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[24229] 2015-08-26_浏览器可以有多快？

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2015-08-26_浏览器可以有多快？ 浏 览 器 可 以 有 多 快 ？ M F o r e v e r   L i n u x 中 国   2 0 1 5 - 0 8 - 2 6 R e a c t . j s   以 高 效 的   U I   渲 染 著 称 ， 其 中 一 个 很 重 要 的 原 因 是 它 维 护 了 一 个 虚 拟   D O M ， 用 户 可 以 直 接 在 虚 拟   D O M   上 进 行 操 作 ， R e a c t . j s   用   d i f f 算 法 得 出 需 要 对 浏 览 器   D O M   进 行 的 最 小 操 作 ， 这 样 就 避 免 了 手 动 大 量 修 改   D O M   的 时 候 造 成 的 性 能 损 失 。 等 等 ， 明 明 是 在 中 间 加 了 一 层 ， 为 什 么 结 果 反 而 变 快 了 呢 ？ R e a c t . j s   的 核 心 思 想 是 认 为   D O M   操 作 是 缓 慢 的 ， 因 此 可 以 需 要 最 小 化   D O M   操 作 ， 以 换 取 整 体 的 性 能 提 升 。 D O M   操 作 慢 是 有 目 共 睹 的 ， 而 其 他   J a v a S c r i p t   脚 本 的 运 行 速 度 就 一 定 快 吗 ？ 在   V 8   出 世 之 前 ， 这 个 问 题 的 答 案 是 否 定 的 。 G o o g l e   早 年 商 业 模 式 建 立 在   W e b   的 基 础 上 ， 当 它 在 浏 览 器 中 写 出   G m a i l   这 样 一 个 无 比 复 杂 的 W e b   a p p   的 时 候 ， 它 不 可 能 意 识 不 到 浏 览 器 难 以 忍 受 的 性 能 ， 而 这 主 要 是 因 为   J a v a S c r i p t   的 执 行 速 度 太 慢 。 2 0 0 8   年   9   月 ， G o o g l e   决 定 自 己 造 一 个   J a v a S c r i p t   引 擎 来 改 变 这 一 现 状 — —   V 8 。 当 搭 载 着   V 8   的   C h r o m e   浏 览 器 出 现 在 市 场 上 的 时 候 ， 它 的 速 度 远 远 甩 开 了 当 时 的 所 有 浏 览 器 。 浏 览 器 性 能 的 空 前 提 升 让 复 杂 的   W e b   a p p   成 为 了 可 能 。 近 七 年 过 去 ， 浏 览 器 的 性 能 随 着   C P U   的 性 能 不 断 上 升 ， 但 再 也 没 有 获 得 过   2 0 0 8   年 那 样 突 破 性 的 增 长 。 V 8   到 底 用 了 什 么 样 的 技 术 让 J a v a S c r i p t   的 性 能 获 得 了 如 此 大 的 提 升 呢 ？ V 8   的 优 化 要 说 如 何 让   J a v a S c r i p t   变 快 ， 就 应 该 先 来 谈 谈 它 为 什 么 会 慢 。 众 所 周 知   J a v a S c r i p t   是   B r e n d a n   E i c h   这 个 家 伙 用 了 一 周 多 的 时 间 开 发 出 来 的 ， 相 比 现 如 今 如 日 中 天 的   S w i f t   是   A p p l e   的 一 个 团 队 四 年 工 作 的 成 果 ， 你 首 先 可 能 就 不 应 该 对 它 有 过 高 的 期 待 。 事 实 上 ， B r e n d a n   E i c h   并 未 意 识 到 自 己 要 开 发 的 是 这 样 一 个 体 量 的 语 言 。 为 了 程 序 员 编 写 时 的 灵 活 ， 他 将   J a v a S c r i p t   设 计 成 为 弱 类 型 的 语 言 ， 并 且 在 运 行 时 可 以 对 对 象 的 属 性 增 添 删 改 。 难 倒 一 大 群 人 的   C + +   中 的 继 承 、 多 态 ， 还 有 什 么 模 板 、 虚 函 数 、 动 态 绑 定 这 些 概 念 在   J a v a S c r i p t   中 完 全 不 存 在 了 。 那 这 些 工 作 谁 来 做 了 呢 ？ 自 然 就 只 有   J a v a S c r i p t   引 擎 。 由 于 不 知 道 变 量 类 型 ， 它 在 运 行 时 做 着 大 量 的 类 型 推 导 工 作 。 