Apakah Enjin JavaScript?

Menulis kod untuk web kadangkala terasa sedikit ajaib kerana kita menulis urutan aksara dalam fail, membuka fail itu dalam penyemak imbas dan menontonnya menjadi hidup. Tetapi memahami teknologi di sebalik keajaiban boleh membantu anda mengasah kemahiran anda sebagai pengaturcara dengan lebih baik.

Dalam artikel ini, anda akan menemui perkara yang berlaku di sebalik tabir dalam web berkuasa JavaScript atau timbunan mudah alih dengan memahami kerumitan enjin JavaScript yang menggerakkan penyemak imbas. Mari kita pecahkan perkara yang dilakukan oleh enjin JavaScript, sebab platform yang berbeza menggunakan enjin yang berbeza, bagaimana ia telah berkembang selama bertahun-tahun dan sebab kami, sebagai pembangun, harus mengambil berat.

Pertama, sedikit istilah

‘Enjin JavaScript’ sering dipanggil sejenis mesin maya. 'Mesin maya' merujuk kepada emulasi dipacu perisian bagi sistem komputer tertentu. Terdapat banyak jenis mesin maya dan ia diklasifikasikan mengikut ketepatan mesin tersebut dapat meniru atau menggantikan mesin fizikal sebenar.

Sebagai contoh, 'mesin maya sistem', menyediakan emulasi lengkap platform di mana sistem pengendalian boleh dilaksanakan. Pengguna Mac mungkin biasa dengan Parallels, mesin maya sistem yang membolehkan anda menjalankan Windows pada Mac anda.

‘Mesin maya proses’, sebaliknya, kurang berfungsi sepenuhnya dan boleh menjalankan satu program atau proses. Wine ialah mesin maya proses yang membolehkan anda menjalankan aplikasi Windows pada mesin Linux, tetapi tidak menyediakan keseluruhan OS Windows pada kotak Linux.

Enjin JavaScript ialah sejenis mesin maya proses yang direka khusus untuk mentafsir dan melaksanakan kod JavaScript.

Nota: adalah penting untuk membezakan antara enjin yang menggerakkan penyemak imbas dengan meletakkan halaman web, berbanding enjin JavaScript peringkat rendah yang mentafsir dan melaksanakan kod. Penjelasan yang baik terdapat dalam artikel ini tentang cara penyemak imbas berfungsi.

Jadi apakah sebenarnya enjin JavaScript dan apakah fungsinya?
Tugas asas enjin JavaScript, apabila semuanya dikatakan dan dilakukan, ialah mengambil kod JavaScript yang ditulis oleh pembangun dan menukarnya kepada kod yang pantas dan dioptimumkan yang boleh ditafsirkan oleh penyemak imbas atau bahkan dibenamkan ke dalam aplikasi. JavaScriptCore, sebenarnya, menamakan dirinya sebagai "mesin maya yang mengoptimumkan".

Lebih tepat lagi, setiap enjin JavaScript melaksanakan versi ECMAScript, yang mana JavaScript ialah dialek. Apabila ECMAScript berkembang, begitu juga enjin JavaScript. Sebab terdapat begitu banyak enjin yang berbeza adalah setiap satu direka untuk berfungsi dengan penyemak imbas web yang berbeza, penyemak imbas tanpa kepala atau masa jalan seperti Node.js.

Anda mungkin biasa dengan penyemak imbas web, tetapi apakah pelayar tanpa kepala? Ia adalah pelayar web tanpa antara muka pengguna grafik. Ia berguna untuk menjalankan ujian automatik terhadap produk web anda. Sejak versi 59 Chrome dan versi 56 Firefox, penyemak imbas biasa boleh digunakan dengan cara ini, terutamanya untuk ujian. Dan di manakah Node.js sesuai dengan ini? Node.js ialah rangka kerja terdorong peristiwa tak segerak yang membolehkan anda menggunakan JavaScript di bahagian pelayan. Memandangkan ia adalah alatan dipacu JavaScript, ia dikuasakan oleh enjin JavaScript.

Memandangkan takrifan mesin maya di atas, masuk akal untuk menyebut enjin JavaScript sebagai mesin maya proses, kerana tujuan utamanya adalah untuk membaca dan menyusun kod JavaScript. Ini tidak bermakna ia adalah enjin yang ringkas. JavaScriptCore, sebagai contoh, mempunyai enam 'blok binaan' yang menganalisis, mentafsir, mengoptimumkan dan mengumpul sampah kod JavaScript.

