一、寫在前面的話
隨 着google io大會上對android 2.2系統展示，一個經過高度優化的android系統（從dalvik虛擬機，到瀏覽器）呈現在大家面前。開發者們會非常自然地將目光落在dalvik 虛擬機方面的改進（包括ndk工具對jni聯機單步調試的支持），很多應用接口的調整以及以此爲基礎的新的應用程序（偶是屬於那種喜新不厭舊，找抽性質的 人）。對於android 2.2在瀏覽器方面的優化和改進，在google io大會上只提到了已經全面支持v8 javascript引擎，這種引擎會將瀏覽器的運行速度提升2－3倍（儘管firefox已經官方發表聲明說他們在未來的firefox中會使用一個叫 做tracemonkey的javascript引擎，它要比v8更快，但目前來看v8引擎是所有現存javascript引擎中最快的）。
hoho， 好東西嘛，自然少不了偶了，下面偶就把自己對v8引擎的一些使用方面的心得體會簡單地寫一下，希望能夠對遊戲開發者或者應用程序引擎開發者有一些用處。 （稍微表達一下對google的意見，雖然android 2.2已經正式發佈了，但source code還沒有發佈出來，偶等得花兒都謝了。）
二、v8引擎特性簡介
v8引擎的最根本的特性就是運行效率非常高，這得益於v8與衆不同的設計。
從技術角度來看，v8的設計主要有三個比較特別的地方：
（1）快速對象屬性存取機制
javascript 這語言很邪門，很不規範，但是動態特性很高，甚至可以在運行時增加或減少對象的屬性，傳統的javascript引擎對於對象屬性存取機制的實現方法是 ——爲運行中的對象建立一個屬性字典，然後每次在腳本中存取對象屬性的時候，就去查這個字典，查到了就直接存取，查不到就新建一個屬性。
如 此設計雖然很方便，但是很多時間都浪費到這個“查字典”的工作上了。而v8則採取另外一種方式——hidden class（隱藏類？！偶怕翻譯得不貼切因此直接把原文寫上來了）鏈的方式，在腳本中每次爲對象添加一個新的屬性的時候，就以上一個hidden class爲父類，創建一個具有新屬性的hidden class的子類，如此往復遞歸進行，而且上述操作只在該對象第一次創建的時候進行一次，以後再遇到相同對象的時候，直接把最終版本的hidden class子類拿來用就是了，不用維護一個屬性字典，也不用重複創建。
這樣的設計體現了google裏面天才工程師們的才華（當然第一次運行的時候肯定要慢一些，所以google那邊強調，v8引擎在多重循環，以及重複操作一些對象的時候速度改善尤爲明顯，大概這種設計也是其中的一個原因吧，當然最主要的原因還在動態機器碼生成機制）
（2）動態機器碼生成機制
這 一點可以類比一下java虛擬機裏面的jit（just in time）機制，地球人都知道，java的運行效率很低，尤其在使用多重循環（也就是，for循環裏面還有個for循環裏面還有for循 環*^&@*#^$。。。就當此註釋是廢話好了）的時候，sun爲了解決這個問題，在jvm虛擬機裏面加入了jit機制，就是在.class運行 的時候，把特別耗時的多重循環編譯成機器碼（也就是跟exe或elf中保存的代碼一樣的可執行二進制代碼），然後當下次再運行的時候，就直接用這些二進制 代碼跑，如此以來，自然運行效率就提高了。android 2.2在dalvik裏面也已經加入了jit技術，所以會有如此大的性能提升，但是對於一個javascript引擎中引入此技術來提高腳本的運行效率， 偶還是第一次看到（或許是偶孤陋寡聞了，歡迎對此有研究的朋友不吝斧正）。
這種設計在本文的下半部分，研究如何在c++程序中嵌入v8引擎、執行javascript腳本的時候，會有更加深入的理解，因爲每次運行腳本之前，首先要調用compile的函數，需要對腳本進行編譯，然後才能夠運行，由此可以看到動態代碼生成機制的影響深遠。
這 種設計的好處在於可以極大限度地加速javascript腳本運行，但是自然也有一些問題，那就是移植的問題，目前從v8的代碼上來看，v8已經支持 ia32（也就是x86了），arm，x64（64位的，偶現在還沒那麼幸運能用上64位的機器）,mips（是apple們用的），其他的 javascript引擎，只需要把代碼重新編譯一下，理論上就能夠在其他不同的硬件平臺上跑了，但是從這個動態機器碼生成的機制來看，雖然v8很好，很 強大，但是把它弄到其他的平臺上似乎工作量不小。
（3）高效的垃圾回收機制
垃圾回收，從原理上來說就是對象的引用計數，當一個對象不再被腳本中其他的對象使用了，就可以由垃圾回收器（garbage collector）將其釋放到系統的堆當中，以便於下一次繼續使用。
v8 採用的是stop-the-world（讓世界停止？！其實真正的意思就是在v8進行垃圾回收的時候，中斷整個腳本的執行，回收完成後再繼續執行腳本，如 此以來，可以集中全部cpu之力在較短的時間內完成垃圾回收任務，在正常運行過程中堅決不回收垃圾，讓全部cpu都用來運行腳本）垃圾回收機制。從偶的英 文水平來看，其他的描述，諸如：快速、正確、下一代之類的都是浮雲，stop-the-world纔是根本。
以上是偶對v8設計要點和特性方面的簡單研究，英語好的朋友可以無視偶在上面的聒噪，直接看v8的design elements原文，原文的地址如下：
