性能优化小册 - 异步堆栈追踪:为什么 await 胜过 Promise

与直接使用 Promise 相比,使用 async/await 不仅可以使代码更具可读性,而且还可以在 JavaScript 引擎中实现一些有趣的优化。

这篇文章是关于一个这样的优化,涉及异步代码的堆栈追踪。

async/awaitPromise 的根本区别在于 await fn() 暂停当前函数的执行,而 promise.then(fn) 在将 fn 调用添加到回调链后,继续执行当前函数。

const fn = () => console.log('hello')
const a = async () => {
  await fn() // 暂停 fn 的执行
}
// 调用 a 时,才恢复 fn 的执行
a() // "hello"

const promise = Promise.resolve()
// 将 fn 添加到回调链后,继续执行 fn
promise.then(fn) // "hello"

在堆栈追踪的上下文中,这种差异非常显著。

当一个 Promise 链(无论是否脱糖化)在任何时候抛出一个未经处理的异常时, JavaScript 引擎都会显示一条错误信息和(希望)记录一个有用的堆栈追踪。

作为一名开发人员,无论您使用的是普通的 Promise 还是 async await,您都会期望这样。

Promise

想象一个场景,当对异步函数 b 的调用解析时,调用函数 c

const b = () => Promise.resolve()
const a = () => {
    b().then(() => c())
}

当调用 a 时,将同步发生以下情况:

  • b 被调用并返回一个 Promise,该 Promise 将在将来某个时刻解决。
  • .then 回调(实际上是调用 c())被添加到回调链中( V8 术语中,[…]被添加为解析处理程序)。

之后,我们完成了在函数 a 的主体中执行代码。a 永远不会被挂起,当对 b 的异步调用解析时,上下文已经消失了。

想象一下如果 b(或 c )异步抛出异常会发生什么?理想情况下,堆栈追踪应该包括 a,因为 b(或 c)是从那里调用的,对吧?既然我们不在参考 a 了 ,那怎样能做到呢?

为了让它工作,JavaScript 引擎需要在上面的步骤之外做一些事情:它在有机会的时候捕获并存储堆栈追踪。

V8 中,堆栈追踪附加到 b 返回的 Promise。当 Promise 实现时,堆栈追踪将被传递,以便 c 可以根据需要使用它。

b()[a] -> b().then()[a] -> c[a?:a]  

捕获堆栈追踪需要时间(即降低性能);存储这些堆栈追踪需要内存。

async/await

下面是同样的程序,使用 async/await 而不是 Promise 编写:

const b = () => Promise.resolve()
const a = async () => {
  await b()
  c()
}

使用 await,即使在 await 调用中不收集堆栈追踪,我们也可以恢复调用链。

这是可能的,因为 a 被挂起,正在等待 b 解决。如果 b 抛出异常,则可以按需以这种方式重建堆栈追踪。

如果 c 抛出异常,堆栈追踪可以像同步函数那样构造,因为发生这种情况时,我们仍在 a 上下文中。

通过遵循以下建议,使 JavaScript 引擎能够以更高效的方式处理堆栈追踪:

  • 偏好 async/await 胜过 Promise
  • 使用 @babel/preset env 避免不必要的 async/await 传输。
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