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11 延迟解析：V8是如何实现闭包的

V8 执行 JavaScript 代码总流程

在编译 JavaScript 代码的过程中，V8 并不会一次性将所有的 JavaScript 解析为中间代码：

  1. 会增加编译时间，这会严重影响到首次执行 JavaScript 代码的速度，让用户感觉到卡顿；
  2. 解析完成的字节码和编译之后的机器代码都会存放在内存中，一次性解析和编译所有 JavaScript 代码，这些中间代码和机器代码将会一直占用内存

主流的 JavaScript 虚拟机都实现了惰性解析：指解析器在解析的过程中，如果遇到函数声明，会跳过函数内部的代码，并不会为其生成 AST 和字节码，而仅仅生成顶层代码的 AST 和字节码。

惰性解析的过程​

function foo(a, b) {
  var d = 10;
  var f = 10;
  return d + f + a + b;
}
var a = 1;
var c = 4;
foo(1, 5);

V8 会至上而下解析这段代码，在解析过程中遇到 foo 函数，只是一个函数声明语句，V8 在这个阶段只需要将该函数转换为函数对象：

这里只是将该函数声明转换为函数对象，并没有解析和编译函数内部的代码，也不会为 foo 函数的内部代码生成抽象语法树。继续往下解析，最终生成抽象语法树结果：

代码解析完成之后，V8 便会按照顺序自上而下执行代码，首先会先执行“a=1”和“c=4”这两个赋值表达式，接下来执行 foo 函数的调用，过程是从 foo 函数对象中取出函数代码，然后和编译顶层代码一样，V8 会先编译 foo 函数的代码，编译时同样需要先将其编译为抽象语法树和字节码，然后再解释执行。

在 V8 实现惰性解析的过程中，需要支持 JavaScript 中的闭包特性。

拆解闭包——JavaScript 的三个特性​

允许在函数内部定义新的函数​

function foo() {
  function inner() {}
  inner();
}

可以在内部函数中访问父函数中定义的变量​

var d = 20;
//inner函数的父函数，词法作用域
function foo() {
  var d = 55;
  //foo的内部函数
  function inner() {
    return d + 2;
  }
  inner();
}

因为函数是一等公民，所以函数可以作为返回值​

function foo() {
  return function inner(a, b) {
    const c = a + b;
    return c;
  };
}
const f = foo();

闭包给惰性解析带来的问题​

function foo() {
  var d = 20;
  return function inner(a, b) {
    const c = a + b + d;
    return c;
  };
}
const f = foo();

代码的执行过程：

  1. 当调用 foo 函数时，foo 函数会将它的内部函数 inner 返回给全局变量 f；
  2. 然后 foo 函数执行结束，执行上下文被 V8 销毁；
  3. 虽然 foo 函数的执行上下文被销毁了，但是依然存活的 inner 函数引用了 foo 函数作用域中的变量 d。

带来的问题：

  1. 当 foo 执行结束时，变量 d 该不该被销毁？如果不应该被销毁，那么应该采用什么策略？
  2. 如果采用了惰性解析，那么当执行到 foo 函数时，V8 只会解析 foo 函数，并不会解析内部的 inner 函数，那么这时候 V8 就不知道 inner 函数中是否引用了 foo 函数的变量 d。

当执行 foo 函数的时候，堆栈的变化：

foo 函数的执行上下文虽然被销毁了，但是 inner 函数引用的 foo 函数中的变量却不能被销毁，那么 V8 就需要为这种情况做特殊处理，需要保证即便 foo 函数执行结束，但是 foo 函数中的 d 变量依然保持在内存中，不能随着 foo 函数的执行上下文被销毁掉。

在执行 foo 函数的阶段，虽然采取了惰性解析，不会解析和执行 foo 函数中的 inner 函数，但是 V8 还是需要判断 inner 函数是否引用了 foo 函数中的变量，负责处理这个任务的模块叫做预解析器。

预解析器如何解决闭包所带来的问题​

V8 引入预解析器，比如当解析顶层代码的时候，遇到了一个函数，那么预解析器并不会直接跳过该函数，而是对该函数做一次快速的预解析：

  • 判断当前函数是不是存在一些语法上的错误，发现了语法错误，会向 V8 抛出语法错误；
  • 检查函数内部是否引用了外部变量，，如果引用了外部的变量，预解析器会将栈中的变量复制到堆中，在下次执行到该函数的时候，直接使用堆中的引用。