浏览器的工作原理
- 大家有没有深入思考过:JavaScript代码,在浏览器中是如何被执行的?
认识浏览器的内核
- 我们经常会说:不同的浏览器有不同的内核组成
- Gecko:早期被Netscape和Mozilla Firefox浏览器浏览器使用;
- 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;
- pBlink:是Webkit的一个分支,Google开发,目前应用于Google Chrome、Edge、Opera等;
- 等等...
- 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(renderingengine)或样版引擎
浏览器渲染过程
- 但是在这个执行过程中,HTML解析的时候遇到了JavaScript标签,应该怎么办呢?
- 会停止解析HTML,而去加载和执行JavaScript代码;
- 那么,JavaScript代码由谁来执行呢?
- JavaScript引擎
认识JavaScript引擎
- 为什么需要JavaScript引擎呢?
- 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;
- 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;
- 等等...
V8引擎的原理
- 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引擎的解析图(官方)
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(lexical analysis),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?
1.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; 2.所以V8引擎就实现了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 3. 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;
- 生成AST树后,会被Ignition转成字节码(bytecode),之后的过程就是代码的执行过程(后续会详细分析)。
JavaScript的执行过程
var age = 18
function foo() {
var age = 19
console.log(age)
}
var num1 = 20
var num2 = 30
var result = num1 + num2
console.log(result)
foo()
初始化全局对象
- js引擎会在执行代码之前,会在堆内存中创建一个全局对象:Global Object(GO)
- 该对象 所有的作用域(scope)都可以访问;
- 里面会包含Date、Array、String、Number、setTimeout、setInterval等等;
- 其中还有一个window属性指向自己
执行上下文栈(调用栈)
- js引擎内部有一个执行上下文栈(Execution Context Stack,简称ECS),它是用于执行代码的调用栈。
- 那么现在它要执行谁呢?执行的是全局的代码块:
- 全局的代码块为了执行会构建一个 Global Execution Context(GEC);
- GEC会 被放入到ECS中 执行;
- GEC被放入到ECS中里面包含两部分内容:
- 第一部分:在代码执行前,在parser转成AST的过程中,会将全局定义的变量、函数等加入到GlobalObject中, 但是并不会赋值;
这个过程也称之为变量的作用域提升(hoisting) 4. 第二部分:在代码执行中,对变量赋值,或者执行其他的函数;
遇到函数如何执行?
- 在执行的过程中执行到一个函数时,就会根据函数体创建一个函数执行上下文(Functional Execution Context,简称FEC),并且压入到EC Stack中。
- FEC中包含三部分内容:
- 第一部分:在解析函数成为AST树结构时,会创建一个Activation Object(AO): AO中包含形参、arguments、函数定义和指向函数对象、定义的变量;
- 第二部分:作用域链:由VO(在函数中就是AO对象)和父级VO组成,查找时会一层层查找;
- 第三部分:this绑定的值
作用域提升面试题
var age = 18
function foo() {
var age = 19
console.log(age)
}
var num1 = 20
var num2 = 30
var result = num1 + num2
console.log(result)
foo()
function foo() {
console.log(n)
var n = 200
console.log(n)
}
var n = 100
foo()
var n = 100
function foo1() {
console.log(n)
}
function foo2() {
var n = 200
console.log(n)
foo1()
}
foo2()
console.log(n)
var a = 100
function foo() {
console.log(a)
return
var a = 100
}
foo()
个人觉得弄懂了JavaScript的运行原理 这些问题应该都很简单的