问答方式学 Node.js

Q: 什么是 Node.js ？

A：Node.js 是指运于 web 服务端的 JavaScript，基于 Chrome V8 引擎，有非阻塞，事件驱动 I/O 等特性。

Q: 等等，你刚提到了 Chrome V8 引擎，它是什么，为何使用它而不是其它引擎？

A：JavaScript 引擎是执行 JavaScript 代码的程序或解释器，JavaScript 引擎能够实现为标准解释器，或者以某种形式将 JavaScript 编译为字节码的即时编译器。它的工做流程大体以下：

Chrome V8 引擎即是其中一种，由 Google 开发，使用 C++ 编写，它的工做流程几乎与上图一致：

相比于其它 JavaScript 引擎转换成字节码或者解释执行，V8 将 JavaScript 代码转换成更高效的机器码（IA-32, x86-64, ARM, or MIPS CPUs）。它经过 JIT（Just-In-Time）编译器实现，不生成字节码或任何中间代码。而且使用了如 Inlining、Shapes、Inline Caches 等方法来提升性能。

Q：很好，如今我已经了解一点 Chrome V8 引擎有什么用了，可是你列举的那些方法，真让我头大。

A：好比 Shapes 与 Inline Caches 用来优化对象属性加载。

Q：嗯？

A：ECMAScript 规范基本上将全部对象定义为由字符串键值映射到 property 属性的字典，其中 [[]] 双方括号是规范定义不能直接暴露给 JavaScript 的属性的表示方法。

Q：在内存中也是这么存储？

A：不不不，若是在内存中这么存储，那就浪费空间了。好比说有相同形状的对象 object = { x: 7, y: 8 }，它们的属性名是相同的，而且在属性值的完整字典中，也只有 [[value]] 不一样。

Q：那应该分开存储，把除 [[value]] 以外的全部属性名和其他特性单独存储。而且它须要有一个属性，来告知 JavaScript 引擎去哪查找具体的值。

A：是的，引擎将对象的 Shape 分开存储，以下 JSObject 只是存储 [[value]]，Shape 中有一个 Offset 偏移量来告知 JavaScript 取哪找具体的值：

当有多个具备相同形状对象时，优点变得清晰可见。由于只须要将它们的形状与键值属性信息存储一次！

Q：原来是这样，不过那和 Inline Caches 有什么关系？

A：关系大了，Shapes 主要是用来实现 Inline Caches（ICs）的，Inline Caches 是 JavaScript 快速运行的关键因素之一。

Q：

A：好比有一个从对象中获取 x 属性的函数，在 JSC（JavaScriptCore） 中执行时，会生成如下字节码：

Inline Caches 在第一个指令 get_by_id 指令中，由两个未初始化的插槽组成。

当调用函数 getX({ x: 'a' }) 时，像前面所说，对象 { x: 'a' } 有一个包含属性 x 的 Shape，该 Shape 包含属性 x 的偏移量和其它特性，当第一次执行该函数时，会把该属性的 Shape 和 偏移量存储在 Inline Caches 中：

后续调用该函数时，Inline Caches 只须要对比 Shape，若是与之前相同，则只须要从偏移量加载该属性值。这比每次查找要快不少。

Q：很精彩！

A：V8 所作的，远不止这些，在即将要发布的 7.2 版本中，解析时间明显下降，缩短加载时间，提升响应速度：

Q：好了，我们不说 V8 了，我对你前面提到的非阻塞和事件驱动 I/O 挺感兴趣的。

A：......

未完待续

参考

• JavaScript 引擎基础：Shapes 和 Inline Caches
• V8 v7.2 发布
• How JavaScript works: inside the V8 engine + 5 tips on how to write optimized code