Bagaimana ini berfungsi?

Ini bergantung pada enjin. Mari kita pertimbangkan dua enjin penting: JavaScriptCore WebKit dan enjin V8 Google. Kedua-dua enjin ini mengendalikan kod pemprosesan secara berbeza.

JavaScriptCore melaksanakan satu siri langkah untuk mentafsir dan mengoptimumkan skrip:

Ia melakukan analisis leksikal, memecahkan sumber kepada satu siri token atau rentetan dengan makna yang dikenal pasti.

Token kemudiannya dianalisis oleh penghurai untuk sintaks dan dibina ke dalam pepohon sintaks.

Empat proses JIT (tepat pada masanya) kemudian bermula, menganalisis dan melaksanakan kod bait yang dihasilkan oleh penghurai.

Dalam istilah mudah, enjin JavaScript ini mengambil kod sumber anda, memecahkannya kepada rentetan (a.k.a. lexes), mengambil rentetan tersebut dan menukarnya kepada kod bait yang boleh difahami oleh pengkompil, dan kemudian melaksanakannya.

Enjin V8 Google, yang ditulis dalam C, juga menyusun dan melaksanakan kod sumber JavaScript, mengendalikan peruntukan memori dan sampah mengumpul sisa. Reka bentuknya terdiri daripada saluran paip pengkompil yang menyusun kod sumber terus ke dalam kod mesin:

• Pencucuhan, penterjemah yang menghasilkan bytecode

• TurboFan, pengkompil pengoptimuman yang menyusun kod bait itu ke dalam kod mesin

• SparkPlug, penyusun yang menambah TurboFan

Jika anda berminat dengan sejarah, saluran paip baharu ini menggantikan reka bentuk Full-codegen dan Crankshaft double-compiler lama yang digunakan sebelum ini oleh V8.

Setelah kod mesin dihasilkan oleh proses penyusunan, enjin mendedahkan semua jenis data, pengendali, objek dan fungsi yang dinyatakan dalam standard ECMA kepada penyemak imbas, atau mana-mana masa jalan yang perlu menggunakannya, seperti Node.js, Deno, atau Electron (yang digunakan oleh Visual Studio Code).

Lencongan kecil: masa tayangan

Jika enjin JavaScript berjalan secara senyap di latar belakang, menghuraikan kod dan memecahkannya kepada rentetan yang boleh dibaca supaya pengkompil boleh membaca dan menyusunnya, masa jalan cenderung menarik lebih banyak perhatian. Kenapa begitu?

Waktu jalan yang terkenal berfungsi di atas enjin JavaScript, memanjangkan kuasanya. Yang paling terkenal ialah Node, tetapi Deno dan Bun adalah pendatang baru di arena. Node dan Deno membenamkan V8, dan Bun membenamkan JavaScriptCore.

Bun mendakwa berjalan lebih pantas daripada Node atau Deno kerana JavaScriptCore lebih pantas daripada V8, mengendalikan 69,845 permintaan http sesaat berbanding 16,288 untuk Node dan 12,926 untuk Deno.

Matlamat masa jalan ini, seperti yang dinyatakan oleh dokumen Bun, "adalah untuk menjalankan kebanyakan JavaScript dunia di luar penyemak imbas, membawa peningkatan prestasi dan kerumitan kepada infrastruktur masa hadapan anda, serta produktiviti pembangun melalui alat yang lebih baik dan lebih mudah." Masa jalan ini, sebenarnya, memanfaatkan kuasa enjin JavaScript untuk menjadikan JavaScript berjalan di luar pelayar.

NativeScript ialah contoh yang baik bagi masa jalan yang dibina khusus untuk pembangunan aplikasi mudah alih asli merentas platform yang dibina menggunakan JavaScript.

Waktu jalan ini juga dibina untuk menyelesaikan beberapa masalah yang wujud yang dibentangkan oleh seni bina satu benang JavaScript. Nod, sebagai contoh, mengutamakan pelaksanaan rutin tak segerak dan tanpa benang. Semua masa jalan ini menawarkan pengalaman pembangun yang dipilih susun, termasuk sokongan terbina dalam untuk API yang digemari seperti fetch, websocket dan juga JSX, yang digemari oleh pembangun React. Ini mungkin sebab mereka cenderung menarik perhatian pembangun.

