JS引擎(2)：Java平台上JavaScript引擎

可以后端开发的 javascript引擎有

Chrome V8 基于C++
java的Rhino引擎(JDK6被植入)，Java8 被替换为Nashorn

Rhino和Nashorn都是用Java实现的JavaScript引擎。它们自身都是普通的Java程序，运行在JVM上

Rhino简介

Rhino [ˈraɪnəʊ]是一种使用 Java 语言编写的 JavaScript 的开源实现，原先由Mozilla开发。

Rhino 是一种动态类型的、基于对象的脚本语言，它可以简单地访问各种 Java 类库。

当时Netscape想用纯Java来实现新版浏览器，自然需要一个Java版的JavaScript引擎实现；另外也希望能在服务器端把JavaScript当作Java应用里的脚本语言使用。于是Rhino就诞生了。

官网自带Rhino历史，跟Wikipedia上的Rhino词条基本上一样，有兴趣的话可以去看看。

Parser是从SpiderMonkey移植过来的。自然也是手写的纯递归下降式。
JavaScript对象的接口是org.mozilla.javascript.Scriptable。主要实现类是IdScriptableObject、ScriptableObject。用Object[]来存字段，挺高效的。

IdScriptableObject {

  Object[] valueArray;

  short[] attributeArray;

  // ...

}

Rhino可以通过参数从11个预设的优化基本中选择一个使用。只从JVM以上的层面看，Rhino既可以工作于纯解释模式（-1），也可以工作于纯编译模式（0-9）。这11个级别分别是：

Rhino 优化级别

当优化级别为-1时，Rhino使用一个用Java写的字节码解释器来解释执行JavaScript。

此时，Rhino的工作流程简单说是：（ [ ... ]表示数据实体，( ... )表示Rhino处理数据的程序）

[ JavaScript源码 ] -> ( 语法分析器 Parser ) -> [ 抽象语法树（AST） ast ] -> ( Rhino内部表现形式生成器 IRFactory ) -> [ Rhino内部表现形式 ScriptNode ] -> ( Rhino字节码生成器 CodeGenerator ) -> [ Rhino字节码 Icode ] -> ( Rhino解释器 Interpreter ) -> [ 运行结果 ]

这里说的Rhino字节码是Rhino内部用来表示JavaScript程序语义的一套字节码，跟JVM所支持的Java字节码没关系。
当优化级别为0～9时，Rhino使用一个用Java写的编译器将JavaScript编译为Java字节码；生成出来的Java字节码交由JVM直接执行。至于底下的JVM是解释执行Java字节码，还是将Java字节码编译为机器码再执行，Rhino并不关心。
此时，Rhino的工作流程简单说是：

[ JavaScript源码 ] -> ( 语法分析器 Parser ) -> [ 抽象语法树（AST） ast ] -> ( Rhino内部表现形式生成器 IRFactory ) -> [ Rhino内部表现形式 ScriptNode ] -> ( 可选优化 Optimizer ) -> ( Java字节码生成器 Codegen ) -> [ Java Class文件（包含Java字节码） ] -> JVM加载和执行生成的字节码 -> [ 运行结果 ]

只从JVM以上的层面看，Nashorn是一种单层的纯编译型JavaScript实现。所有JavaScript代码在首次实际执行前都会被编译为Java字节码交由JVM执行。

这种以编译的方式模式执行JavaScript，跟一个Java源码编译器（例如javac）把Java源码编译为Class文件然后交由JVM执行，过程是类似的。只不过Rhino做的优化不够多而且JavaScript的语义也远比Java动态，所以此时Rhino上运行JavaScript的性能仍然无法跟Java的性能比。

JDK6 JDK7 Rhino区别

顺带一提，Sun/Oracle JDK6 / OpenJDK6中自带的Rhino是经过裁剪的，去掉了Mozilla Rhino中的部分功能。其中一个被去掉的功能就是Rhino的编译模式。这意味着JDK6自带的Rhino只能用解释模式运行。

而Oracle JDK7 / OpenJDK7放宽了这一限制，当有SecurityManager时只能用解释模式，否则可以配置"rhino.opt.level"系统属性来设置Rhino的优化级别；默认仍然是用解释模式（优化级别默认为-1）。

Nashorn起初是Oracle内部一个实验项目，用于验证JSR 292功能的完整性、可用性、易用性。后来得到了内部的关注，决定将其产品化，作为默认的JavaScript实现替换掉从JDK6开始包含在JDK之中的Rhino。

Nashorn

Nashorn（读作Naz-horn[naːsˌɔn]）是Oracle全新开发的JavaScript实现。高度兼容ECMAScript 5标准，并尽可能兼容Rhino。它使用Java语言实现，运行在JVM上，借助JDK7开始包含的JSR 292（invokedynamic）新功能达到较高的性能，同时保持代码的相对整洁

在2012年底Nashorn就已经达到可以完全通过test262测试套件的兼容性，就这点说它甚至比SpiderMonkey、V8更佳兼容于标准。

官方网站: http://openjdk.java.net/projects/nashorn/
官方博客: http://blogs.oracle.com/nashorn/
官网Wiki: https://wiki.openjdk.java.net/display/Nashorn/Main
邮件列表: http://mail.openjdk.java.net/mailman/listinfo/nashorn-dev
兼容标准: ECMAScript 5.1
实现语言: Java
代码: http://hg.openjdk.java.net/nashorn/jdk8/nashorn
代码版本控制工具: Mercurial
开源许可证: GPLv2

Nashorn是一个纯编译的JavaScript引擎。它没有用Java实现的JavaScript解释器，而只有把JavaScript编译为Java字节码再交由JVM执行这一种流程，跟Rhino的编译流程类似。

Nashorn还在快速开发中，日新月异，所以它的工作流程在不断变化。简单来说，Nashorn的编译入口可以从Context.compile()开始看：

[ JavaScript源码 ] -> ( 语法分析器 Parser ) -> [ 抽象语法树（AST） ir ] -> ( 编译优化 Compiler ) -> [ 优化后的AST + Java Class文件（包含Java字节码） ] -> JVM加载和执行生成的字节码 -> [ 运行结果 ]

只从JVM以上的层面看，Nashorn是一种单层的纯编译型JavaScript实现。所有JavaScript代码在首次实际执行前都会被编译为Java字节码交由JVM执行。

（当然JVM自身可能是混合执行模式的，例如HotSpot VM与J9 VM。所以Nashorn在实际运行中可能需要一定预热才会达到最高速度）

Nashorn不但可以执行JavaScript，还可以当作库为其它工具提供一些基础服务。例如说它现在为NetBeans IDE中的JavaScript编辑器提供语法高亮支持和调试支持。

从Oracle JDK 8 build 82开始，Nashorn已经作为JDK8的一部分包含在安装包中。安装后可以在JDK安装目录的jre/lib/ext/nashorn.jar找到Nashorn的实现。

直接使用Java类的实例来容纳JavaScript对象的字段，在对象内嵌入字段而不放在spill array里的好处是：

对象更加紧凑，数据离得更近，局部性更好
数组访问有边界检查，而对象字段访问则没有，后者效率更高

参考内容：

Rhino 和 Nashorn 到底怎么运行？ - RednaxelaFX的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/27631001/answer/37407481

各JavaScript引擎的简介，及相关资料/博客收集帖 https://hllvm-group.iteye.com/group/topic/37596

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