http://code.google.com/apis/v8/design.html
三、下載和編譯v8的方法
ok,既然v8引擎這麼好，那麼現在就開始動手，搞一個出來玩玩。與以往一樣，偶的開發環境是slackware13.1。
關於v8引擎的下載和編譯方法，英文好的朋友可以直接看google code上面的介紹，具體的鏈接地址如下：
http://code.google.com/apis/v8/build.html
偶在此只是簡單地把要點提一下，順便聊聊注意事項：
（1）v8可以在winxp, vista， mac os, linux（arm和intel的cpu都行）環境下編譯。
（2）基本的系統要求：
a、svn版本要大於等於1.4
b、win xp要打sp2補丁（現在最新的補丁應該是sp3了）
c、python版本要大於等於2.4
d、 scons版本要大於等於1.0.0（google這幫傢伙們還真能折騰，用gmake就那麼費勁嗎？非要弄個怪異的編譯工具，這個scons是基於 python的自動化編譯工具，功能上跟linux下面的Makefile非常類似，不一樣的是Makefile的腳本是gmake的語法，而scons 的配置腳本的語法則是python，看來v8引擎的開發者們是python的鐵桿粉絲，這個scons的安裝方法偶就不再聒噪了，python install setup.sh，相信熟悉python的朋友一定非常清楚了。）
e、gcc編譯器的版本要大於4.x.x
（3）v8的下載地址：
svn checkout http://v8.googlecode.com/svn/trunk/ v8-read-only
（4）基本的編譯方法：
a、查看v8配置腳本中參數的方法：scons --help
b、查看scons命令本身提供參數的方法：scons -H （這裏的“H”一定要大寫）
c、設置環境變量：
export GCC_VERSION=44（這個一定要設置，否則會導致一大堆錯誤，天知道google guys們是如何編寫scons的配置腳本的，個人感覺他們寫這個編譯腳本的時候應該是用mac book，在leopard系統上玩的，而偶還在用價廉物美的lenovo，使用slackware。。。）
d、開始編譯，編譯的命令很簡單：scons mode=release library=shared snapshot=on
e、 經過漫長的編譯過程，會看到一個叫做libv8.so的庫（當然用library=static可以編譯出libv8.a的靜態庫），把這個so庫手工拷 貝到/usr/local/lib，然後，ldconfig一下就好了，然乎把v8-read-only/include目錄下的幾個.h文件拷貝到 /usr/local/include目錄下。到此爲止，v8引擎已經順利地安裝到了機器上。
f、經過e以後，我們可以簡單地測試一下是否能夠工作。還需要編譯一個可執行程序出來，例如——shell程序。編譯的方法非常簡單：scons sample=shell，然後就是等待即可。
好了，經過上面的過程，大家應該能夠很順利地生成libv8.so這個庫了，下一步偶開始研究如何在自己的c++代碼中調用這個庫了。
四、v8引擎的調用方法
1、基本概念
在使用v8引擎之前，必須知道三個基本概念：句柄（handle），作用域（scope），上下文環境（context，大爺的老外的這個context就是繞口，沒法翻譯成中文，可以簡單地理解爲運行環境也可以）
（1）句柄（Handle）
從實質上來說，每一個句柄就是一個指向v8對象的指針，所有的v8對象必須使用句柄來操作。這是先決條件，如果一個v8對象沒有任何句柄與之相關聯，那麼這個對象很快就會被垃圾回收器給幹掉（句柄跟對象的引用計數有很大關係）。
（2）作用域（Scope）
從 概念上理解，作用域可以看成是一個句柄的容器，在一個作用域裏面可以有很多很多個句柄（也就是說，一個scope裏面可以包含很多很多個v8引擎相關的對 象），句柄指向的對象是可以一個一個單獨地釋放的，但是很多時候（尤其是寫一些“有用”的程序的時候），一個一個地釋放句柄過於繁瑣，取而代之的是，可以 釋放一個scope，那麼包含在這個scope中的所有handle就都會被統一釋放掉了。
（3）上下文環境（Context）
從 概念上講，這個上下文環境（以前看一些中文的技術資料總出現這個詞，天知道當初作者們是如何想的，不過這事情就是約定俗成，大家都這麼叫也就習慣了）也可 以理解爲運行環境。這就好比是linux的環境變量，在執行javascript腳本的時候，總要有一些環境變量或者全局函數（這些就不用偶解釋了吧？！ 就是那些直接拿過來就用，根本不需要關心這些變量或者函數在什麼地方定義的）。偶們如果要在自己的c++代碼中嵌入v8引擎，自然希望提供一些c++編寫 的函數或者模塊，讓其他用戶從腳本中直接調用，這樣纔會體現出javascript的強大。從概念上來講，java開發中，有些功能jvm不提供，大家可 以用c/c++編寫jni模塊，通過java調用c/c++模塊來實現那些功能。而類比到javascript引擎，偶們可以用c++編寫全局函數，讓其 他人通過javascript進行調用，這樣，就無形中擴展了javascript的功能。java+jni的開發模式與 javascript+c++module是一樣的思路，只是java更加複雜，系統庫更加豐富；而javascript相對java來說比較簡單，系統 庫比較少。僅此而已。
