由谷歌構建的V8引擎是用C++編寫的開源專案，用於谷歌Chrome內部。然而不像其他引擎，V8也被用於流行的Node.js執行時。

　　V8最開始是為了提高執行在瀏覽器內部的javascript執行效能而設計的。為了提高速度，V8將Javascript程式碼轉換成更有效率的機器碼，而不是使用一個直譯器。就像其他一些Javascript引擎比如SpiderMonkey或Rhino(Mozilla)所做的一樣，V8實現了一個即時（JIT）編譯器在程式碼執行時將Javascript程式碼編譯成機器碼。這裡最主要的區別是V8不生成位元組碼或其他中間程式碼。

　　1.渲染引擎及網頁渲染

　　瀏覽器自從上世紀80年代後期90年代初期誕生以來，已經得到了長足的發展，其功能也越來越豐富，包括網路、資源管理、網頁瀏覽、多頁面管理、外掛和擴充套件、書籤管理、歷史記錄管理、設定管理、下載管理、賬戶和同步、安全機制、隱私管理、外觀主題、開發者工具等。在這些功能中，為使用者提供網頁瀏覽服務無疑是最重要的功能，下面將對相關內容進行介紹。

　　1.1.渲染引擎

　　渲染引擎：能夠將HTML/CSS/Javascript文字及相應的資原始檔轉換成影象結果。渲染引擎的主要作用是將資原始檔轉化為使用者可見的結果。在瀏覽器的發展過程中，不同的廠商開發了不同的渲染引擎，如Tridend(IE)、Gecko(FF)、WebKit(Safari,Chrome,Andriod瀏覽器)等。WebKit是由蘋果2005年發起的一個開源專案，引起了眾多公司的重視，幾年間被很多公司所採用，在移動端更佔據了壟斷地位。更有甚者，開發出了基於WebKit的支援HTML5的web作業系統(如：ChromeOS、WebOS)。

　　下面是WebKit的大致結構：　

　　上圖中實線框內模組是所有移植的共有部分，虛線框內不同的廠商可以自己實現。下面進行介紹：

　　作業系統：是管理和控制計算機硬體與軟體資源的計算機程式，是直接執行在“裸機”上的最基本的系統軟體，任何其他軟體都必須在作業系統的支援下才能執行。WebKit也是在作業系統上工作的。

　　第三方庫，為了WebKit提供支援，如圖形庫、網路庫、視訊庫等。

　　WebCore是各個瀏覽器使用的共享部分，包括HTML解析器、CSS解析器、DOM和SVG等。JavascriptCore是WebKit的預設引擎，在谷歌系列產品中被替換為V8引擎。WebKitPorts是WebKit中的非共享部分，由於平臺差異、第三方庫和需求的不同等原因，不同的移植導致了WebKit不同版本行為不一致，它是不同瀏覽器效能和功能差異的關鍵部分。

　　WebKit嵌入式程式設計介面，供瀏覽器呼叫，與移植密切相關，不同的移植有不同的介面規範。

　　測試用例，包括佈局測試用例和效能測試用例，用來驗證渲染結果的正確性。

　　1.2.網頁渲染流程

　　上面介紹了渲染引擎的各個模組，那麼一張網頁，要經歷怎樣的過程，才能抵達使用者面前？

　　首先是網頁內容，輸入到HTML解析器，HTML解析器解析，然後構建DOM樹，在這期間如果遇到Javascript程式碼則交給Javascript引擎處理；如果來自CSS解析器的樣式資訊，構建一個內部繪圖模型。該模型由佈局模組計算模型內部各個元素的位置和大小資訊，最後由繪圖模組完成從該模型到影象的繪製。在網頁渲染的過程中，大致可分為下面3個階段。

　　1.2.1.從輸入URL到生成DOM樹

　　位址列輸入URL，WebKit呼叫資源載入器載入相應資源；

　　載入器依賴網路模組建立連線，傳送請求並接收答覆；

　　WebKit接收各種網頁或者資源資料，其中某些資源可能同步或非同步獲取；

　　網頁交給HTML解析器轉變為詞語；

　　直譯器根據詞語構建節點，形成DOM樹；

　　如果節點是Javascript程式碼，呼叫Javascript引擎解釋並執行；

　　Javascript程式碼可能會修改DOM樹結構；

　　如果節點依賴其他資源，如圖片\css、視訊等，呼叫資源載入器載入它們，但這些是非同步載入的，不會阻礙當前DOM樹繼續建立；如果是Javascript資源URL（沒有標記非同步方式），則需要停止當前DOM樹建立，直到Javascript載入並被Javascript引擎執行後才繼續DOM樹的建立。

