什么是JIT(即时编译)
JIT 基本概念
JIT(即时编译)是一种在运行时将解释性代码转换为本地机器码的技术。在 JavaScript 引擎中,JIT 功能是通过将解释执行的 JavaScript 代码转换为本地机器码来提高代码的执行效率。
JavaScript 是一种解释性语言,它的代码在执行前需要经过解析器进行解析,并且每次执行都需要动态解释执行,这会导致执行效率相对较低。为了提高 JavaScript 代码的执行速度,引入了 JIT 技术。
JIT 编译器通过监视代码的执行情况,识别出被频繁执行的热点代码(Hot Code),然后将这些热点代码编译成机器码,以后再次执行时直接使用编译后的机器码,避免了解释执行的开销,从而提高了代码的执行速度。
JIT 主要功能
识别热点代码:JIT 编译器会监视代码的执行情况,识别出被频繁执行的热点代码块。
编译优化:JIT 编译器会对热点代码进行编译优化,例如进行适当的内联展开、循环展开、常量折叠等优化操作,以提高代码的执行效率。
生成机器码:JIT 编译器将优化后的代码转换为本地机器码,以便直接在底层硬件上执行,避免了解释执行的开销。
缓存编译结果:JIT 编译器通常会将编译后的机器码缓存起来,以便下次执行相同的代码时可以直接使用已经编译好的机器码,避免重复编译的开销。
通过 JIT 技术,JavaScript 引擎能够根据代码的实际执行情况进行动态优化,从而提高代码的执行效率,并且随着代码的运行,JIT 编译器可以不断优化和更新编译结果,以适应代码的变化。这使得 JavaScript 在性能方面能够接近甚至超过一些静态类型语言。
补充概念
解释性代码:这种代码不直接在机器上运行,而是通过一个叫做解释器的程序来执行。解释器会读取解释性代码,然后执行相应的操作。这种方式的好处是代码可以在不同的平台上运行,只要有相应的解释器就可以。但是,因为每次执行都需要解释器逐行解释和执行,所以运行速度通常比本地机器码慢。Python 和 JavaScript 就是典型的解释性语言。
本地机器码:这是直接在特定硬件上运行的二进制代码。本地机器码是由编译器从源代码(如 C++或 Java)生成的,经过编译优化,可以直接被计算机硬件执行,因此运行速度快。但是,本地机器码通常只能在特定的硬件和操作系统上运行,缺乏解释性代码的跨平台性。例如,一个为 Windows 系统编译的程序不能在 Linux 系统上运行,除非重新编译。
内联展开(Inline Expansion):是指将函数调用处的函数体直接插入到调用处,以减少函数调用的开销。当函数被频繁调用时,函数调用的开销可能会成为性能瓶颈。通过内联展开,可以避免函数调用的开销,提高代码的执行效率。内联展开的目标是在不引入额外开销的情况下,将函数的代码嵌入到调用处,使得函数体的执行流程更加紧凑。
循环展开(Loop Unrolling):是指将循环体中的多次迭代展开成一系列重复的代码块,减少循环控制的开销。循环控制本身需要进行条件判断和迭代计数等操作,这些操作会引入一定的开销。通过循环展开,可以减少循环控制的次数,从而减少了开销,并且可以提高指令级并行度,使得代码的执行更加高效。
常量折叠(Constant Folding):是指在编译时对常量表达式进行计算,将结果直接替代原始表达式。例如,对于表达式 2 + 3 * 4 ,常量折叠可以将其计算为 14,然后用 14 替代原始表达式。常量折叠可以减少运行时的计算开销,提前将常量表达式的结果计算出来,从而简化代码并提高执行效率。