2、開始在c++代碼中嵌入v8引擎
（1）基本的編譯方法
基 本的編譯方法很簡單，只要上面安裝v8引擎的過程中沒有什麼問題，就可以直接把v8引擎作爲一個普通的動態鏈接庫來使用，例如：在編譯的時候加入 -I/usr/local/include，在鏈接的時候加入-L/usr/local/lib -lv8就足夠了。這裏需要提一句，由於v8引擎是完全使用c++編寫的（hoho，最近linus在blog上跟人吵架，聲稱c++是垃圾程序員使用的 垃圾語言，鬧得沸沸揚揚。偶也十分喜歡c語言，但是在此不對linus的言論做任何評論，好東西嘛能用、會用就是了。）
例如：
g++ -c test.cpp -I/usr/local/include
g++ -o test test.o -L/usr/local/lib -lv8
（2）在使用v8引擎中定義的變量和函數之前，一定不要忘記導入v8的名字空間
using namespace v8；
（3）在c++程序中簡單地執行v8腳本引擎的方法如下：
// 創建scope對象，該對象銷燬後，下面的所有handle就都銷燬了
HandleScope handle_scope ;
// 創建ObjectTemplate對象，這個對象可以用來註冊c++的全局函數供給javascript調用
// 在此演示中先可以忽略
Handle<ObjectTemplate> global_templ = ObjectTemplate::New() ;
// 創建運行環境
Handle<Context> exec_context ;
// 創建javascript腳本的存儲對象，該對象存放從文件中讀取的腳本字符串
Handle<String> js_source ;
// 創建用於存放編譯後的腳本代碼的對想
Handle<Script> js_compiled ;
// 從文件中把javascript腳本讀入js_source對象
js_source = load_js(js_fname) ;
// 把c++編寫的函數註冊到全局的ObjectTemplate對象中，
// 例如，在偶的代碼中，有一個叫做set_draw_color的函數，那麼這個函數在javascript腳本
// 中如果希望調用，應該叫什麼名字呢？這一句——String::New("set_draw_color")就用來指定
// 在腳本中的函數名稱，FunctionTemplate用來表示在c++中的函數，利用指向函數的指針把該函數
// 封裝成函數對象。以下的幾個Set都是相同的功能，就是用來把c++函數註冊到腳本的運行環境中。
global_templ->Set(String::New("set_draw_color"),
FunctionTemplate::New(set_draw_color)) ;
global_templ->Set(String::New("draw_line"),
FunctionTemplate::New(draw_line)) ;
global_templ->Set(String::New("commit"),
FunctionTemplate::New(commit)) ;
global_templ->Set(String::New("clear"),
FunctionTemplate::New(clear)) ;
global_templ->Set(String::New("draw_bmp"),
FunctionTemplate::New(draw_bmp)) ;
// 新建執行對象，把剛剛註冊了c++函數的global_templ關聯到腳本的運行環境中去
exec_context = Context::New(NULL, global_templ) ;
// 創建運行環境的作用域，當然，言外之意，v8可以支持多個配置不同的運行環境
Context::Scope context_scope(exec_context) ;
// 注意，這裏就是編譯javascript腳本的源代碼了
js_compiled = Script::Compile(js_source) ;
if(js_compiled.IsEmpty()) {
LOG("run_js, js_compiled is empty!") ;
return ;
}
// 最後這一句就是運行，執行剛剛從文件中載入以及編譯的javascript腳本了
js_compiled->Run() ;
（4）由javascript調用的c++模塊的編寫方法
以剛剛的set_draw_color這個函數爲例，在javascript中的調用方法假定爲：
set_draw_color(r, g, b) ;
例如：
// 設置爲紅色
set_draw_color(255, 0, 0) ;
雖然調用此函數看上去非常簡單，但在c++中該如何編寫這個函數呢？該如何從javascript中得到相應的行參呢？
