V8引擎编译器架构打掉重练，执行速度更快、内存耗用更少

Nodesource资深工程师Thorsten Lorenz在自家部落格发文提到，新的V8引擎做了很大个更新，特别是在编译器架构开发团队做出了重大的改变，从Crankshaft换成了TurboFan，以突破V8引擎陷入难以扩展的窘境，这个新的V8引擎架构带来较小的性能悬崖（Performance Cliffs）、较快的启动速度以及减少使用内存容量。现在Node.js 8也使用这个全新的V8引擎。

V8引擎在之前遇到了最佳化杀手，似乎无法直接在引擎中修复，而V8团队也很难在维持良好的效能下，实作JavaScript新语言功能，开发陷入了瓶颈。Thorsten Lorenz谈到，之所以会遇到这个困境，最主要是因为V8的架构，变得越来越难以改变和扩展，其使用的最佳化编译器Crankshaft，缺乏持续发展语言实作的愿景，而且编译器工作管道各层没有明显分离逐渐成为问题，在部分极端的案例中，开发人员必须为支援4种架构，手写组合语言程式码。

但因为JavaScript本身是一个进化快速的语言，会不停地新增新的语言功能，因此做为先进的JavaScript引擎，V8团队认为现况并非一个能持续发展的系统，于是开始着手设计新的编译器架构，这个新架构具备了清楚分层设计，分为前端、最佳化层和后端。

前端主要任务是由Ignition直译器产生字节码，而最佳化层则是以TurboFan取代了Crankshaft最佳化编译器，提升了程式码执行的效能。后端则是
以执行低阶的任务为主，像是机器层级的最佳化、排程或是产生支援架构的机器码。Thorsten Lorenz提到，光把后端分离的动作，即便现在支援9种架构，就能让特定架构的程式码少了29％。

而过去V8团队由于过于专注最佳化程式码的效能，忽略了字节码的执行效能，这样不平衡的发展造成了效能悬崖（Performance Cliffs）的现象，使得整体应用程序在执行时，效能表现变得难以预测。在特定情况下，应用程序效能可能会被Crankshaft绊住，甚至在部分情况下应用程序的执行速度还可能慢上100倍。Thorsten Lorenz表示，虽然在多数的时候，最佳化编译器并不如直译器那样的重要，毕竟程式码需要被快速执行，没有时间来预热程式码，而且推测性的最佳化成本并不低，在某些情况还会降低效能。

因此现在V8团队的解决办法，就是提高字节码直译器的基准效能，透过传递字节码到内嵌最佳化阶段，进而产生高度最佳化与小型直译码，该直译码可以执行指令并以低成本的方式与其他V8虚拟机器互动。也由于字节码很小，内存使用量也跟着减少，而且执行的速度也非常快速。Thorsten Lorenz表示，执行字节码而非TurboFan最佳化程式码，并不会产生任何的副作用，因为字节码更接近最佳化程式码，这也代表效能悬崖获得有效的解决。

V8引擎在垃圾回收器也做了很大的变动，其中一个垃圾收集器Orinoco，现在能平行回收内存。V8团队在效能改进下足功夫，还在资料型态、语言功能、内存分析器与程式码快取都做了不少更新，进而增加整体应用程序运作的效能。