V8 引擎是怎么执行 JavaScript 的？

详细解析#

整体流程#

源码
→ 解析：词法分析得到 token，语法分析得到 AST（暂不执行的函数只预解析）
→ Ignition：AST 转成字节码，解释执行，并收集类型反馈
→ 热点代码：按热度逐级交给 Sparkplug、Maglev、TurboFan 编译成机器码
→ 类型假设被打破：去优化，回到字节码执行

解析与惰性解析#

词法分析把源码切成 token（关键字、标识符、运算符等），语法分析按语法规则把 token 组织成 AST，同时确定作用域。

页面里很多函数可能根本不会执行，全部完整解析既费时间又占内存。所以 V8 采用惰性解析：暂时不调用的函数只做预解析，检查语法错误、分析它引用了哪些外部变量（决定哪些变量要给闭包保留），但不生成 AST 和字节码；等函数真正被调用时再完整解析和编译。

多层编译#

代码执行得越频繁，就会被交给越高的层级。从 Sparkplug 到 TurboFan，编译越来越慢，生成的代码也越来越快，多层编译就是在"编译开销"和"执行速度"之间找平衡。

去优化#

优化编译器根据类型反馈做出假设，比如"参数总是整数""对象总是某种结构"，生成专门的机器码，并在里面插入检查。检查失败就去优化（deoptimization）：放弃优化代码，回到字节码执行，之后可能根据新的反馈重新优化。

function add(a, b) {
  return a + b
}

for (let i = 0; i < 100000; i++) add(i, 1) // 一直传整数：成为热点，被编译成针对整数的优化代码
add('1', '2') // 传入字符串：类型假设被打破，触发去优化

用 node --trace-opt --trace-deopt 运行，可以看到 add 先被优化，传入字符串时又被去优化。

隐藏类和内联缓存#

JS 对象可以随时增删属性，如果每次访问属性都按名字查找，会很慢。V8 给每个对象关联一个隐藏类（V8 内部叫 Map），记录对象有哪些属性、每个属性存放在什么位置。从同一个起点出发（比如同一个构造函数），按相同的顺序添加相同的属性，得到的对象共享同一个隐藏类。比如字面量 { x: 1, y: 2 } 和 new Point(1, 2) 的属性名、顺序都一样，隐藏类却不同。

function Point(x, y) {
  this.x = x
  this.y = y
}
const p1 = new Point(1, 2)
const p2 = new Point(3, 4) // 结构相同，共享同一个隐藏类

const a = { x: 1, y: 2 }
const b = { y: 2, x: 1 } // 属性顺序不同，隐藏类不同

内联缓存（Inline Cache）：在每个属性访问的位置缓存"隐藏类 → 属性位置"，下次遇到同一个隐藏类，直接按位置读取，不用再查找。一个位置只遇到过一种隐藏类叫单态，最快；遇到 2～4 种叫多态；超过 4 种就成了超态，缓存基本失效。

写出对引擎友好的代码#

• 在构造函数中按相同的顺序一次性初始化所有属性，不要之后再动态添加
• 避免 delete 属性，它可能让对象退化成"字典模式"，属性访问变慢；不需要的属性可以设为 null
• 数组元素的类型保持一致：V8 会按元素类型选择存储方式，混入其他类型后会转成更通用的方式，而且不会再转回来；也不要制造空洞
• 函数参数的类型尽量稳定，单态比多态更容易优化

另外，V8 会缓存编译结果（代码缓存），同一个脚本再次加载时可以直接使用，跳过解析和编译，加快执行。

面试官可能追问#

易错点#

• V8 不是把 JS 直接编译成机器码：先生成字节码，只有热点代码才会被编译成机器码
• 隐藏类相同，要求属性名和添加顺序都相同
• 这些都是引擎的实现细节，会随版本变化；写代码以可读性为先，只在性能热点上注意这些规则