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JavaScript是如何工作的：引擎，運(yùn)行時(shí)間以及回調(diào)的概述

he_xd / 3027人閱讀

摘要：是如何工作的引擎，運(yùn)行時(shí)以及調(diào)用棧的概述原文譯者隨著變得越來(lái)越流行，團(tuán)隊(duì)在多個(gè)層級(jí)都對(duì)它進(jìn)行利用前端，后端，混合應(yīng)用，嵌入式設(shè)備以及更多。這個(gè)將會(huì)在是如何工作的的第二部分進(jìn)一步解釋。

How JavaScript works: an overview of the engine, the runtime, and the call stack JavaScript是如何工作的：引擎，運(yùn)行時(shí)以及調(diào)用棧的概述 
原文：How JavaScript works: an overview of the engine, the runtime, and the call stack


譯者：neal1991


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LICENSE: MIT

隨著JavaScript變得越來(lái)越流行，團(tuán)隊(duì)在多個(gè)層級(jí)都對(duì)它進(jìn)行利用－前端，后端，混合應(yīng)用，嵌入式設(shè)備以及更多。

正如GitHut stats所展示的那樣，JavaScript是Github上面最活躍以及總Push次數(shù)最多的語(yǔ)言。在其它類(lèi)別中也不會(huì)落后太多。

(獲取最新的 GitHub language stats).

如果項(xiàng)目對(duì)于JavaScript越來(lái)越依賴(lài)，這意味著為了構(gòu)建好的軟件開(kāi)發(fā)者必須利用這個(gè)JS提供的一切并且對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部有著更深的理解。

因此，盡管每天有很多開(kāi)發(fā)者在使用JavaScript，但并不知道內(nèi)部到底發(fā)生了什么。

概覽

幾乎每個(gè)人都已經(jīng)聽(tīng)說(shuō)過(guò)V8引擎的概念，并且很多知道JavaScript是單線程的或者它是使用一個(gè)回調(diào)隊(duì)列的。

在這篇博文中，我們將會(huì)詳細(xì)講述所有概念并且解釋JavaScript是如何真正運(yùn)行的。在了解這些細(xì)節(jié)之后，你將能夠?qū)懗瞿軌蜻m宜地利用提供的API的更好的，非阻塞的app。

如果對(duì)于JvaScript來(lái)說(shuō)還不是很了解，這篇博文將會(huì)幫助你理解為什么JavaScript和別的語(yǔ)言相比如此“奇怪”。

如果你是一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的JavaScript開(kāi)發(fā)者，希望這篇文章能夠讓你對(duì)你每天使用的JavaScript Runtime是如何真正工作的。

JavaScript 引擎

最流行的JavaScript引擎的例子之一就是谷歌的V8引擎。比如Chrome以及Node.js內(nèi)部就是使用V8引擎。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的視圖示例：

引擎主要由兩個(gè)部分組成：

內(nèi)存堆——這是內(nèi)存分配發(fā)生的地方

回調(diào)——這是你代碼執(zhí)行時(shí)的棧幀。

Runtime

有很多瀏覽器中的API幾乎都被JavaScript開(kāi)發(fā)者使用過(guò)（比如："setTimeout"）。然而這些API并不是由引擎提供的。

那么，它們是從哪來(lái)的呢？

事實(shí)證明這有一點(diǎn)復(fù)雜。

因此，雖然我們有引擎但實(shí)際上是有更多。我們有那些由瀏覽器提供的Web API，像DOM, AJAX, setTimeout以及更多。

接著，我們還有非常流行的事件循環(huán)(event loo)以及回調(diào)隊(duì)列(callback queue)。

調(diào)用棧

JavaScript是一種單線程的編程語(yǔ)言，這意味著它只擁有一個(gè)多帶帶的調(diào)用棧。因此它一次只能做一件事情。

調(diào)用棧是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)記錄著我們正在程序的什么地方。如果我們步入一個(gè)函數(shù)，我們就將這個(gè)函數(shù)放在棧的頂部。如果我們從一個(gè)函數(shù)返回，我們則是將這個(gè)函數(shù)從棧頂彈出。這就是這個(gè)棧所做的一切。

讓我們看一個(gè)例子。參看如下代碼：

function multiply(x, y) {
    return x * y;
}

function printSquare(x) {
    var s = multiply(x, x);
    console.log(s);
}

printSquare(5);