　　1.2.2.從DOM樹到構建WebKit繪圖上下文

　　CSS檔案被CSS直譯器解釋成內部表示；

　　CSS直譯器完成工作後，在DOM樹上附加樣式資訊，生成RenderObject樹；

　　RenderObject節點在建立的同時，WebKit會根據網頁層次結構構建RenderLayer樹，同時構建一個虛擬繪圖上下文。

　　1.2.3.繪圖上下文到最終影象呈現

　　繪圖上下文是一個與平臺無關的抽象類，它將每個繪圖操作橋接到不同的具體實現類，也就是繪圖具體實現類；

　　繪圖實現類也可能有簡單的實現，也可能有複雜的實現，軟體渲染、硬體渲染、合成渲染等；

　　繪圖實現類將2D圖形庫或者3D圖形庫繪製結果儲存，交給瀏覽器介面進行展示。

　　上述是一個完整的渲染過程，現代網頁很多都是動態的，隨著網頁與使用者的互動，瀏覽器需要不斷的重複渲染過程。

　　1.3.Javascript引擎

　　Javascript本質上是一種解釋型語言，與編譯型語言不同的是它需要一遍執行一邊解析，而編譯型語言在執行時已經完成編譯，可直接執行，有更快的執行速度(如上圖所示)。Javascript程式碼是在瀏覽器端解析和執行的，如果需要時間太長，會影響使用者體驗。那麼提高Javascript的解析速度就是當務之急。Javascript引擎和渲染引擎的關係如下圖所示：

　　Javascript語言是解釋型語言，為了提高效能，引入了Java虛擬機器和C++編譯器中的眾多技術。現在Javascript引擎的執行過程大致是：

　　原始碼-→抽象語法樹-→位元組碼-→JIT-→原生代碼(V8引擎沒有中間位元組碼)。一段程式碼的抽象語法樹示例如下：

function demo(name) {
    console.log(name);
}

　　抽象語法樹如下：

　　V8更加直接的將抽象語法樹通過JIT技術轉換成原生代碼，放棄了在位元組碼階段可以進行的一些效能優化，但保證了執行速度。在V8生成原生代碼後，也會通過Profiler採集一些資訊，來優化原生代碼。雖然，少了生成位元組碼這一階段的效能優化，但極大減少了轉換時間。

　　但是在2017年4月底，v8的5.9版本釋出了，新增了一個Ignition位元組碼直譯器，將預設啟動，從此之後將與JSCore有大致相同的流程。做出這一改變的原因為：（主要動機）減輕機器碼佔用的記憶體空間，即犧牲時間換空間；提高程式碼的啟動速度；對v8的程式碼進行重構，降低v8的程式碼複雜度。

　　Javascript的效能和C相比還有不小的距離，可預見的未來估計也只能接近它，而不是與它相比，這從語言型別上已經決定。下面將對V8引擎進行更為細緻的介紹。

　　2.V8引擎

　　V8引擎是一個Javascript引擎實現，最初由一些語言方面專家設計，後被谷歌收購，隨後谷歌對其進行了開源。V8使用C++開發，，在執行Javascript之前，相比其它的Javascript的引擎轉換成位元組碼或解釋執行，V8將其編譯成原生機器碼（IA-32,x86-64,ARM,orMIPSCPUs），並且使用瞭如內聯快取（inlinecaching）等方法來提高效能。有了這些功能，Javascript程式在V8引擎下的執行速度媲美二進位制程式。V8支援眾多作業系統，如windows、linux、android等，也支援其他硬體架構，如IA32,X64,ARM等，具有很好的可移植和跨平臺特性。

　　V8專案程式碼結構如下：

　　2.1.資料表示

　　Javascript是一種動態型別語言，在編譯時並不能準確知道變數的型別，只可以在執行時確定，這就不像c++或者java等靜態型別語言，在編譯時候就可以確切知道變數的型別。然而，在執行時計算和決定型別，會嚴重影響語言效能，這也就是Javascript執行效率比C++或者JAVA低很多的原因之一。

