JavaScript程式碼的編譯與優化

　　Node可以看作是JavaScript的執行時環境。一方面，它提供了多種可呼叫的API，如讀寫檔案、網路請求、系統資訊等。另一方面，因為CPU執行的是機器碼，它還負責將JavaScript程式碼解釋成機器指令序列執行，這部分工作是由V8引擎完成。

即時編譯

　　V8採用即時編譯技術（JIT），直接將JavaScript程式碼編譯成本地平臺的機器碼。巨集觀上看，其步驟為JavaScript原始碼—>抽象語法樹—>本地機器碼，並且後一個步驟只依賴前一個步驟。
　　這與其他直譯器不同，例如Java語言需要先將原始碼編譯成位元組碼，然後給JVM解釋執行，JVM根據優化策略，執行過程中有選擇地將一部分位元組碼編譯成本地機器碼。
　　V8不生成中間程式碼，一步到位，編譯成機器碼，CPU就開始執行了。比起生成中間碼解釋執行的方式，V8的策略省去了一個步驟，程式會更早地開始執行。並且執行編譯好的機器指令，也比解釋執行中間碼的速度更快。不足的是，缺少位元組碼這個中間表示，使得程式碼優化變得更困難。

隱藏類

　　首先我們看一下C++/Java這種靜態型別語言的每一個變數，都有一個唯一確定的型別。因為有型別資訊，一個物件包含哪些成員和這些成員在物件中的偏移量等資訊，編譯階段就可確定，執行時CPU只需要用物件首地址 —— 在C++中是this指標，加上成員在物件內部的偏移量即可訪問內部成員。這些訪問指令在編譯階段就生成了。
　　但對於JavaScript這種動態語言，變數在執行時可以隨時由不同型別的物件賦值，並且物件本身可以隨時新增刪除成員。訪問物件屬性需要的資訊完全由執行時決定。為了實現按照索引的方式訪問成員，V8“悄悄地”給執行中的物件分了類，在這個過程中產生了一種V8內部的資料結構，即隱藏類。隱藏類本身是一個物件。
　　隱藏類起到給物件分組的作用。同一組的物件，具有相同的成員名稱。隱藏類記錄了成員名稱和偏移量，根據這些資訊，V8能夠按照物件首地址+偏移量訪問成員變數。

內聯快取

　　上面講到，藉助隱藏類，可以使用陣列索引的方式存取物件成員。但成員的索引值是以雜湊表的方式儲存在隱藏類中。如果每次訪問屬性都搜尋隱藏類的雜湊表，那麼這種使用偏移量的方式不會帶來任何好處。
　　內斂快取是基於程式執行的區域性性原理，動態生成使用索引查詢的程式碼。下一次存取成員變數就不必再去搜尋雜湊表。

優化回退

　　V8 為了進一步提升JavaScript程式碼的執行效率，使用了Crankshaft編譯器生成更高效的機器碼。程式在執行時，V8會採集JavaScript程式碼執行資料。當V8發現某函式執行頻繁，就將其標記為熱點函式。針對熱點函式，V8的策略較為樂觀，傾向於認為此函式比較穩定，型別已經確定，於是呼叫Crankshaft編譯器，生成更高效的機器碼。後面的執行中，萬一遇到型別變化，V8採取將JavaScript函式回退到優化前的較一般的情況。

function add(a, b){
    return a + b
}
for(var i=0; i<10000; ++i){
    add(i, i);
}
add('a', 'b');

　　上述程式碼在執行for迴圈的過程中，每次呼叫add()函式，傳入的引數是整型，執行一定次數後，V8可能把這個函式標記為熱點函式，並根據每次執行傳入的引數預測，此函式的引數a、b為整型。於是呼叫Crankshaft編譯器生成相應的程式碼。但當迴圈退出，執行字串想加時，V8只好將函式回退到一般狀態。回退過程就是根據函式原始碼，生成相應的語法時，然後編譯成一般形式的機器碼。可以預見這個過程是比較耗時的，並且放棄了優化後的程式碼去執行一般形式的程式碼，因此要儘量避免觸發。

那麼再來看一個例子：

// 片段 1
var person = {
    add: function(a, b){
        return a + b;
    }
};
obj.name = 'li';

// 片段 2
var person = {
    add: function(a, b){
        return a + b;
    },

    name: 'li'
};

　　以上程式碼實現的功能相同，都是定義了一個物件，這個物件具有一個屬性name和一個方法add()。但使用片段2的方式效率更高。片段1給物件obj添加了一個屬性name，這會造成隱藏類的派生。給物件動態地新增和刪除屬性都會派生新的隱藏類。假如物件的add函式已經被優化，生成了更高效的程式碼，則因為新增或刪除屬性，這個改變後的物件無法使用優化後的程式碼。
　　上面的優化回退的例子也啟示我們，函式內部的引數型別越確定，V8越能夠生成優化後的程式碼。我們也要避免優化回退，例如可以再編寫一個專門針對字串想加的函式，而不是一個函式同時處理整型和字串。