V8中的隐藏类（Hidden Classes）和内联缓存（Inline Caching）

隐藏类（Hidden Classes）

众所周知，Javascript是一种动态编程语言，这意味着对象在初始化后仍然能够对其属性进行增删操做。好比，下面这段代码，“car”对象经初始化后带有“make”和“model”两个属性，可是以后，该对象又被动态地添加了“year”这个属性。

function Car(make,model) {
    this.make = make;
    this.model = model;
}

const car = new Car(honda,accord);

car.year = 2005;

大多数的Javascript解释器使用类字典结构来储存类的属性在内存中的位置。可是这样的结构使得在进行属性值的查找时，Javascript要比Java这种静态语言更消耗性能。在Java中，全部对象的属性在编译前将会被一个固定的对象结构肯定下来，而且在运行时不能动态的进行增删。这样带来的好处就是，属性的值（或是属性的指针）能够彼此间间隔固定的偏移量储存在一段连续的内存空间中。经过属性的类型能够轻松肯定它的偏移量，可是因为Javascript中在运行时能够动态地改变属性类型，因此在Javascript中是这种方法是不可能实现的。

在像Java这样的非动态语言中，单个指令就能够肯定属性在内存中的位置，可是在Javascript中须要多个指令在哈希表中查找属性的内存位置。这致使Javascript中的属性查找相较于其余语言要慢得多。

鉴于字典表这种查找属性内存位置的方式如此低效，V8使用了一种大相径庭的方法进行改进，隐藏类。其实，抛开隐藏类做用在运行时的区别不谈，它和Java中的固定对象结构十分类似。在阅读下面的内容以前，请明确两个重点，第一，V8会为每一个对象关联一个隐藏类，第二，隐藏类的目的是优化属性的访问速度。下面让咱们进入正题。

function Point(x,y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
}

const obj = new Point(1,2);

一旦声明了一个新的方法，Javascript就会建立一个隐藏类C0。

在此时尚未声明任何的属性，因此C0如今为空。

一旦第一个语句“this.x=x”被执行，V8将会基于C0建立第二个隐藏类C1。C1记录了能够找到属性x在内存中的位置。在这个例子中，x保存在偏移量为0的位置，这表示能够将一个内存中的对象目标看做是一段连续的空间。而这段空间中的第一段偏移表明着属性x。与此同时，V8将会用“类偏移”操做更新C0，这表明着属性x已经添加到了目标对象。以后，目标对象所对应的隐藏类指针将指向C1。

每当目标对象添加一个新的属性，对象的旧的隐藏类就会变换路径到一个新的隐藏类。隐藏类的重要之处在于可使通过相同建立过程建立的对象共享隐藏类。假如两个对象共享一个隐藏类，并向两个对象中同时添加相同的属性，那么这种变换将会保证变换后获得相同的隐藏类，这样代码就获得了优化。

当“this.y=y”执行时将重复上面的操做。一个新的叫C2的隐藏类将被建立，而后对C1进行类变换代表属性y已经添加到了目标对象，最后将隐藏类指向C2。这样目标对象的隐藏类就更新到了C2。

注意：隐藏类的变换取决于对目标对象的属性添加顺序。请注意下面的代码：

1  function Point(x,y) {
2    this.x = x;
3    this.y = y;
4  }
5 
7  var obj1 = new Point(1,2);
8  var obj2 = new Point(3,4);
9
10 obj1.a = 5;
11 obj1.b = 10;
12
13 obj2.b = 10;
14 obj2.a = 5;

直到第九行为止，obj1和obj2都共享同一个隐藏类。可是，当属性a和b以相反的顺序添加到了两个对象中，这致使最后两个对象以不一样的变换路径产生了两个不一样的的隐藏类。

看到这里，有些读者会认为两个对象具备两个不一样的隐藏类并非什么严重的问题。只要隐藏类中储存着正确的偏移量，访问属性的速度应该和共享相同隐藏类同样快。想理解为何这种想法是错误的，须要先介绍另外一种V8的优化技术，行内缓存。

行内缓存（Inline Caching）

V8利用的另外一种技术来优化动态类型语言的性能，叫作“行内缓存”。若是想详细深刻地了解行内缓存，能够参考这里，可是简单来说，行内缓存依赖于一种观察到的现象，那就是，重复调用方法大几率会使用相同类型的参数。

那它究竟是如何工做的呢？V8将会维护一个记录最近有一段时间内调用方法时传入参数类型的缓存，而后使用所得到的信息预测在将来调用时所传入的参数类型。一旦V8引擎对参数的类型进行了正确的预测，将使得引擎越过解析如何访问类属性的过程，直接使用以前缓存的信息直接得到隐藏类并对对象属性进行访问。

那么为何隐藏类的概念和行内缓存这两个概念如此紧密相关呢？每当使用一个特定的对象调用方法时，V8引擎就会去查找对象的隐藏类，以便获取后续访问特定属性的偏移量。通过两次成功地以具备相同隐藏类参数调用相同的方法后，V8引擎将省略隐藏类的查找过程，并直接的添加属性的偏移量。对于后续的调用，引擎都将假设隐藏类不会变化，并直接使用上一次查找时缓存的偏移访问内存，这样将极大地提高访问速度。

行内缓存是对象共享隐藏类地一个重要缘由。若是你建立了两个相同类型可是具备不一样隐藏类的对象，引擎将没法对其进行行内缓存的优化，由于不一样隐藏类表明着具备不一样的属性偏移量。

优化相关建议

1. 保证以相同的顺序实例化对象属性，这样能够保证它们共享相同的隐藏类。
2. 在对象实例化后向对象添加属性将会迫使隐藏类改变，这将会使也已经进行行内缓存的方法的访问速度变慢。因此，请尽可能保证，在构造器内进行全部的属性声明。
3. 不停执行相同方法的代码会比总在执行不一样方法的代码速度快。