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JavaScript 引擎「V8」发布 8.0 版本,内存占用量大幅下降

更新于 2019-12-23  约 6 分钟

上周,JavaScript 引擎「V8」的开发团队在该项目官方网站上正式宣布推出最新的 8.0 版本。这次更新的重点主要集中在错误修复及性能改善上,正式的版本将在数周后随着谷歌 Chrome 80 稳定版一起发布。

V8 是谷歌公司推出的开源高性能 JavaScript 引擎,主要用于提升 Web 浏览器内部 JavaScript 脚本执行的性能。V8 通过 C++ 语言编写,主要用在 Chrome 浏览器以及 Node.js 上,实现了对 ECMAScript 与 WebAssembly 的支持,可运行于 Windows 7、macOS 10.12 以及使用 x64、IA-32、ARM、MIPS 处理器的 Linux 系统,或更新版本的操作系统环境下。V8 既可以单独运行,也能够内嵌到任何基于 C++ 的应用中。V8 项目开发至今已拥有超过 11 年的历史。

性能

指针压缩

V8 引擎的这次更新,对内存占用量与速度都进行了优化。V8 堆包含了很多东西,例如浮点值、字符串字符、编译代码以及标定值,开发团队发现这些标记值占据了堆的很大一部分空间。

标定值与系统指针一样大,32 位宽度对应 32 位架构,64 位宽度对应 64 位架构。当开发团队对比 32 位版本与 64 位版本时发现,每个标记值使用了两倍的堆内存。

因为高位可以由低位合成,所以只需要将唯一的低位存储到堆中就能实现降低内存的占用量,平均可节省 40% 堆内存,这一方法被称为「指针压缩」。

V8 8.0.png

通常情况下,在优化内存占用的同时也会牺牲部分性能,但经过这一改进之后,在 V8 及其垃圾收集器中却出现了真实网站的性能提升。

优化高阶内建

在优化高阶内建上,新版本解除了 TurboFan 优化流程中的一处限制,这处限制使高阶内建无法得到优化。

const charCodeAt = Function.prototype.call.bind(String.prototype.charCodeAt);

charCodeAt(string, 8);

到目前为止,对 charCodeAt 的调用对 TurboFan 来说是完全不透明的,从而引发了对用户定义函数通用调用。通过这一改变,现在可以识别出实际上是在调用内置 String.prototype.charCodeAt 函数,从而能够触发 TurboFan 库中的进一步优化来改善对内建的调用,进而获得与以下相同的性能:

string.charCodeAt(8);

这一变化也会影响到其他一些内建,比如 Function.prototype.apply、Reflect.apply,以及很多其他的高阶数组内建。

JavaScript

新版本在 JavaScript 方面出现了两个新特性 ── 可选链和 null 判断合并。

可选链

在编写属性访问链时,程序员经常需要检查中间值是否为空。没有经过错误检查的链可能会扔出,而经过了明确的错误检查的链是冗长的,并且会产生不必要的结果,即检查所有的真实值,而不是只检查非空值。

// Error prone-version, could throw.const nameLength = db.user.name.length;// Less error-prone, but harder to read.let nameLength;if (db && db.user && db.user.name)  nameLength = db.user.name.length;

可选链(?.)允许程序员编写更精炼、鲁棒性更强的属性访问链,检查中间值是否为空。如果中间值为空,则整个表达式的计算结果为未定义的。

// Still checks for errors and is much more readable.const nameLength = db?.user?.name?.length;

除了静态属性访问外,动态属性访问和调用也能得到支持。

null 合并

null 合并操作符 ?? 是一个新的用于处理默认值的短路二进制操作符。目前,默认值有时由逻辑 || 操作符处理,如下所示:

function Component(props) {  const enable = props.enabled || true;  // …}

对 || 的使用,并不适合计算默认值,因为当 a 为非真时 a || b 的结果为 b。如果 props.enabled 明确被设置为假,那么 enable 仍然为真。

通过 null 合并操作符,当 a 为空时,a ?? b 的结果为 b,否则结果为 a。这是理想的默认值行为,并使用 ?? 修正了之前提到的错误。

function Component(props) {  const enable = props.enabled ?? true;  // …}

null 合并操作符与可选链是相伴而生的特性,可协同工作。当没有任何 props 参数传入时,它们可以对示例进行进一步修改以作为应对。

function Component(props) {  const enable = props?.enabled ?? true;  // …}

V8 应用程序接口

请通过「git log branch-heads/7.9.. ..branch-heads/8.0 include/v8.h」指令来获得接口变化列表。

开发人员目前可通过指令「git checkout -b 8.0 -t branch-heads/8.0」来体验 V8 引擎 8.0 版本中的新特性。


相关项目地址:
高性能 JavaScript 引擎 V8 官方网站
高性能 JavaScript 引擎 V8 GitHub 地址

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阅读 3k更新于 2019-12-23

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