問答方式學 Node.js

Q: 什麼是 Node.js ？

A：Node.js 是指運於 web 服務端的 JavaScript，基於 Chrome V8 引擎，有非阻塞，事件驅動 I/O 等特性。

Q: 等等，你剛提到了 Chrome V8 引擎，它是什麼，爲何使用它而不是其它引擎？

A：JavaScript 引擎是執行 JavaScript 代碼的程序或解釋器，JavaScript 引擎能夠實現爲標準解釋器，或者以某種形式將 JavaScript 編譯爲字節碼的即時編譯器。它的工做流程大體以下：

Chrome V8 引擎即是其中一種，由 Google 開發，使用 C++ 編寫，它的工做流程幾乎與上圖一致：

相比於其它 JavaScript 引擎轉換成字節碼或者解釋執行，V8 將 JavaScript 代碼轉換成更高效的機器碼（IA-32, x86-64, ARM, or MIPS CPUs）。它經過 JIT（Just-In-Time）編譯器實現，不生成字節碼或任何中間代碼。而且使用瞭如 Inlining、Shapes、Inline Caches 等方法來提升性能。

Q：很好，如今我已經瞭解一點 Chrome V8 引擎有什麼用了，可是你列舉的那些方法，真讓我頭大。

A：好比 Shapes 與 Inline Caches 用來優化對象屬性加載。

Q：嗯？

A：ECMAScript 規範基本上將全部對象定義爲由字符串鍵值映射到 property 屬性的字典，其中 [[]] 雙方括號是規範定義不能直接暴露給 JavaScript 的屬性的表示方法。

Q：在內存中也是這麼存儲？

A：不不不，若是在內存中這麼存儲，那就浪費空間了。好比說有相同形狀的對象 object = { x: 7, y: 8 }，它們的屬性名是相同的，而且在屬性值的完整字典中，也只有 [[value]] 不一樣。

Q：那應該分開存儲，把除 [[value]] 以外的全部屬性名和其他特性單獨存儲。而且它須要有一個屬性，來告知 JavaScript 引擎去哪查找具體的值。

A：是的，引擎將對象的 Shape 分開存儲，以下 JSObject 只是存儲 [[value]]，Shape 中有一個 Offset 偏移量來告知 JavaScript 取哪找具體的值：

當有多個具備相同形狀對象時，優點變得清晰可見。由於只須要將它們的形狀與鍵值屬性信息存儲一次！

Q：原來是這樣，不過那和 Inline Caches 有什麼關係？

A：關係大了，Shapes 主要是用來實現 Inline Caches（ICs）的，Inline Caches 是 JavaScript 快速運行的關鍵因素之一。

Q：

A：好比有一個從對象中獲取 x 屬性的函數，在 JSC（JavaScriptCore） 中執行時，會生成如下字節碼：

Inline Caches 在第一個指令 get_by_id 指令中，由兩個未初始化的插槽組成。

當調用函數 getX({ x: 'a' }) 時，像前面所說，對象 { x: 'a' } 有一個包含屬性 x 的 Shape，該 Shape 包含屬性 x 的偏移量和其它特性，當第一次執行該函數時，會把該屬性的 Shape 和 偏移量存儲在 Inline Caches 中：

後續調用該函數時，Inline Caches 只須要對比 Shape，若是與之前相同，則只須要從偏移量加載該屬性值。這比每次查找要快不少。

Q：很精彩！

A：V8 所作的，遠不止這些，在即將要發佈的 7.2 版本中，解析時間明顯下降，縮短加載時間，提升響應速度：

Q：好了，我們不說 V8 了，我對你前面提到的非阻塞和事件驅動 I/O 挺感興趣的。

A：......

未完待續

參考

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