOT 编译器在运行之前评估完整的 JavaScript 代码库并生成优化的机器代码。此方法消除了在运行时编译的必要性，从而缩短了启动时间并提供了稳定一致的性能。
• 应用： AOT 编译器经常用于速度和可靠性都至关重要的场景，例如服务器端 JavaScript（Node.js）或使用 React Native 等 JavaScript 框架创建的单个程序。AOT 编译器通过提前编译代码来保证在各种平台和环境上的性能一致。

流行的 JavaScript 编译器

V8、SpiderMonkey 等领先的 JavaScript 编译器对 JavaScript 在 Web 浏览器和运行时环境中的性能产生了重大影响。让我们探讨它们的主要特性、改进以及对 JavaScript 速度的影响。

V8，在 Chrome 中使用

由 Google 创建的 V8 是一个广泛用于运行 Chrome 浏览器和 Node.js 的 JavaScript 引擎。Crankshaft 是一种复杂的 JIT（即时）编译技术，集成到系统中。V8 通过在运行时编译 JavaScript 代码、使用内联缓存、隐藏类优化和高效垃圾回收算法来优化机器代码。这些改进带来了更快的处理时间和更低的内存使用。

SpiderMonkey 在 Firefox 中使用

SpiderMonkey 是 Mozilla 为 Firefox 浏览器创建的 JavaScript 引擎。它是通过其 TraceMonkey 和 IonMonkey 技术实现 JIT 编译的先驱。SpiderMonkey 通过使用类型推断和动态重新编译等方法来优化 JavaScript 代码。它还提供并发垃圾回收以减少操作期间的中断，从而提高整体性能和响应能力。

JavaScriptCore（在 Safari 中使用）

JavaScriptCore，也称为 Nitro，是 Safari 浏览器的动力来源。它使用解释和 JIT 编译方法来有效地运行 JavaScript。JavaScriptCore 专注于通过优化常用代码路径和实现高效内存管理技术来实现快速启动时间和响应能力。

Chakra（在 Microsoft Edge 的早期版本中使用）

在 Edge 浏览器的早期版本中，Microsoft 创建的 Chakra 曾作为 JavaScript 引擎。它采用了多层编译策略，将 JIT 编译与常用函数的预编译相结合。Chakra 旨在提高 Web 应用程序的 JavaScript 性能，特别是那些使用复杂框架和库的应用程序。

这些 JavaScript 编译器已经扩展了 Web 开发中优化性能的极限。已实施创新的方法，如 JIT 编译、自适应优化和高效内存管理，以提高 JavaScript 应用程序的性能和响应能力。通过不断改进和增强其引擎，这些编译器在确保 JavaScript 仍然是开发当代 Web 应用程序和服务的灵活高效语言方面发挥着关键作用。

JavaScript 编译中的优化

JavaScript 编译器利用不同的优化来提高运行时性能并提高 JavaScript 代码的执行速度。让我们探讨 JavaScript 编译器使用的常见优化及其对性能改进的影响。

内联缓存

内联缓存是 JavaScript 引擎采用的一种方法，用于增强对象属性的检索。当在函数中多次访问属性时，引擎会存储属性查找的结果。通过使用缓存结果，函数中对同一属性的进一步访问可以更快地解决，从而避免了多次昂贵的搜索。此优化减少了访问属性的额外成本并提高了整体执行速度。

函数内联

函数内联是编译器执行的一种优化，其中被调用函数的代码直接插入到调用函数中调用函数的位置。这消除了函数调用开销（如传递参数和管理返回地址）的需要，并使编译器能够更有效地优化代码。内联最适用于小型常用函数，因为它减少了函数调用开销并允许更优化的上下文。

循环优化

JavaScript 编译器对 循环 使用不同的优化来提高其性能。其中包括循环展开，其中编译器复制循环体以减少迭代开销；以及循环提升，其中循环内的常量计算被移动到循环外部以防止重复计算。这些优化减少了循环所需的额外工作并提高了循环的执行速度。

垃圾回收优化

有效的内存控制对于最佳 JavaScript 执行至关重要。编译器通过使用分代垃圾回收等方法来提高垃圾回收效率，该方法将对象组织成不同的基于年龄的代，并且只在每个周期中回收某些代。这有助于减少垃圾回收期间暂停的频率和影响，从而使应用程序性能更流畅。

类型优化（类型推断）

JavaScript 编译器在编译期间使用类型推断来确定变量和操作的类型。这使它们能够通过为某些类型定制操作并在处理期间删除不相关的类型检查来创建更有效的代码。类型优化通过减少动态调度开销和促进改进的代码生成来提高运行时性能。

结论

总而言之，JavaScript 编译器通过使用 JIT 编译和内联缓存等方法增强代码执行，在当代软件开发中发挥着关键作用。V8 和 SpiderMonkey 等顶级引擎展示了创新的优化，可以提高 JavaScript 的性能。这些发展使开发人员能够构建更快、更有效的 Web 应用程序。