在   P a r s e r   完 成 工 作 建 出 一 棵 抽 象 语 法 树 （ A S T ） 的 时 候 ， 引 擎 会 把 这 棵   A S T   翻 译 成 字 节 码 （ b y t e c o d e ） 交 给 字 节 码 解 释 器 去 执 行 。 其 中 最 拖 慢 性 能 的 一 步 就 是 解 释 器 执 行 字 节 码 的 阶 段 。 回 望 当 时 ， 大 家 不 知 道 解 释 器 性 能 低 下 吗 ？ 其 实 不 是 ， 这 样 设 计 的 原 因 是 当 时 的 人 们 普 遍 认 为   J a v a S c r i p t   作 为 一 种 给 设 计 师 开 发 的 语 言 （ 前 端 工 程 师 有 没 有 心 里 一 凉 ？ ） ， 并 不 需 要 太 高 的 性 能 ， 这 样 做 符 合 成 本 ， 也 满 足 需 求 。 V 8   做 的 工 作 主 要 就 是 去 掉 了 这 个 拖 慢 引 擎 速 度 的 部 分 ， 它 从   A S T   直 接 生 成 了   C P U   可 执 行 的 机 器 码 。 这 种 即 时 编 译 的 技 术 被 称 为   J I T   （ J u s t
i n   t i m e ） 。 如 果 你 足 够 好 奇 ， 一 个 自 然 的 想 法 就 是 ， 这 到 底 是 怎 么 办 到 的 ？ 我 们 举 一 个 例 子 来 说 ： 5 .   属 性 读 取 首 先 是 数 据 结 构 。 你 打 算 如 何 索 引 对 象 的 属 性 ？ 我 们 已 经 太 熟 悉   J S O N   中 的 数 据 结 构 ， 但 在 内 存 中 可 以 以 来 索 引 吗 ？ 在 内 存 中 的 位 置 可 以 确 定 吗 ？ 当 然 可 以 ， 只 要 对 每 个 对 象 维 护 一 个 表 ， 里 面 存 着 每 个 对 应 的 在 内 存 中 的 位 置 就 可 以 了 不 是 吗 ？ 这 里 的 陷 阱 在 于 ， 你 需 要 对 每 一 个 对 象 都 维 护 这 样 一 个 表 。 为 什 么 ？ 我 们 来 看 看   C   语 言 是 怎 么 做 的 。 4 .   6 .   1 1 .   仔 细 想 想 大 学 时 候 的 教 材 ， 1 .   f u n c t i o n   F o o ( x ,   y )   { 2 .           t h i s . x   =   x ; 3 .           t h i s . y   =   y ; 4 .   } 6 .   v a r   f o o   =   n e w   F o o ( 7 ,   8 ) ; 7 .   v a r   b a r   =   n e w   F o o ( 8 ,   7 ) ; 8 .   f o o . z   =   9 ; k e y :   v a l u e k e y v a l u e k e y v a l u e 1 .   s t r u c t   F o o   { 2 .           i n t   x ,   y ; 3 .   } ; 5 .   s t r u c t   F o o   f o o ,   b a r ; 7 .   f o o . x   =   7 ; 8 .   f o o . y   =   8 ; 9 .   b a r . x   =   8 ; 1 0 .   b a r . y   =   7 ; 1 2 .   / /   C a n t '   s e t   f o o . z
和 的 地 址 是 可 以 直 接 算 出 来 的 呀 。 这 是 因 为 成 员 和 的 类 型 是 确 定 的 ， J a v a S c r i p t   里 完 全 可 以 ， 而   C   语 言 就 没 办 法 这 样 做 了 。 V 8   不 想 给 每 个 对 象 都 维 护 一 个 这 样 的 表 。 它 也 想 让   J a v a S c r i p t   拥 有   C / C + +   直 接 用 偏 移 就 读 出 属 性 的 特 性 。 所 以 它 的 解 决 思 路 就 是 让 动 态 类 动 态 类 型 静 态 化 型 静 态 化 。 V 8   实 现 了 一 个 叫 做 隐 藏 类 （ H i d d e n   C l a s s ） 的 特 性 ， 即 给 每 个 对 象 分 配 一 个 隐 藏 类 。 对 于 对 象 ， 它 生 成 一 个 类 似 于 这 样 的 类 ： 当 新 建 一 个 对 象 的 时 候 ， 它 的 和 属 性 恰 好 都 是 类 型 ， 那 么 它 和 对 象 就 共 享 了 这 个 隐 藏 类 。 把 类 型 确 定 以 后 ， 读 取 属 性 就 只 是 在 内 存 中 增 加 一 个 偏 移 的 事 情 了 。 而 当 新 建 了 属 性 的 时 候 ， V 8   发 现 原 来 的 类 不 能 用 了 ， 于 是 就 会 给 新 建 一 个 隐 藏 类 。 修 改 属 性 类 型 也 是 类 似 。 f o o . x f o o . y x y f o o . x   =   " H e l l o " f o o 1 .   c l a s s   F o o   { 2 .           i n t   x ,   y ; 3 .   } b a r x y i n t f o o f o o z f o o
