¿Qué preparativos necesito para escribir un motor de JavaScript?

Por qué quieres escribir un motor de JavaScript

Como programador, lo más romántico que se me ocurre es diseñar un lenguaje de programación y ser utilizado por otros desarrolladores para resolver problemas prácticos.

Al igual que mi ídolo Anders Hejlsberg, es un gran programador y ha diseñado muchos lenguajes de programación excelentes, como C# y TypeScript. En la universidad, usé C# para explorar el mundo de la computación y ahora uso TypeScript para hacer mi trabajo. Cada vez que uso el lenguaje que diseñó, puedo sentir su elegancia, poder, eficiencia y rigor, ¡y nunca defraudan!

Implementar un lenguaje de programación es una tarea muy difícil con muchos retos y dificultades que afrontar.

La realización de un lenguaje de programación que pueda ser ampliamente aceptado por otros debe enfrentar más desafíos y dificultades. Debe considerar la facilidad de uso, el rendimiento, la confiabilidad, la seguridad, etc. del lenguaje, así como las necesidades y escenarios de uso de los usuarios. .

Además, la realización de un lenguaje de programación también debe considerar la construcción y el desarrollo del ecosistema del lenguaje, como el desarrollo y mantenimiento de bibliotecas estándar, marcos, cadenas de herramientas, etc. Esto requiere cooperación y comunicación con otros desarrolladores y la comunidad, y mejora continua y mejora del ecosistema del idioma.

En general, implementar un lenguaje de programación que sea ampliamente aceptado por otros requiere mucho esfuerzo y tiempo, y requiere amplios conocimientos técnicos y experiencia en desarrollo. Pero al mismo tiempo, también requiere cierta cantidad de suerte y oportunidad.Por ejemplo, la elección del momento y la demanda del mercado tendrán un impacto en el éxito del idioma.

Como desarrollador front-end con 5 años de experiencia, implementar (o participar en la implementación) de un motor de JavaScript es un buen punto de partida, que puede ayudarlo a obtener una comprensión profunda de cómo diseñar e implementar un lenguaje de programación. Aprenda gradualmente las especificaciones y los estándares del lenguaje JavaScript, así como los principios de implementación y las técnicas de optimización de los motores de JavaScript. Familiarizado con tecnologías relacionadas, como compiladores, intérpretes y recolectores de basura.

Lo que necesita saber sobre cómo escribir un motor de JavaScript

Sintaxis, semántica y comportamiento del lenguaje JavaScript

Obtenga información sobre la sintaxis básica de JavaScript, conceptos como tipos de datos, flujo de control y funciones, así como su semántica y comportamiento.

ECMAScript 是 JavaScript 语言的标准化规范，JavaScript 引擎需要遵循该规范来解析和执行 JavaScript 代码。因此，开发者需要深入理解 ECMAScript 规范，并熟悉其中的语法和特性。

ECMAScript 在这里：www.ecma-international.org/publication…

编译器和解释器的原理和技术

JavaScript 引擎可以通过编译器和解释器来执行 JavaScript 代码。因此，需要了解编译器和解释器的原理和技术，包括词法分析、语法分析、语义分析、代码生成等方面。

可以阅读编译原理三大经典《编译原理技术和工具》（龙书）、《现代编译原理-C语言描述》（虎书）、高级编译器设计与实现（鲸书）。

语言运行时和内存管理

JavaScript 引擎需要管理内存、处理异常等任务。因此，需要了解语言运行时和内存管理的原理和技术，包括堆、栈等方面。

JavaScript 是一种动态语言，它需要在运行时动态创建和销毁对象。因此，JavaScript 引擎需要实现一个垃圾回收器，用于自动回收不再使用的对象，防止内存泄漏和内存溢出。

可以阅读《垃圾回收的算法与实现》。

性能优化和代码优化技术

JavaScript 引擎需要保证代码的执行效率，尤其是对于大规模、高并发的应用场景。因此，需要了解各种性能优化和代码优化技术，例如 JIT 编译、代码优化、并发处理等。

可以阅读《虚拟机》。

并发编程和线程安全

JavaScript 引擎需要支持并发编程，并保证线程安全。因此，需要了解并发编程和线程安全的原理和技术，包括锁、原子操作、内存模型等方面。

操作系统和硬件知识

JavaScript 引擎需要运行在操作系统和硬件之上，因此需要了解操作系统和硬件的知识，包括进程、线程、文件系统、网络等方面。

测试和调试技术

编写 JavaScript 引擎需要进行测试和调试，以确保它的正确性和可靠性。因此，需要了解各种测试和调试技术，例如单元测试、集成测试、性能测试、调试器等。

Test262 是一个完整的 ECMAScript 规范测试套件，由 ECMAScript 规范委员会维护。它包含了超过 20,000 个测试用例，覆盖了 ECMAScript 规范中的所有语言特性和场景。Test262 的测试用例是基于 ECMAScript 规范文档编写的，每个测试用例都包含了预期的结果和实际的结果，方便测试人员进行比对。

Test262 在这里：github.com/tc39/test26…

市面上已有的 JavaScript 引擎

1. V8：V8 是由 Google 开发的 JavaScript 引擎，用于 Google Chrome 浏览器和 Node.js 运行时。V8 引擎使用了许多高效的技术，例如 JIT 编译、内联缓存、垃圾回收器等，具有出色的性能和稳定性。
2. SpiderMonkey：SpiderMonkey 是由 Mozilla 开发的 JavaScript 引擎，用于 Firefox 浏览器和 Rhino 运行时。SpiderMonkey 引擎使用了许多高效的技术，例如 JIT 编译、分层解释器、垃圾回收器等，具有出色的性能和稳定性。
3. JavaScriptCore：JavaScriptCore 是由苹果公司开发的 JavaScript 引擎，用于 Safari 浏览器和 WebKit 渲染引擎。JavaScriptCore 引擎使用了许多高效的技术，例如 JIT 编译、LLInt 解释器、垃圾回收器等，具有出色的性能和稳定性。
4. Chakra：Chakra 是由微软公司开发的 JavaScript 引擎，用于 Edge 浏览器和 Node.js 运行时。Chakra 引擎使用了许多高效的技术，例如 JIT 编译、分层解释器、垃圾回收器等，具有出色的性能和稳定性。
5. Rhino: Rhino es un motor JavaScript basado en Java desarrollado por Mozilla. El motor de Rhino utiliza un método de ejecución interpretado, tiene buena flexibilidad y multiplataforma, y ​​se puede utilizar en sistemas integrados y aplicaciones Java.
6. Duktape: Duktape es un motor de JavaScript ligero con un inicio rápido y un bajo consumo de memoria. El motor Duktape utiliza una máquina de pila, tiene funciones integradas flexibles y se puede utilizar en sistemas integrados y dispositivos IoT.
7. QuickJS: QuickJS es un motor JavaScript pequeño y eficiente desarrollado por Fabrice Bellard. Es rápido, liviano e integrable, y se usa ampliamente en sistemas integrados y aplicaciones del lado del servidor.
8. Boa: Boa es un motor JavaScript basado en Rust desarrollado por Mozilla. Utiliza tecnología JIT similar a V8, que puede compilar código JavaScript en código nativo rápido y admite la compilación simultánea de subprocesos múltiples, lo que mejora el rendimiento general.