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JavaScript Compilation Process

Summary

JavaScript의 컴파일 과정은 다른 정적 컴파일 언어(C, Java)와 다르게 Just-In-Time(JIT) 컴파일러를 활용하는 방식으로 진행된다. 실행 중에 코드를 변환하고 최적화하는 과정을 거쳐 높은 성능을 유지한다.

Details

1. JavaScript 코드 실행 과정 개요

JavaScript는 일반적인 정적 컴파일 방식이 아닌 인터프리터 + JIT 컴파일러 방식을 사용한다. 실행 과정은 다음과 같이 진행된다:

  1. Parsing (구문 분석): JavaScript 코드를 읽고 AST(Abstract Syntax Tree)을 생성한다.
  2. Compilation (컴파일): AST를 바탕으로 바이트코드(Bytecode)로 변환된다.
  3. Execution (실행): 바이트코드를 실행하면서 JIT(Just-In-Time) 컴파일러가 최적화를 수행한다.
  4. Optimization (최적화): 자주 실행되는 코드(핫 코드)를 감지하여 최적화된 기계어로 변환한다.
  5. Deoptimization (최적화 해제): 예기치 않은 코드 실행 패턴이 발생하면 최적화된 코드를 폐기하고 다시 인터프리터 방식으로 실행한다.

2. 주요 단계 설명
Loading 
graph TD;
  A[JavaScript Code] -->|Parsing| B[AST 생성]
  B -->|Bytecode 변환| C[Baseline JIT 실행]
  C -->|Interpretation| D[바이트코드 실행]
  D -->|핫 코드 감지| E[Optimizing JIT 컴파일]
  E -->|최적화된 코드 실행| F[기계어 실행]
  F -->|디옵티마이제이션 발생 시| G[바이트코드 롤백]
  G -->|재최적화| E

1) Parsing (구문 분석)

  • 소스 코드를 토큰(Token) 단위로 분석하여 **AST(Abstract Syntax Tree, 추상 구문 트리)**를 생성한다.
  • AST는 이후의 컴파일 및 실행 과정을 위한 중간 표현이다.

2) Bytecode 변환 (Baseline JIT 컴파일)

  • AST를 기반으로 바이트코드(Bytecode)를 생성하여 실행 준비를 한다.
  • 바이트코드는 인터프리터 방식으로 실행되지만, 이후 JIT 컴파일러에 의해 최적화된다.

3) Execution (실행)

  • 바이트코드를 실행하면서 JIT 컴파일러가 자주 실행되는 코드(핫 코드)를 감지한다.
  • 핫 코드 감지: 특정 함수나 루프가 반복 실행될 경우 이를 최적화 대상으로 인식한다.

4) Optimization (최적화 수행)

  • JIT 컴파일러가 핫 코드(Hot Code)를 **기계어(Machine Code)**로 변환하여 실행 속도를 향상시킨다.
  • 대표적인 최적화 기법: 인라인 캐싱(Inline Caching), 코드 인라이닝(Code Inlining) 등

5) Deoptimization (디옵티마이제이션, 최적화 해제)

  • 실행 중 예상과 다른 코드 패턴이 감지되면 최적화된 코드를 버리고 바이트코드 실행 방식으로 롤백한다.
  • 예를 들어, 변수의 타입이 동적으로 변경되거나 예외적인 실행 흐름이 발생하면 디옵티마이제이션이 일어난다.

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