Waktu jalan, secara keseluruhan, menangani jurang yang dilihat dalam prestasi seni bina penyemak imbas standard dan enjin yang menggerakkannya. Apabila enjin berkembang, pastinya masa jalan ini.

Apakah enjin JavaScript yang ada di luar sana?

Terdapat pelbagai jenis enjin JavaScript yang tersedia untuk menganalisis, menghuraikan dan melaksanakan kod sebelah pelanggan anda. Dengan setiap keluaran versi penyemak imbas, enjin JavaScript mungkin ditukar atau dioptimumkan untuk mengikuti perkembangan terkini dalam pelaksanaan kod JavaScript.

Adalah berguna untuk diingat, sebelum benar-benar keliru dengan nama yang diberikan kepada enjin ini, bahawa banyak dorongan pemasaran masuk ke dalam enjin ini dan pelayar yang mendasarinya. Dalam analisis berguna kompilasi JavaScript ini, pengarang mencatat dengan masam: "Sekiranya anda tidak tahu, penyusun adalah kira-kira 37% terdiri daripada pemasaran, dan penjenamaan semula adalah salah satu daripada beberapa perkara yang boleh anda lakukan kepada penyusun, dari segi pemasaran, maka nama kereta api: SquirrelFish, Nitro, SFX..."

Sambil mengingati pasang surut dalam menamakan dan menamakan semula enjin ini, adalah berguna untuk mengambil perhatian beberapa peristiwa utama dalam sejarah enjin JavaScript. Saya telah menyusun carta berguna untuk anda:

Browser, Headless Browser, or Runtime	JavaScript Engine
Mozilla	Spidermonkey
Chrome	V8
IE	Chakra
Safari	JavaScriptCore*
Node.js	V8
Deno	V8
Bun	JavaScriptCore
Edge**	Blink and V8

*JavaScriptCore telah ditulis semula sebagai SquirrelFish, dijenamakan semula sebagai SquirrelFish Extreme, juga dipanggil Nitro. Walau bagaimanapun, ia masih merupakan kenyataan yang benar untuk memanggil JavaScriptCore enjin JavaScript yang mendasari pelaksanaan WebKit (seperti Safari).

**Edge pada asalnya menggunakan enjin Chakra, sebahagian daripadanya adalah sumber terbuka Microsoft. Edge kemudiannya dibina semula sebagai penyemak imbas Chromium, dengan enjin JavaScript Blink dan V8 di bawah hud.

Mengapa kita perlu mengambil berat?

Matlamat penghuraian kod dan proses pelaksanaan enjin JavaScript adalah untuk menjana kod yang paling dioptimumkan dalam masa yang sesingkat mungkin.
Intinya, evolusi enjin ini selari dengan usaha kami untuk mengembangkan persekitaran web dan mudah alih untuk menjadikannya sebagai prestasi yang mungkin. Untuk menjejaki evolusi ini, anda boleh melihat prestasi pelbagai enjin dalam graf penanda aras seperti yang dihasilkan di arewefastyet.com.

Mana-mana pembangun web perlu sedar tentang perbezaan yang wujud dalam penyemak imbas yang memaparkan kod yang kami bekerja keras untuk menghasilkan, nyahpepijat dan menyelenggara. Mengapakah skrip tertentu berfungsi dengan perlahan pada satu penyemak imbas, tetapi lebih cepat pada penyemak imbas yang lain?

Pembangun mudah alih, begitu juga, terutamanya mereka yang menulis apl mudah alih hibrid menggunakan paparan web untuk memaparkan kandungan mereka, akan ingin mengetahui enjin yang mentafsir kod JavaScript mereka. Semua pembangun web yang mengambil berat tentang pengalaman pengguna harus memahami batasan yang wujud dan kemungkinan yang ditawarkan oleh pelbagai penyemak imbas pada peranti kecil mereka. Mengikuti perubahan dalam
Enjin JavaScript akan menghabiskan masa dengan baik semasa anda berkembang sebagai pembangun web, mudah alih atau aplikasi.

Artikel ini pada asalnya muncul pada 2015 di Rangkaian Pembangun Telerik, dan sejak itu telah disemak dan dikemas kini untuk 2022 dan seterusnya. Artikel asal dipetik di wikipedia dalam entri JavaScript Engines.
 

Atas ialah kandungan terperinci Apakah Enjin JavaScript?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!