　　在C++中，原始碼需要經過編譯才能執行，在生成原生代碼的過程中，變數的地址和型別已經確定，執行原生代碼時利用陣列和位移就可以存取變數和方法的地址，不需要再進行額外的查詢，幾個機器指令即可完成，節省了確定型別和地址的時間。由於Javascript是無型別語言，那就不能像c++那樣在執行時已經知道變數的型別和地址，需要臨時確定。Javascript和C++有以下幾個區別：

　　編譯確定位置，C++編譯階段確定位置偏移資訊，在執行時直接存取，Javascript在執行階段確定，而且執行期間可以修改物件屬性；

　　偏移資訊共享，C++有型別定義，執行時不能動態改變，可共享偏移資訊，Javascript每個物件都是自描述，屬性和位置偏移資訊都包含在自身的結構中；

　　偏移資訊查詢，C++查詢偏移地址很簡單，在編譯程式碼階段，對使用的某型別成員變數直接設定偏移位置，Javascript中使用一個物件，需要通過屬性名匹配才能找到相應的值，需要更多的操作。

　　在程式碼執行過程中，變數的存取是非常普遍和頻繁的，通過偏移量來存取，使用少數兩個彙編指令就能完成，如果通過屬性名匹配則需要更多的彙編指令，也需要更多的記憶體空間。示例如下：

　　在Javascript中，除boolean，number，string，null，undefined這個五個簡單變數外，其他的資料都是物件，V8使用一種特殊的方式來表示它們，進而優化Javascript的內部表示問題。

　　在V8中，資料的內部表示由資料的實際內容和資料的控制代碼構成。資料的實際內容是變長的，型別也是不同的；控制代碼固定大小，包含指向資料的指標。這種設計可以方便V8進行垃圾回收和移動資料內容，如果直接使用指標的話就會出問題或者需要更大的開銷，使用控制代碼的話，只需修改控制代碼中的指標即可，使用者使用的還是控制代碼，指標改動是對使用者透明的。

　　除少數資料(如整型資料)由handle本身儲存外，其他內容限於控制代碼大小和變長等原因，都儲存在堆中。整數直接從value中取值，然後使用一個指標指向它，可以減少記憶體的佔用並提高訪問速度。一個控制代碼物件的大小是4位元組(32位裝置)或者8位元組(64位裝置)，而在JavascriptCore中，使用的8個位元組表示控制代碼。在堆中存放的物件都是4位元組對齊的，所以它們指標的後兩位是不需要的，V8用這兩位表示資料的型別，00為整數，01為其他。

　　Javascript物件在V8中的實現包含三個部分：隱藏類指標，這是v8為Javascript物件建立的隱藏類；屬性值表指標，指向該物件包含的屬性值；元素表指標，指向該物件包含的屬性。

　　2.2.工作過程

　　前面有過介紹，V8引擎在執行Javascript的過程中，主要有兩個階段：編譯和執行，與C++的執行前完全編譯不同的是，Javascript需要在使用者使用時完成編譯和執行。在V8中，Javascript相關程式碼並非一下完成編譯的，而是在某些程式碼需要執行時，才會進行編譯，這就提高了響應時間，減少了時間開銷。在V8引擎中，原始碼先被解析器轉變為抽象語法樹(AST)，然後使用JIT編譯器的全程式碼生成器從AST直接生成本地可執行程式碼。這個過程不同於JAVA先生成位元組碼或中間表示，減少了AST到位元組碼的轉換時間，提高了程式碼的執行速度。但由於缺少了轉換為位元組碼這一中間過程，也就減少了優化程式碼的機會。

　　V8引擎編譯原生代碼時使用的主要類如下所示：

　　script：表示Javascript程式碼，即包含原始碼，又包含編譯之後生成的原生代碼，即是編譯入口，又是執行入口；

　　Compiler：編譯器類，輔組script類來編譯生成程式碼，呼叫直譯器(Parser)來生成AST和全程式碼生成器，將AST轉變為原生代碼；

　　AstNode：抽象語法樹節點類，是其他所有節點的基類，包含非常多的子類，後面會針對不同的子類生成不同的原生代碼；

　　AstVisitor：抽象語法樹的訪問者類，主要用來遍歷異構的抽象語法樹；

　　FullCodeGenerator：AstVisitor類的子類，通過遍歷AST來為Javascript生成本地可執行程式碼。

　　Javascript程式碼編譯的過程大致為：script類呼叫Compiler類的Compile函式為其生成原生代碼。Compile函式先使用Parser類生成AST，再使用FullCodeGenerator類來生成原生代碼。原生代碼與具體的硬體平臺密切相關，FullCodeGenerator使用多個後端來生成與平臺相匹配的本地彙編程式碼。由於FullCodeGenerator通過遍歷AST來為每個節點生成相應的彙編程式碼，缺失了全域性檢視，節點之間的優化也就無從談起。