當(dāng)引擎執(zhí)行這段代碼的時(shí)候，調(diào)用棧首先將會(huì)是空的。然后，將會(huì)按照以下步驟進(jìn)行：

調(diào)用棧中的每一項(xiàng)都被稱(chēng)為棧幀(Stack Frame)。

并且這正是都異常被拋出的時(shí)候棧追蹤是如何構(gòu)建的——這基本就是異常發(fā)生時(shí)調(diào)用棧的狀態(tài)。請(qǐng)看如下代碼：

function foo() {
    throw new Error("SessionStack will help you resolve crashes :)");
}

function bar() {
    foo();
}

function start() {
    bar();
}

start();

如果這段代碼在Chrome中執(zhí)行（假設(shè)代碼是在一個(gè)叫做foo.js的文件中），接下來(lái)的棧追蹤將會(huì)產(chǎn)生：

“爆棧"——當(dāng)你達(dá)到最大調(diào)用棧的大小的時(shí)候就會(huì)發(fā)生這種情況。并且這種情況很容易產(chǎn)生，特別是你沒(méi)有對(duì)你的代碼做全面的測(cè)試的時(shí)候。請(qǐng)看下面的示例代碼：

function foo() {
    foo();
}

foo();

當(dāng)引擎開(kāi)始執(zhí)行這段代碼的時(shí)候，它一開(kāi)始調(diào)用函數(shù)”foo“。然而，這個(gè)函數(shù)遞歸調(diào)用本身并且沒(méi)有終止條件。因此在每一個(gè)執(zhí)行的步驟中，相同的函數(shù)都會(huì)一次又一次地被添加到調(diào)用棧中?？雌饋?lái)就像這樣：

在某個(gè)點(diǎn)，然而函數(shù)調(diào)用的數(shù)量就超過(guò)調(diào)用棧的實(shí)際尺寸，那么瀏覽器就決定采取行動(dòng)，拋出一個(gè)錯(cuò)誤，看起來(lái)是這個(gè)樣子的：

在單線程環(huán)境中運(yùn)行代碼可能相當(dāng)容易因?yàn)槟悴恍枰幚矶嗑€程環(huán)境中復(fù)雜的情形——比如，死鎖。

但是在單線程環(huán)境中也可能遇到種種限制。因?yàn)镴avaScript具有一個(gè)多帶帶的調(diào)用棧，當(dāng)事情變得緩慢的時(shí)候到底發(fā)生了什么？

并發(fā)以及事件循環(huán)

當(dāng)你的函數(shù)調(diào)用在調(diào)用棧中花了大量的時(shí)間來(lái)進(jìn)行到底發(fā)生了什么？比如，想象一下假如你想在瀏覽器中使用JavaScript來(lái)做一些復(fù)雜的圖像轉(zhuǎn)換。

你可能會(huì)問(wèn)——為什么這也會(huì)是一個(gè)問(wèn)題？問(wèn)題是盡管調(diào)用棧具有函數(shù)來(lái)執(zhí)行，但是瀏覽器實(shí)施中不能做任何其他的事——它被阻塞了。這意味著瀏覽器不能渲染，它不能運(yùn)行其他的代碼，它就是歇菜了。如果你希望你的app能夠具有流暢的UI的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。

并且這不是唯一的問(wèn)題。一旦你的瀏覽器開(kāi)始處理調(diào)用棧中的大量任務(wù)，他將在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都無(wú)法響應(yīng)。大多數(shù)瀏覽器通過(guò)拋出錯(cuò)誤來(lái)采取行動(dòng)，詢(xún)問(wèn)你是否想中止網(wǎng)頁(yè)。

現(xiàn)在，這并不是一種最好的用戶(hù)體驗(yàn)，是不是？

因此，我們?nèi)绾卧诓蛔枞鸘I并且讓瀏覽器保持響應(yīng)的情況下執(zhí)行大量的代碼？解決方案就是異步回調(diào)。

這個(gè)將會(huì)在”JavaScript是如何工作的"的第二部分進(jìn)一步解釋。

同時(shí)，如果你很難在你的JavaScript重現(xiàn)并且理解問(wèn)題的時(shí)候，可以看看 SessionStack。SessionStack記錄了你的web應(yīng)用中的一切：所有的DOM變化，用戶(hù)交互，JavaScript異常，棧追蹤，失敗的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求以及調(diào)試消息。

使用SessionStack，你可以重現(xiàn)你的web應(yīng)用中的問(wèn)題就像錄像一樣，并且可以看到用戶(hù)交互的一切。

現(xiàn)在有一個(gè)免費(fèi)的計(jì)劃能夠允許你可以開(kāi)始免費(fèi)試用

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