HandleScope背后的设计原理是什么？

Question

V8需要声明一个HandleScope，以便清除在作用域中创建的任何本地句柄。我理解HandleScope将取消这些句柄的垃圾收集，但我感兴趣的是为什么每个Local不像大多数内部ref_ptr类型帮助程序那样自行解除引用。

我的想法是，HandleScope可以通过一次性转储大量句柄来提高效率，而不是像在ref_ptr类型作用域类中那样一个接一个地转储句柄。

Answer 1

下面是我对文献资料和handles-inl.h源代码的理解。我也可能完全错了，因为我不是V8开发人员，而且文档很少。

垃圾收集器有时会将东西从一个内存位置移动到另一个内存位置，在一个这样的扫描过程中，还会检查哪些对象仍然可以访问，哪些对象不能。与std::shared_ptr这样的引用计数类型相比，它能够检测和收集循环数据结构。为了使所有这些都能工作，V8必须对哪些对象是可访问的有一个很好的了解。

另一方面，在某些计算的内部过程中，对象被创建和删除了很多。对于每个这样的操作，您都不需要太多的开销。实现这一目标的方法是创建一个句柄堆栈。该堆栈中列出的每个对象都可以从某些C++计算中的某些句柄中获得。除此之外，还有一些持久化句柄，这些句柄可能需要更多的工作来设置，并且可以在C++计算之外存活下来。

拥有一堆引用需要以类似堆栈的方式使用。堆栈中没有“无效”标记。从堆栈底部到顶部的所有对象都是有效的对象引用。确保这一点的方法是LocalScope。它使事物具有等级性。使用引用计数指针，您可以执行如下操作：

shared_ptr<Object>* f() {
    shared_ptr<Object> a(new Object(1));
    shared_ptr<Object>* b = new shared_ptr<Object>(new Object(2));
    return b;
}
void g() {
    shared_ptr<Object> c = *f();
}

在这里，首先创建对象1，然后创建对象2，然后返回函数，然后销毁对象1，然后销毁对象2。这里的关键点是，在某个时间点上，对象1是无效的，但对象2仍然有效。这正是LocalScope的目标所在。

其他一些GC实现检查C堆栈并查找它们在那里找到的指针。这很有可能出现假阳性，因为实际上是数据的东西可能会被误解为指针。对于可达性而言，这似乎是无害的，但是当您正在移动对象时重写指针时，这可能是致命的。它还有许多其他的缺点，并且很大程度上取决于语言的低层次实现是如何工作的。V8通过将句柄堆栈与函数调用堆栈保持分离来避免这种情况，同时确保它们能够充分地对齐以保证所提到的层次结构需求。

为了提供另一个比较:一个shared_ptr的对象引用一旦其C++块作用域结束，将成为可收集的(实际上将被收集)。v8::Handle引用的对象在离开包含HandleScope对象的最近的封闭范围时将成为可收集的对象。因此，程序员可以更好地控制堆栈操作的粒度。在性能很重要的紧循环中，在整个计算中只维护一个HandleScope可能很有用，这样您就不必经常访问句柄堆栈数据结构了。另一方面，这样做将使所有对象在整个计算过程中保持不变，如果这是对许多值的循环迭代，这将是非常糟糕的，因为所有这些都将一直保持到结束。但是程序员有完全的控制能力，并且可以以最合适的方式安排事情。

就我个人而言，我会确保构建一个HandleScope

• 在可能从代码外部调用的每个函数的开头。这将确保您的代码将在其本身之后进行清理。
• 在每个循环的主体中，可能会看到三个或更多的迭代，因此您只保留当前迭代中的变量。
• 围绕每一个代码块，后面跟着一些回调调用，因为这样可以确保如果回调需要更多的内存，就可以清除您的内容。
• 每当我觉得某件事可能产生大量的中间数据时，这些数据就应该尽快被清理(或至少成为可收集的)。

通常，我不会为每个内部函数创建一个HandleScope，如果我能够确定每个调用它的其他函数都已经设置了一个HandleScope。但这可能是品味的问题。

Answer 2

免责声明:这可能不是一个正式的答案，更多的是我自己的问题；但是v8文档在这个主题上几乎没有用。所以我可能被证明是错的。

据我所知，在开发各种基于v8的后台应用程序时。它是处理C++和javaScript环境之间差异的一种方法。

想象一下下面的顺序，自解除引用指针可以破坏系统.

1. JavaScript调用一个C++包装的v8函数:假设helloWorld()
2. C++函数创建一个值为"hello =x“的V8：：句柄
3. C++将值返回给v8虚拟机。
4. C++函数通常对资源进行清理，包括取消句柄的引用。
5. 另一个C++函数/进程，覆盖释放的内存空间
6. V8读取句柄:数据不再是“见鬼！”(#.)

这只是与之间复杂不一致的表面；因此，为了解决将JavaScript VM (虚拟机)连接到C++接口代码的各种问题，我相信开发团队决定通过以下方式简化这个问题.

• 所有变量句柄，都是存储在“桶”中的，即HandleScopes，在需要时由构建/编译/运行/销毁各自的C++代码。
• 另外，所有函数句柄，都是只引用C++静态函数(我知道这很烦人)，这确保了函数调用的“存在”，而不管构造函数/析构函数。

从开发的角度来考虑这个问题，在中，它标志着JavaScript VM开发团队和C++集成团队(Chrome？)之间有很大的区别。允许双方在不相互干扰的情况下开展工作。

最后，为了简单起见，还可以模仿多个VM :因为v8最初是为google设计的。因此，每当我们打开/关闭选项卡时，就会创建和销毁简单的HandleScope，这使得GC管理更加容易，特别是在运行了许多VM的情况下(每个选项卡都在chrome中)。