　　在執行編譯之前，V8會構建眾多全域性物件並載入一些內建的庫（如math庫），來構建一個執行環境。而且在Javascript原始碼中，並非所有的函式都被編譯生成原生代碼，而是延遲編譯，在呼叫時才會編譯。

　　由於V8缺少了生成中間程式碼這一環節，缺少了必要的優化，為了提升效能，V8會在生成原生代碼後，使用資料分析器(profiler)採集一些資訊，然後根據這些資料將原生代碼進行優化，生成更高效的原生代碼，這是一個逐步改進的過程。同時，當發現優化後代碼的效能還不如未優化的程式碼，V8將退回原來的程式碼，也就是優化回滾。下面介紹一下執行階段，該階段使用的主要類如下所示：

　　script：表示Javascript程式碼，即包含原始碼，又包含編譯之後生成的原生代碼，即是編譯入口，又是執行入口；

　　Execution：執行程式碼的輔組類，包含一些重要函式，如Call函式，它輔組進入和執行script程式碼；

　　JSFunction：需要執行的Javascript函式表示類；

　　Runtime：執行這些原生代碼的輔組類，主要提供執行時所需的輔組函式，如：屬性訪問、型別轉換、編譯、算術、位操作、比較、正則表示式等；

　　Heap：執行原生代碼需要使用的記憶體堆類；

　　MarkCompactCollector：垃圾回收機制的主要實現類，用來標記、清除和整理等基本的垃圾回收過程；

　　SweeperThread：負責垃圾回收的執行緒。

　　先根據需要編譯和生成這些原生代碼，也就是使用編譯階段那些類和操作。在V8中，函式是一個基本單位，當某個Javascript函式被呼叫時，V8會查詢該函式是否已經生成原生代碼，如果已經生成，則直接呼叫該函式。否則，V8引擎會生成屬於該函式的原生代碼。這就節約了時間，減少了處理那些使用不到的程式碼的時間。其次，執行編譯後的程式碼為Javascript構建JS物件，這需要Runtime類來輔組建立物件，並需要從Heap類分配記憶體。再次，藉助Runtime類中的輔組函式來完成一些功能，如屬性訪問等。最後，將不用的空間進行標記清除和垃圾回收。

　　2.3.優化回滾

　　因為V8是基於AST直接生成原生代碼，沒有經過中間表示層的優化，所以原生代碼尚未經過很好的優化。於是，在2010年，V8引入了新的編譯器-Crankshaft，它主要針對熱點函式進行優化，基於Javascript原始碼開始分析而非原生代碼，同時構建Hydroger圖並基於此來進行優化分析。

　　Crankshaft編譯器為了效能考慮，通常會做出比較樂觀和大膽的預測—程式碼穩定且變數型別不變，所以可以生成高效的原生代碼。但是，鑑於Javascript的一個弱型別的語言，變數型別也可能在執行的過程中進行改變，鑑於這種情況，V8會將該編譯器做的想當然的優化進行回滾，稱為優化回滾。

　　示例如下：

　　varcounter=0;

　　functiontest(x,y){

　　counter++;

　　if(counter<1000000){

　　return'jeri';

　　}

　　varunknown=newDate();

　　console.log(unknown);

　　}

　　該函式被呼叫多次之後，V8引擎可能會觸發Crankshaft編譯器對其進行優化，而優化程式碼認為示例程式碼的型別資訊都已經被確定。但，由於尚未真正執行到newDate()這個地方，並未獲取unknown這個變數的型別，V8只得將該部分程式碼進行回滾。優化回滾是一個很耗時的操作，在寫程式碼過程中，儘量不要觸發優化該操作。

　　在最近釋出的V85.9版本中，新增了一個Ignition位元組碼直譯器，TurboFan和Ignition結合起來共同完成Javascript的編譯。這個版本中消除Cranshaft這個舊的編譯器，並讓新的Turbofan直接從位元組碼來優化程式碼，並當需要進行反優化的時候直接反優化到位元組碼，而不需要再考慮JS原始碼。

