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JavaScript 性能優化技術

  隨著Google Chrome的發布,WEB應該說是老樹發新芽,在技術本身并沒有突破的情況下,每一個環節都在以更快的速度進行前進,譬如:

  1、JavaScript。現在每一個瀏覽器都在比較誰的執行速度更快,在你追我趕的過程中,毫無疑問,WEB變得更加快速,應用的能力也有越來越強大了。IE6、FF2的時代在現在回顧起來,已經變成老牛拉車的"歷史"了。

  2、WEB標準化的速度也越來越快,CSS、HTML5的普及越來越加速,手機也從WAP快速的向WEB標準看齊。原來更多的WEB開發向IE傾斜的趨勢,現在更多的向標準化傾斜。

  3、與Flash的爭斗,尤其是apple的旗幟鮮明的不支持Flash的戰斗,使得HTML5的職能從傳統的文字圖片迅猛的向2D、動畫、視頻等領域擴展,私有技術將越來越困難。

  所有的這些,都意味著WEB正在朝著第2春進行努力。本文則試圖收集一下目前各主流瀏覽器的JavaScript加速機制,嘗試探討未來JavaScript能走多遠?

  Firefox 3.6 Trace JIT 技術

  Firefox在Chrome的壓力之下,迅速的發布了TraceMonkey引擎,相關的技術文檔那個可以參考:http://www.ics.uci.edu/%7Efranz/Site/pubs-pdf/ICS-TR-06-16.pdf

  這個技術的特點是:

  1、JS解釋器首先將源代碼轉變成為JavaScript字節碼(LIR),每一個字節碼都是SSA(Static Single Assignment)的。這個字節碼在某種格式上與Java Bytecode是類似的。不同的是,JavaScript字節碼缺乏類型信息,因此,在解釋的過程中,需要根據當前的數據,進行選擇性的處理。因此,每條指令其實都是涉及到更為復雜的運行時類型檢查、動態分派的。

  2、TraceMonkey首先以解釋的模式運行指令,但對loop(向后跳轉)進行特殊關注:每一個向后跳轉指令意味著一次循環的開始,TraceJIT關注的是對循環的優化,當一次循環開始時,TraceMoney試圖對一次循環的所有指令進行跟蹤,拉出一條平坦的執行線索(trace tree)。

  3、每一條執行線索,對其內部的類型信息,已經進行了一個假設,在這條線索執行過程中,相關的字節碼實際上可以理解為已經替換為類型化的字節碼(類似于Java的Bytecode)了。這個類型化的字節碼再經過簡單的JIT編譯后,直接以機器碼的方式執行。在線索執行開始時,會對類型信息進行檢查,如果出現類型不匹配,則可能產生一個新的執行線索。

  4、執行線索內在的包含了method inline等技術。

  應該說,這種Trace技術,與以往的method level JIT相比,是完全不同的。在適合的應用里,Trace JIT相比V8等,還會有更大的執行效率提高。

  V8

  Chrome V8毫無疑問是本次瀏覽器大戰的導火索,其功過還需要時間來驗證。在http://code.google.com/intl/zh-CN/apis/v8/design.html中描述了V8的優化機制:

  Fast Property Access。快速對象屬性訪問。其特點是將JS對對象屬性的訪問,從一個動態的查找過程轉換成類似于Java/C++的靜態訪問。毫無疑問,在JavaScript中,對象屬性訪問是最為頻繁的一類操作,這個動態查找的過程其實是相當之消耗時間的。

  動態機器碼生成。這個也是與快速屬性訪問相關的。它把動態的JS對象轉變為一個類似于Java的靜態布局對象。

有效的GC。V8提供的是一個 stop-the-world, generational, accurate的GC機制。而FF提供的則不是一個分代的GC。在實際應用中,分代的GC相比不分代的GC顯然具有更高的效率。這一點,也是Java Hotspot所必須的。

  其它的,Opera 10.50號稱推出了世界上那個最快速的JS引擎,不過,由于沒有文檔資料,暫時并不清楚其內部機制。

  預測:

  FF的優化機制和V8的優化機制是不一樣的,兩者完全是可以互補的。因此,可以想象,如果將V8的優化機制,如快速對象屬性訪問、分代GC等引入進來,結合Trace JIT技術,相信速度會有更大的提升。同理,對于V8而言,如果將Trace技術引入進來,對運行時的類型進行更準確的預測,那么,執行速度應該也有更大幅度的提升。

  綜上,這些優化技術賦予了JavaScript更為強大的處理能力,使得瀏覽器可以更為快速的"下載執行"更大型的應用。使得原本需要在"native"語言中完成的功能,現在開始,可以在腳本語言中支持。

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