原 文 ： h t t p : / / c o d e . m f o r e v e r 7 8 . c o m / f r o n t - e n d / 2 0 1 5 / 0 8 / 0 9 / h o w - f a s t - b r o w s e r s - c a n - b e / 作 者 ：   M F o r e v e r 7 8 I n l i n e   c a c h i n g 由 上 可 知 ， 当 访 问 一 个 对 象 的 属 性 的 时 候 ， V 8   首 先 要 做 的 就 是 确 定 对 象 当 前 的 隐 藏 类 。 但 每 次 这 样 做 的 开 销 也 很 大 ， 那 很 容 易 想 到 的 另 一 个 计 算 机 中 常 用 的 解 决 方 案 ， 就 是 缓 存 。 在 第 一 次 访 问 给 定 对 象 属 性 的 时 候 ， V 8   将 假 设 所 有 同 一 部 分 代 码 的 其 他 对 象 也 都 使 用 了 这 个 对 象 的 隐 藏 类 ， 于 是 会 告 诉 其 他 对 象 直 接 使 用 这 个 类 的 信 息 。 在 访 问 其 他 对 象 的 时 候 ， 如 果 校 验 正 确 ， 那 么 只 需 要 一 条 指 令 就 可 以 得 到 所 需 的 属 性 ， 如 果 失 败 ， V 8   就 会 自 动 取 消 刚 才 的 优 化 。 上 面 这 段 话 用 代 码 来 表 述 就 是 ： 这 极 大 提 升 了   V 8   引 擎 的 速 度 。 还 能 更 快 吗 ？ 随 着   I n t e l   宣 布   T i c k - T o c k   模 型 的 延 缓 ， C P U   处 理 速 度 不 再 能 像 之 前 一 样 稳 步 增 长 了 ， 那 么 浏 览 器 还 能 继 续 变 快 吗 ？ V 8   的 优 化 是 浏 览 器 性 能 的 终 点 吗 ？ J a v a S c r i p t   的 问 题 在 于 错 误 地 假 设 前 端 工 程 师 都 是 水 平 不 高 的 编 程 人 员 （ 如 果 不 是 ， 你 应 该 不 会 读 到 这 里 ） ， 岂 图 让 程 序 员 写 得 舒 服 而 让 计 算 机 执 行 得 痛 苦 。 在 现 代 浏 览 器 引 擎 已 经 优 化 到 这 个 地 步 的 时 候 ， 我 们 不 禁 想 问 ： 为 什 么 一 定 是   J a v a S c r i p t   ？ 前 端 工 程 师 是 不 是 可 以 让 出 一 步 ， 让 自 己 多 做 一 点 点 事 情 ， 而 让 引 擎 得 以 更 高 效 地 优 化 性 能 ？ J a v a S c r i p t   成 为 事 实 上 的 浏 览 器 脚 本 标 准 有 历 史 原 因 ， 但 这 不 能 是 我 们 停 止 进 步 的 借 口 。 当   W e b   A s s e m b l y   正 式 宣 布 的 时 候 ， 我 才 确 定 了 不 仅 仅 是 我 一 个 名 不 见 经 传 的 小 程 序 员 有 这 样 的 想 法 ， 那 些 世 界 上 最 顶 级 的 头 脑 已 经 开 始 行 动 了 。 浏 览 器 在 大 量 需 求 的 驱 动 下 正 在 朝 着 一 个 高 性 能 的 方 向 前 进 ， 浏 览 器 究 竟 可 以 有 多 快 ， 2 0 1 5   可 能 是 这 条 路 上 另 一 个 转 折 点 。 （ 题 图 来 自 ： k e n d s n y d e r . c o m ） 1 .   f o o . x 1 .   #   e b x   =   t h e   f o o   o b j e c t 2 .   c m p   [ e b x , < h i d d e n   c l a s s   o f f s e t > ] , < c a c h e d   h i d d e n   c l a s s > 3 .   j n e   < i n l i n e   c a c h e   m i s s > 4 .   m o v   e a x , [ e b x ,   < c a c h e d   x   o f f s e t > ]
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