　　2.4.隱藏類與內嵌快取

　　2.4.1.隱藏類

　　在執行C++程式碼時，僅憑几個指令即可根據偏移資訊獲取變數資訊，而Javascript裡需要通過字串匹配來查詢屬性值的，這就需要更多的操作才能訪問到變數資訊，而程式碼量變數存取是十分頻繁的，這也就制約了Javascript的效能。V8借用了類和偏移位置的思想，將本來通過屬性名匹配來訪問屬性值的方法進行了改進，使用類似C++編譯器的偏移位置機制來實現，這就是隱藏類。

　　隱藏類將物件劃分成不同的組，對於組內物件擁有相同的屬性名和屬性值的情況，將這些組的屬性名和對應的偏移位置儲存在一個隱藏類中，組內所有物件共享該資訊。同時，也可以識別屬性不同的物件。示例如下：

　　使用Point構造了兩個物件p和q，這兩個物件具有相同的屬性名，V8將它們歸為同一個組，也就是隱藏類，這些屬性在隱藏類中有相同的偏移值，p和q共享這一資訊，進行屬性訪問時，只需根據隱藏類的偏移值即可。由於Javascript是動態型別語言，在執行時可以更改變數的型別，如果上述程式碼執行之後，執行q.z=2，那麼p和q將不再被認為是一個組，q將是一個新的隱藏類。

　　2.4.2.內嵌快取

　　正常訪問物件屬性的過程是：首先獲取隱藏類的地址，然後根據屬性名查詢偏移值，然後計算該屬性的地址。雖然相比以往在整個執行環境中查詢減小了很大的工作量，但依然比較耗時。能不能將之前查詢的結果快取起來，供再次訪問呢？當然是可行的，這就是內嵌快取。

　　內嵌快取的大致思路就是將初次查詢的隱藏類和偏移值儲存起來，當下次查詢的時候，先比較當前物件是否是之前的隱藏類，如果是的話，直接使用之前的快取結果，減少再次查詢表的時間。當然，如果一個物件有多個屬性，那麼快取失誤的概率就會提高，因為某個屬性的型別變化之後，物件的隱藏類也會變化，就與之前的快取不一致，需要重新使用以前的方式查詢雜湊表。

　　2.5.記憶體管理

　　Node中通過Javascript使用記憶體時就會發現只能使用部分記憶體（64位系統下約為1.4GB，32位系統下約為0.7GB），其深層原因是V8垃圾回收機制的限制所致（如果可使用記憶體太大，V8在進行垃圾回收時需耗費更多的資源和時間，嚴重影響JS的執行效率）。下面對記憶體管理進行介紹。

　　記憶體的管理組要由分配和回收兩個部分構成。V8的記憶體劃分如下：

　　Zone：管理小塊記憶體。其先自己申請一塊記憶體，然後管理和分配一些小記憶體，當一塊小記憶體被分配之後，不能被Zone回收，只能一次性回收Zone分配的所有小記憶體。當一個過程需要很多記憶體，Zone將需要分配大量的記憶體，卻又不能及時回收，會導致記憶體不足情況。

　　堆：管理Javascript使用的資料、生成的程式碼、雜湊表等。為方便實現垃圾回收，堆被分為三個部分：

　　年輕分代：為新建立的物件分配記憶體空間，經常需要進行垃圾回收。為方便年輕分代中的內容回收，可再將年輕分代分為兩半，一半用來分配，另一半在回收時負責將之前還需要保留的物件複製過來。

　　年老分代：根據需要將年老的物件、指標、程式碼等資料儲存起來，較少地進行垃圾回收。

　　大物件：為那些需要使用較多記憶體物件分配記憶體，當然同樣可能包含資料和程式碼等分配的記憶體，一個頁面只分配一個物件。

　　垃圾回收

　　V8使用了分代和大資料的記憶體分配，在回收記憶體時使用精簡整理的演算法標記未引用的物件，然後消除沒有標記的物件，最後整理和壓縮那些還未儲存的物件，即可完成垃圾回收。

