为何对象属性内联缓存会因上层原型变更失效而非下层？

问题背景 #

正在阅读Mathias和Benedikt的文章《JavaScript引擎基础：优化原型》，文中提到：

当关联原型或其上方任意原型被修改时，此ValidityCell会失效。

我无法理解为何缓存会因上层原型变更而失效。例如给定原型链：

kitty ---> Cat.prototype ---> Animal.prototype ---> Object.prototype

方法eat存储在Animal.prototype.eat中。当调用kitty.eat()时，引擎为Animal.prototype.eat生成内联缓存（IC），为何修改Object.prototype会使缓存失效，而修改Cat.prototype却不会？

代码示例：

kitty.eat(); // 执行时引擎为Animal.prototype.eat生成IC

Object.prototype.x = 0; // 这应该不会影响kitty到Animal.prototype的链吧？

kitty.eat(); // 但缓存失效了，需要重新遍历原型链找eat？

核心解答 #

首先纠正一个误解：给Object.prototype添加无关属性（比如示例中的x）并不会导致kitty.eat()的内联缓存失效。原文中的“修改”特指原型链结构的变更（比如修改原型的__proto__指向），而非简单的属性增删。以下是详细解释：

1. 内联缓存的核心逻辑 #

当引擎执行kitty.eat()时，会遍历原型链直到在Animal.prototype找到eat，此时生成的内联缓存会记录两个关键信息：

• 从kitty到Animal.prototype的原型链路径是稳定的
• Animal.prototype上的eat属性未发生变化

只有后续操作破坏这两个条件时，缓存才会失效。

2. 不同修改操作的影响 #

• 修改Cat.prototype（添加同名属性）：如果执行Cat.prototype.eat = function() {}，下次调用kitty.eat()时会在Cat.prototype找到eat，与缓存的查找位置不符，此时缓存会失效，必须重新遍历原型链。
• 修改Object.prototype添加无关属性：添加Object.prototype.x = 0不会影响eat的查找路径——引擎在Animal.prototype就找到eat，不会继续遍历到Object.prototype，因此缓存依然有效，下次调用会直接命中。
• 修改上层原型的结构：如果执行Animal.prototype.__proto__ = {}（改变Animal.prototype的上层原型指向），这种原型链结构的变更会触发ValidityCell失效——引擎无法保证整个查找环境的稳定性，即使eat仍在Animal.prototype上，缓存也会被标记为无效。

3. 原文表述的准确含义 #

文中的“关联原型或其上方任意原型被修改”，这里的“修改”特指原型链继承关系的变更（即修改原型的__proto__），而非普通的属性增删。这种结构变更会影响整个原型链的查找稳定性，因此会触发相关缓存失效。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者yucj