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前言

我们知道程序是由“指令+数据”的组成，运行程序的是CPU，只要电子产品存在的地方，都有CPU的痕迹。CPU类似人体的大脑，处理着高强度且复杂的计算，运用在我们互联网世界的千千万万，图形绘制、数据存储、路由基站等。

那 CPU 中包含什么？CPU 是寄存器的集合体（程序计数器、标志寄存器、累加寄存器……）

• 寄存器------暂存指令、数据等处理对象-----相当于内存的一种
• 控制器------负责把内存上的指令、数据等读入到寄存器上，并根据指令的执行结果控制整个计算机
• 运算器------负责运算从内存读入到寄存器的数据
• 时钟--------负责发出CPU开始计时的时钟信号

整体流程：

程序启动后，根据时钟信号从内存中读取指令和数据，通过控制器对指令加以解释和运行，运算器就会对数据进行运算，控制器根据运算结果控制计算机。

那么提个问题，Windows上的应用，能在MacOS上运行吗？

不能，运行环境 = 操作系统 + 硬件，不同的系统的 Api 不同，应用程序向操作系统传递指令的途径也是不同的

API: 应用程序向操作系统发送指令的途径

一、JAVA 运行机制

简介

不管是 Kotlin、Java 等语言，只要在 Java 平台上运行，最终都需转化为 class 字节码，再交由 JVM 进行解释执行。

当然 JVM 也会分出很多版本，如上述 CPU 接收的指令不同，有对应 mac、windows以及Android端的Dalvik 虚拟机。

编译阶段：

Java源代码通过 Java 编译器编译成字节码文件(.class文件)，在编译的过程中，编译器会进行语法检查、类型检查、生成字节码等操作。

解释阶段：

Java虚拟机(JVM)将字节码文件解释成机器码并执行。

在解释的过程中，JVM会进行类加载、字节码校验、准备、解析、初始化等一系列操作，最终生成可执行代码并执行。

需要注意的是，Java运行机制中的解释并不是传统意义上的解释，而是指将字节码文件解释成机器码并执行的过程。这种嵌套的解释结构可以带来更好的跨平台性和安全性。

二、V8 浅析

同 JVM 一样，是提供给 Java 运行的平台，V8 则是提供给 JavaScript 运行的虚拟机。

V8 是 Google 的开源高性能 JavaScript 和 WebAssembly 引擎，用 C++ 编写。它用于 Chrome和 Node.js 等。

1. 执行概述

简单的说，就是将源代码通过 Parse 编译成 AST，然后 Ignition 解析成字节码，最后 Turbofan 将字节码编译成 Machine-code（汇编）

2. V8 主要模块

V8 大量代码都是由 C++ 编写，这里只讲述上述流程中主要模块

Parse：

类似 Javac 对源代码进行编译，转换成 AST（抽象语法树），可以思考为什么 babel能将es6->es5，ts->js，底层原理也都是通过 AST

esprima.org/demo/parse.… 可以去这个网站进行验证

function add(x, y) {
  return x+y;
}

Ignition（点火）:

负责将 AST 转换为 Bytecode，解释执行 Bytecode；同时收集 TurboFan 优化编译所需的信息，比如函数参数的类型；解释器执行时主要有四个模块，内存中的字节码、寄存器、栈、堆。

区别与 JVM，V8 是基于寄存器的解释器，JVM 是基于栈的解释器

栈解释器执行流程

基于栈的解释器，使用栈来保存中间变量、运算结果和参数等，下图是栈解释器的执行流程

public class Demo {  
	public static void main(String[] args) {  
        int a = 1;  
        int b = 2;  
        int c = (a + b) * 5;  
	}  
}

---

基于寄存器的解释器

基于寄存器的解释器，支持对寄存器进行指令操作，将参数、中间计算结果放入寄存器中，需要运算是直接从内存地址中取进行计算（add a0,[0]）

Turbofan

看名字知道要进入运行阶段了，对字节码进行编译成机器码，这里的机器码指的不是 CPU 的指令集，而是汇编代码，在汇编语言中，一行汇编代码表示一串指令。

三、关于 Java 中使用 V8 运行 JS

1. Js 执行 Java 代码

需要创建 V8 Runtime，进行注册 Java 方法以及 Js 调用名称

val runtime = V8.createV8Runtime()
runtime.registerJavaMethod({ receiver, params ->
        if (params.length() > 0) {
        	val arg = params.get(0)
        	println("Js调用Java方法$arg")
        if (arg is Releasable) {
            arg.release()
        }
    }
}, "print")
runtime.executeScript("print('hello world');") // java执行js 代码
runtime.close()

2. Java 执行 Js 代码

java 读取 js 文件，可执行 js 文件中的代码

function add(x, y) {
  print("增加了"+x+y);
  return x + y;
}

val runtime = V8.createV8Runtime()
val source = Okio.buffer(Okio.source(context.assets.open("test.js")))
var script = source.readUtf8()
source.close()
runtime.executeScript(script)
runtime.executeScript("add(1,2);")

3. 小程序引擎

3.1. 初始化

小程序页面由 webView 进行渲染，V8 逻辑线程则创建处理小程序 page.js、app.js 等其他部分。

小程序由1个或者多个逻辑线程管理，当用户第一次打开小程序时，视图线程和逻辑线程会同时启动初始化，我将以下分为三个步骤：

框架初始化： 在启动一些小程序所需要的前置条件后（例如 appid 验证、用户信息获取、小程序资源包加载等），运行小程序全局生命周期 app.onLaunch 和 app.onShow 创建小程序示例。完成小程序的初适化，onShow 则代表小程序现在处在前台页面。

页面初始化： 由逻辑线程运行小程序页面生命周期 onLoad、onShow 等函数，创建小程序真实页面实例

通知渲染： 在上一步页面初始化完成后，已获得首屏页面加载所需数据；当视图线程初始化完成后通知逻辑线程后，由逻辑线程将初始化数据，执行 JsBridge 返回给视图线程

3.2. 渲染层->逻辑层 事件传递

上述条件完成了小程序引擎的初始化流程，我们获得了全局的 app 上下文，以及页面 page 上下文

用户在 webview 上点击、输入、滑动，渲染层接收到事件后，将事件名传递给逻辑层（例如：onQueryOrderList），逻辑层执行 js （runtime.executeScript("onQueryOrderList();")），执行完成后将数据再由 JsBridge 回传给渲染层。

3.3. 逻辑层->Native Api调用

在 V8 初始化时，会注册小程序所需要的函数方法，例如 js 中执行 wx.request，实际执行到 native 层的函数

val wx = V8Manage.v8.getObject("wx")
wx.registerJavaMethod({ receiver, parameters ->
  val localPageId = receiver.getString("pageId")
  val data = parameters?.getObject(0)
  data?.add("pageId", localPageId)
  data?.add("requestId", UUID.randomUUID().toString())
  wx.getObject("requestData").add(data?.getString("requestId"), data)
}, "request")