　　在V8中，使用較多的是年輕分代和年老分代。年輕分代中的物件垃圾回收主要通過Scavenge演算法進行垃圾回收。在Scavenge的具體實現中，主要採用了Cheney演算法：通過複製的方式實現的垃圾回收演算法。它將堆記憶體分為兩個semispace，一個處於使用中（From空間），另一個處於閒置狀態（To空間）。當分配物件時，先是在From空間中進行分配。當開始進行垃圾回收時，會檢查From空間中的存活物件，這些存活物件將被複制到To空間中，而非存活物件佔用的空間將會被釋放。完成複製後，From空間和To空間的角色發生對換。在垃圾回收的過程中，就是通過將存活物件在兩個semispace空間之間進行復制。年輕分代中的物件有機會晉升為年老分代，條件主要有兩個：一個是物件是否經歷過Scavenge回收，一個是To空間的記憶體佔用比超過限制。

　　對於年老分代中的物件，由於存活物件佔較大比重，再採用上面的方式會有兩個問題：一個是存活物件較多，複製存活物件的效率將會很低；另一個問題依然是浪費一半空間的問題。為此，V8在年老分代中主要採用了Mark-Sweep（標記清除）標記清除和Mark-Compact（標記整理）相結合的方式進行垃圾回收。

　　2.6.快照

　　在V8引擎啟動時，需要構建Javascript執行環境，需要載入很多內建物件，同時也需要建立內建的函式，如Array，String，Math等。為了使V8更加整潔，載入物件和建立函式等任務都是使用Javascript檔案來實現的，V8引擎負責提供機制來支援，就是在編譯和執行Javascript前先載入這些檔案。

　　V8引擎需要編譯和執行這些內建的Javascript程式碼，同時使用堆等來儲存執行過程中建立的物件、程式碼等，這些都需要時間。為此，V8引入了快照機制。將這些內建的物件和函式載入之後的記憶體儲存並序列化。序列化之後的結果很容易反序列化，經過快照機制的啟動時間可以縮減幾毫秒。快照機制也可以將一些開發者認為需要的Javascript檔案序列化，以減少處理時間。不過快照機制的載入的程式碼不能被CrankShaft這樣的編譯器優化，可能會存在效能問題。

　　3.V8VSJavascriptCore

　　JavascriptCore引擎是WebKit中預設的Javascript引擎，也是蘋果開源的一個專案，應用較為廣泛。最初，效能不是很好，從2008年開始了一系列的優化，重新實現了編譯器和位元組碼直譯器，使得引擎的效能有較大的提升。隨後內嵌快取、基於正則表示式的JIT、簡單的JIT及位元組碼直譯器等技術引入進來，JavascriptCore引擎也在不斷的迭代和發展。

　　V8引擎自誕生之日起就以效能優化作為目標，引入了眾多新技術，極大了帶動了整個業界Javascript引擎效能的快速發展。總的來說，V8引擎較為激進，青睞可以提高效能的新技術，而JavascriptCore引擎較為穩健，漸進式的改變著自己的效能。總的來說Javascript引擎工作流程（包含v8和JavascriptCore）如下所示：

　　JavascriptCore的大致流程為：原始碼-→抽象語法樹-→位元組碼-→JIT-→原生代碼。JavascriptCore與V8有一些不同之處，其中最大的不同就是新增了位元組碼的中間表示，並加入了多層JIT編譯器（如：簡單JIT編譯器、DFGJIT編譯器、LLVM等）優化效能，不停的對原生代碼進行優化。(在V8的5.9版本中，新增了一個Ignition位元組碼直譯器，TurboFan和Ignition結合起來共同完成Javascript的編譯，此後V8將與JavascriptCore有大致相同的流程，Node8.0中V8版本為5.8)

　　還有就是在資料表示方面，V8在不同的機器上使用與機器位數相匹配的資料表示，而在JavascriptCore中控制代碼都是使用64位表示，其可以表示更大範圍的數字，所以即使在32位機器上，浮點型別同樣可以儲存在控制代碼中，不再需要訪問堆中的資料，當也會佔用更多的空間。

　　4.功能擴充套件

　　Javascript引擎的主要功能是解析和執行Javascript程式碼，往往不能滿足使用者多樣化的需要，那麼就可以增加擴充套件以提升它的能力。V8引擎有兩種擴充套件機制：繫結和擴充套件。

　　4.1.繫結機制

　　使用IDL檔案或介面檔案生成繫結檔案，將這些檔案同V8引擎一起編譯。WebKit中使用IDL來定義Javascript，但又與IDL有所不同，有一些改變。定義一個新的介面的步驟大致如下：

