JavaScript引擎是否优化闭包中定义的常量?

时间:2019-10-17 12:08:02

标签: javascript performance optimization v8

想象一下,我有一个函数可以访问常量(永不突变)(例如,查询表或数组)。在函数范围之外的任何地方都不会引用该常数。 我的直觉告诉我,应该在函数范围之外定义此常量(以下选项A ),以避免在每次函数调用时都(重新)创建该常量,但这确实是现代Javascript引擎的工作方式吗?我想认为现代引擎可以看到常量从未修改过,因此只需要创建和缓存一次即可(是否有术语吗?)。浏览器是否以相同的方式缓存闭包中定义的功能?

在访问函数的位置旁边(选项B ),简单地在函数内部定义常量是否有不可忽略的性能损失?对于更复杂的对象,情况是否有所不同?

// Option A:
function inlinedAccess(key) {
  const inlinedLookupTable = {
    a: 1,
    b: 2,
    c: 3,
    d: 4,
  }

  return 'result: ' + inlinedLookupTable[key]
}

// Option B:
const CONSTANT_TABLE = {
  a: 1,
  b: 2,
  c: 3,
  d: 4,
}
function constantAccess(key) {
  return 'result: ' + CONSTANT_TABLE[key]
}

实际测试

我创建了一个 jsperf test ,用于比较不同的方法:

  1. Object-内联(选项A)
  2. Object-常量(选项B)

@jmrk建议的其他变体:

  1. Map-内联
  2. Map-常量
  3. switch-内联值

初步发现(在我的计算机上,请自行尝试):

  • Chrome v77:(4)是迄今为止最快的,其次是(2)
  • Safari v12.1:(4)的速度比(2)略快,跨浏览器的性能最低
  • Firefox v69:(5)最快,(3)稍落后

1 个答案:

答案 0 :(得分:8)

V8开发人员在这里。您的直觉是正确的。

TL; DR: inlinedAccess每次都会创建一个新对象。 constantAccess效率更高,因为它避免了每次调用时都重新创建对象。为了获得更好的性能,请使用Map

“快速测试”对两个功能产生相同的计时事实说明,微基准测试容易引起误解;-)

  • 创建与示例中的对象类似的对象非常快,因此影响很难衡量。您可以通过增加重复创建对象的成本(例如,更昂贵)来扩大其影响。用b: new Array(100),替换一个属性。
  • 'result: ' + ...中,数字到字符串的转换以及随后的字符串连接对整个时间的贡献很大。您可以将其删除以获得更清晰的信号。
  • 对于小型基准测试,必须注意不要让编译器优化所有内容。将结果分配给全局变量可以解决问题。
  • 无论您始终查找相同的属性还是不同的属性,这也都产生了巨大的差异。 JavaScript中的对象查找并非完全简单(==快速)的操作;当V8在给定站点上始终具有相同的属性(和相同的对象形状)时,V8具有非常快速的优化/缓存策略,但是对于变化的属性(或对象形状),它必须进行更昂贵的查找。
  • Map用于各种键的查找比对象属性查找要快。在2010年将对象用作地图是,现代JavaScript具有适当的Map,所以请使用它们! :-)
  • Array元素查找甚至更快,但是当然只有键为整数时才可以使用它们。
  • 当查找的可能键的数量很少时,switch语句很难被击败。但是,它们不能很好地扩展到大量键。

让我们将所有这些想法都放入代码中:

function inlinedAccess(key) {
  const inlinedLookupTable = {
    a: 1,
    b: new Array(100),
    c: 3,
    d: 4,
  }
  return inlinedLookupTable[key];
}

const CONSTANT_TABLE = {
  a: 1,
  b: new Array(100),
  c: 3,
  d: 4,
}
function constantAccess(key) {
  return CONSTANT_TABLE[key];
}

const LOOKUP_MAP = new Map([
  ["a", 1],
  ["b", new Array(100)],
  ["c", 3],
  ["d", 4]
]);
function mapAccess(key) {
  return LOOKUP_MAP.get(key);
}

const ARRAY_TABLE = ["a", "b", "c", "d"]
function integerAccess(key) {
  return ARRAY_TABLE[key];
}

function switchAccess(key) {
  switch (key) {
    case "a": return 1;
    case "b": return new Array(100);
    case "c": return 3;
    case "d": return 4;
  }
}

const kCount = 10000000;
let result = null;
let t1 = Date.now();
for (let i = 0; i < kCount; i++) {
  result = inlinedAccess("a");
  result = inlinedAccess("d");
}
let t2 = Date.now();
for (let i = 0; i < kCount; i++) {
  result = constantAccess("a");
  result = constantAccess("d");
}
let t3 = Date.now();
for (let i = 0; i < kCount; i++) {
  result = mapAccess("a");
  result = mapAccess("d");
}
let t4 = Date.now();
for (let i = 0; i < kCount; i++) {
  result = integerAccess(0);
  result = integerAccess(3);
}
let t5 = Date.now();
for (let i = 0; i < kCount; i++) {
  result = switchAccess("a");
  result = switchAccess("d");
}
let t6 = Date.now();
console.log("inlinedAccess: " + (t2 - t1));
console.log("constantAccess: " + (t3 - t2));
console.log("mapAccess: " + (t4 - t3));
console.log("integerAccess: " + (t5 - t4));
console.log("switchAccess: " + (t6 - t5));

我得到以下结果:

inlinedAccess: 1613
constantAccess: 194
mapAccess: 95
integerAccess: 15
switchAccess: 9

所有这些:这些数字是“ 1000万次查找的毫秒”。在实际的应用程序中,差异可能太小而无关紧要,因此您可以编写最易读/可维护的代码。例如,如果您仅进行100K查找,则结果为:

inlinedAccess: 31
constantAccess: 6
mapAccess: 6
integerAccess: 5
switchAccess: 4

顺便说一句,这种情况的常见变体是创建/调用函数。这个:

function singleton_callback(...) { ... }
function efficient(...) {
  return singleton_callback(...);
}

比这要有效得多:

function wasteful(...) {
  function new_callback_every_time(...) { ... }
  return new_callback_every_time(...);
}

与此类似,

function singleton_method(args) { ... }
function EfficientObjectConstructor(param) {
  this.___ = param;
  this.method = singleton_method;
}

比这要有效得多:

function WastefulObjectConstructor(param) {
  this.___ = param;
  this.method = function(...) { 
    // Allocates a new function every time.
  };
}

(当然,通常的做法是Constructor.prototype.method = function(...) {...},这也避免了重复创建函数。或者,如今,您可以只使用class es。)