V8 是一个非常复杂的项目，有超过 100 万行 C++ 代码。它由许多子模块构成，其中这 4 个模块是最重要的：

Parse

负责将 JavaScript 源码转换为 Abstract Syntax Tree (AST)。确切的说，在 Parser 将 JavaScript 源码转换为 AST 前，还有一个叫 Scanner 的过程，具体流程如下：

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Ignition

即解释器，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。通常有两种类型的解释器，基于栈 (Stack-based) 和 基于寄存器 (Register-based)。

  • 基于栈的解释器：使用栈来保存函数参数、中间运算结果、变量等；
  • 基于寄存器的虚拟机则支持寄存器的指令操作，使用寄存器来保存参数、中间计算结果。 通常，基于栈的虚拟机也定义了少量的寄存器，基于寄存器的虚拟机也有堆栈，其区别体现在它们提供的指令集体系。大多数解释器都是基于栈的，比如 Java 虚拟机，.Net 虚拟机，还有早期的 V8 虚拟机。基于堆栈的虚拟机在处理函数调用、解决递归问题和切换上下文时简单明快。而现在的 V8 虚拟机则采用了基于寄存器的设计，它将一些中间数据保存到寄存器中。

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TurboFan

compiler，即编译器，利用 Ignition 所收集的类型信息，将 Bytecode 转换为优化的汇编代码；

Orinoco

garbage collector，垃圾回收模块，负责将程序不再需要的内存空间回收。

其中，Parser，Ignition 以及 TurboFan 可以将 JS 源码编译为汇编代码，其流程图如下：

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简单地说，Parser 将 JS 源码转换为 AST，然后 Ignition 将 AST 转换为 Bytecode，最后 TurboFan 将 Bytecode 转换为经过优化的 Machine Code(实际上是汇编代码)。

  • 如果函数没有被调用，则 V8 不会去编译它。
  • 如果函数只被调用 1 次，则 Ignition 将其编译 Bytecode 就直接解释执行了。TurboFan 不会进行优化编译，因为它需要 Ignition 收集函数执行时的类型信息。这就要求函数至少需要执行 1 次，TurboFan 才有可能进行优化编译。
  • 如果函数被调用多次，则它有可能会被识别为热点函数，且 Ignition 收集的类型信息证明可以进行优化编译的话，这时 TurboFan 则会将 Bytecode 编译为 Optimized Machine Code（已优化的机器码），以提高代码的执行性能。 图片中的红色虚线是逆向的，也就是说 Optimized Machine Code 会被还原为 Bytecode，这个过程叫做 Deoptimization。这是因为 Ignition 收集的信息可能是错误的，比如 add 函数的参数之前是整数，后来又变成了字符串。生成的 Optimized Machine Code 已经假定 add 函数的参数是整数，那当然是错误的，于是需要进行 Deoptimization
  function add(x, y) {
  return x + y;
  }

add(3, 5);
add('3', '5');

在运行 C、C++ 以及 Java 等程序之前，需要进行编译，不能直接执行源码；但对于 JavaScript 来说，我们可以直接执行源码 (比如：node test.js)，它是在运行的时候先编译再执行，这种方式被称为「即时编译 (Just-in-time compilation)」，简称为 JIT。因此，V8 也属于 JIT 编译器。