　　1.定義新的介面檔案，可以在Javascript程式碼進行呼叫，如mymodule.MyObj.myAttr；

　　modulemymodule{

　　interface[

　　InterfaceName=MyObject

　　]MyObj{

　　readonlyattributelongmyAttr;

　　DOMStringmyMethod(DOMStringmyArg);

　　};

　　}

　　2.按照引擎定義的標準介面為基礎實現介面類，生成Javascript引擎所需的繫結檔案。WebKit提供了工具幫助生成所需的繫結類，根據引擎不同和引擎開發語言的不同而有所差異。V8引擎會為上述示例程式碼生成v8MyObj.h(MyObj類具體的實現程式碼)和V8MyObj.cpp(橋接程式碼，輔組註冊橋接的函式到V8引擎)兩個繫結檔案。

　　Javascript引擎繫結機制需要將擴充套件程式碼和Javascript引擎一塊編譯和打包，不能根據需要在引擎啟動後再動態注入這些原生代碼。在實際WEB開發中，開發者都是基於現有瀏覽器的，根本不可能介入到Javascript引擎的編譯中，繫結機制有很大的侷限性，但其非常高效，適用於對效能要求較高的場景。

　　4.2.Extension機制

　　通過V8的基類Extension進行能力擴充套件，無需和V8引擎一起編譯，可以動態為引擎增加功能特性，具有很大的靈活性。

　　Extension機制的大致思路就是，V8提供一個基類Extension和一個全域性註冊函式，要想擴充套件Javascript能力，需要經過以下步驟：

class MYExtension : public v8::Extension {
    public:
        MYExtension() : v8::Extension("v8/My", "native function my();") {}
        virtual v8::Handle GetNativeFunction (
        v8::Handle name) {
            // 可以根據name來返回不同的函式
            return v8::FunctionTemplate::New(MYExtention::MY);
        }
        static v8::Handle MY(const v8::Arguments& args) {
            // Do sth here
            return v8::Undefined();
        }
};
MYExtension extension;
RegisterExtension(&extension);

　　1.基於Extension基類構建一個它的子類，並實現它的虛擬函式—GetNativeFunction，根據引數name來決定返回實函式；

　　2.建立一個該子類的物件，並通過註冊函式將該物件註冊到V8引擎，當Javascript呼叫’my’函式時就可被呼叫到。

　　Extension機制是呼叫V8的介面注入新函式，動態擴充套件非常方便，但沒有繫結機制高效，適用於對效能要求不高的場景。

　　總結

　　在過去幾年，Javascript在很多領域得到了廣泛的應用，然而限於Javascript語言本身的不足，執行效率不高。Google也推出了一些Javascript網路應用，如Gmail、GoogleMaps及GoogleDocsoffice等。這些應用的效能不僅受到伺服器、網路、渲染引擎以及其他諸多因素的影響，同時也受到Javascript本身執行速度的影響。然而既有的Javascript引擎無法滿足新的需求，而效能不佳一直是網路應用開發者最關心的。Google就開始了V8引擎的研究，將一系列新技術引入Javascript引擎中，大大提高了Javascript的執行效率。相信隨著V8引擎的不斷髮展，Javascript也會有更廣泛的應用場景，前端工程師也會有更好的未來！

　　那麼結合上面對於V8引擎的介紹，我們在程式設計中應注意：

　　型別。對於函式，Javascript是一種動態型別語言，JavascriptCore和V8都使用隱藏類和內嵌快取來提高效能，為了保證快取命中率，一個函式應該使用較少的資料型別；對於陣列，應儘量存放相同型別的資料，這樣就可以通過偏移位置來訪問。

　　資料表示。簡單型別資料（如整型）直接儲存在控制代碼中，可以減少定址時間和記憶體佔用，如果可以使用整數表示的，儘量不要用浮點型別。

　　記憶體。雖然Javascript語言會自己進行垃圾回收，但我們也應儘量做到及時回收不用的記憶體，對不再使用的物件設定為null或使用delete方法來刪除(使用delete方法刪除會觸發隱藏類新建，需要更多的額外操作)。

　　優化回滾。在執行多次之後，不要出現修改物件型別的語句，儘量不要觸發優化回滾，否則會大幅度降低程式碼的效能。

　　新機制。使用Javascript引擎或者渲染引擎提供的新機制和新介面提高效能。

文章轉自：V8 引擎是什麼？全面瞭解JavaScript引擎執行機制！_JavaScript-考高分網 (kaotop.com)