參見如下代碼：
static Handle<Value> set_draw_color(const Arguments & args) {
int r, g, b ;
if(args.Length() == 3) {
r = args[0]->Int32Value() ;
g = args[1]->Int32Value() ;
b = args[2]->Int32Value() ;
g_canv_ptr->SetDrawColor(r, g, b) ;
}
return Undefined() ;
}
這 裏的const Arguments & args就用來解決從javascript向c++傳遞參數的問題。args.Length()用來返回在javascript腳本中一共傳入了多少個參 數，而Arguments類本身是重載了“[]”運算符的，因此，可以使用類似普通數組的下標的方式對參數進行存取。至於Int32Value()這類的 函數，是在Handle<Value>類中有定義的，可以通過查看v8.h頭文件得到所有的Handle類型對象的定義，例 如：Handle<Number>，Handle<Integer>，Handle<String>，Handle<Function> 等等，總之，源碼之下了無祕密，大家可以查看源代碼得到所有問題的解答。
（5）從c++代碼中調用javascript腳本中編寫的函數的方法
javascript 調用c++函數，只是實現了單方向地調用；那麼如何在v8中實現雙方向的調用呢？也就是由c++代碼去調用javascript中的函數。這一點十分有 用，例如，偶可以在c++代碼中捕獲鍵盤或鼠標事件，對於這些事件的處理方法（例如：鼠標在屏幕上的座標，鍵盤按下的鍵值），則可以把c++代碼中採集到 的數據傳入腳本中定義的函數，根據腳本上定義的函數去處理，由此可以極大地加強c++代碼的靈活性。
例如，偶在javascript中定義了一個OnClick函數，作用是在鼠標點擊的地方貼一張圖片，那麼偶的javascript可以這樣寫：
function OnClick(x, y) {
draw_bmp(x, y, 4) ;
commit() ;
}
先不論具體的實現細節，先看這個函數的參數，x和y，那麼偶該如何從c++代碼中把鼠標點按的x和y座標傳給OnClick函數呢？畢竟這個函數是在javascript中定義的。
具體的方法其實很簡單，前半部分與定義和調用javascript的步驟一致，只不過從js_compiled->Run()，這一句以後，還沒有完，還要繼續做下面的事情：
Handle<String> js_func_name ;
Handle<Value> js_func_val ;
Handle<Function> js_func ;
Handle<Value> argv[argc] ;
Handle<Integer> int_x ;
Handle<Integer> int_y ;
// 這一句是創建函數名對象
js_func_name = String::New("OnClick") ;
// 從全局運行環境中進行查找，看看是否存在一個叫做“OnClick”的函數
js_func_val = exec_context->Global()->Get(js_func_name) ;
if(!js_func_val->IsFunction()) {
LOG("on_click, js_func_val->IsFunction check failed!") ;
} else {
// 利用handle的強制類型轉換，把js_func_val轉換成一個函數對象
js_func = Handle<Function>::Cast(js_func_val) ;
// 初始化參數，所有數據都要定義成javascript可以識別的數據類型，例如Integer對象
// javascript中是沒有內建數據類型的（int, char, short是c/c++中的用的類型）
int_x = Integer::New(x) ;
int_y = Integer::New(y) ;
// 把這些對象放到argv數組中去
argv[0] = int_x ;
argv[1] = int_y ;
// 利用函數對象去調用該函數，當然需要傳入腳本的運行環境，以及參數個數和參數的值。
js_func->Call(exec_context->Global(), argc, argv) ;
}
ok，到此爲止，偶已經把c++->javascript以及javascript->c++的雙向調用，以及參數傳遞方法講完了。
其他的v8引擎的特性還需要進一步探索和研究。
偶 自己寫了一個簡單的驗證程序，該程序使用sdl庫來作爲c/c++模塊的繪圖工具，然後向v8導出了若干繪圖函數（例如畫線，貼圖等函數），然後通過 javascript在屏幕上可以隨心所欲地畫圖。本程序在linux下面編譯和運行通過，此驗證效果還不錯，包含了v8引擎的c++和 javascript代碼之間雙向調用和通信，現在把代碼分享出來供大家研究和參考。
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