Bluebird的util.toFastProperties函数如何使对象的属性"快速"？

Question

在Bluebird的util.js文件中,它具有以下功能:

function toFastProperties(obj) {
    /*jshint -W027*/
    function f() {}
    f.prototype = obj;
    ASSERT("%HasFastProperties", true, obj);
    return f;
    eval(obj);
}

出于某种原因,在返回函数之后有一个声明,我不知道它为什么存在.

同样,它似乎是故意的,因为作者已经沉默了JSHint对此的警告:

'return'后无法访问'eval'.(W027)

这个功能到底是做什么的？难道util.toFastProperties真的让一个对象的属性"快"？

我在Bluebird的GitHub存储库中搜索了源代码中的任何注释或者问题列表中的解释,但我找不到任何注释.

Answer 1

2017年更新:首先,对于今天的读者来说 - 这是一个适用于Node 7(4+)的版本:

function enforceFastProperties(o) {
    function Sub() {}
    Sub.prototype = o;
    var receiver = new Sub(); // create an instance
    function ic() { return typeof receiver.foo; } // perform access
    ic(); 
    ic();
    return o;
    eval("o" + o); // ensure no dead code elimination
}

没有一个或两个小优化 - 以下所有内容仍然有效.

让我们首先讨论它的作用以及为什么它更快,然后它的工作原理.

它能做什么

V8引擎使用两个对象表示:

• 字典模式 - 将对象存储为键 - 值映射作为哈希映射.
• 快速模式 - 对象以结构形式存储,其中属性访问不涉及计算.

这是一个演示速度差异的简单演示.这里我们使用该delete语句强制对象进入慢字典模式.

引擎尝试尽可能使用快速模式,通常只要执行大量属性访问 - 但有时它会被抛入字典模式.处于字典模式具有很大的性能损失,因此通常希望将对象置于快速模式.

此hack旨在从字典模式强制对象进入快速模式.

• Bluebird的Petka自己在这里谈论它.
• Vyacheslav Egorov的这些幻灯片也提到了它.
• 这个问题及其接受的答案也是相关的.
• 这篇略显过时的文章仍然是一本相当不错的文章,可以让您对v8中的对象存储方式有所了解.

为什么它更快

在JavaScript中,原型通常存储在许多实例之间共享的函数,并且很少动态地更改.出于这个原因,非常希望将它们置于快速模式以避免每次调用函数时的额外惩罚.

为此 - v8很乐意将属于.prototype函数属性的对象置于快速模式,因为它们将由通过调用该函数作为构造函数创建的每个对象共享.这通常是一种聪明且理想的优化.

这个怎么运作

让我们首先浏览代码并计算每行的作用:

function toFastProperties(obj) {
    /*jshint -W027*/ // suppress the "unreachable code" error
    function f() {} // declare a new function
    f.prototype = obj; // assign obj as its prototype to trigger the optimization
    // assert the optimization passes to prevent the code from breaking in the
    // future in case this optimization breaks:
    ASSERT("%HasFastProperties", true, obj); // requires the "native syntax" flag
    return f; // return it
    eval(obj); // prevent the function from being optimized through dead code 
               // elimination or further optimizations. This code is never  
               // reached but even using eval in unreachable code causes v8
               // to not optimize functions.
}

我们不会有找到自己的代码就断言V8这是否优化,我们可以改为阅读V8单元测试:

// Adding this many properties makes it slow.
assertFalse(%HasFastProperties(proto));
DoProtoMagic(proto, set__proto__);
// Making it a prototype makes it fast again.
assertTrue(%HasFastProperties(proto));

阅读和运行此测试向我们展示了这种优化确实在v8中有效.但是 - 很高兴看到它.

如果我们检查,objects.cc我们可以找到以下功能(L9925):

void JSObject::OptimizeAsPrototype(Handle<JSObject> object) {
  if (object->IsGlobalObject()) return;

  // Make sure prototypes are fast objects and their maps have the bit set
  // so they remain fast.
  if (!object->HasFastProperties()) {
    MigrateSlowToFast(object, 0);
  }
}

现在,JSObject::MigrateSlowToFast只需显式获取Dictionary并将其转换为快速V8对象.这是一个值得阅读和对v8对象内部的有趣见解 - 但它不是这里的主题.我仍然热烈建议你在这里阅读,因为这是学习v8对象的好方法.

如果我们看看SetPrototype在objects.cc,我们可以看到,这就是所谓的行12231:

if (value->IsJSObject()) {
    JSObject::OptimizeAsPrototype(Handle<JSObject>::cast(value));
}

反过来,FuntionSetPrototype这就是我们得到的东西.prototype =.

做__proto__ =或者.setPrototypeOf也可以工作但是这些是ES6功能,Bluebird在Netscape 7之后在所有浏览器上运行,因此在这里简化代码是不可能的.例如,如果我们检查,.setPrototypeOf我们可以看到:

// ES6 section 19.1.2.19.
function ObjectSetPrototypeOf(obj, proto) {
  CHECK_OBJECT_COERCIBLE(obj, "Object.setPrototypeOf");

  if (proto !== null && !IS_SPEC_OBJECT(proto)) {
    throw MakeTypeError("proto_object_or_null", [proto]);
  }

  if (IS_SPEC_OBJECT(obj)) {
    %SetPrototype(obj, proto); // MAKE IT FAST
  }

  return obj;
}

直接在于Object:

InstallFunctions($Object, DONT_ENUM, $Array(
...
"setPrototypeOf", ObjectSetPrototypeOf,
...
));

所以 - 我们已经从Petka编写的代码走向了裸机.这很好.

免责声明:

请记住,这是所有实现细节.像Petka这样的人是优化狂热者.永远记住过早优化是所有邪恶的根源,97%的时间.Bluebird经常做一些非常基本的事情,所以它从这些性能攻击中获得了很多 - 尽可能快地回调并不容易.您很少需要在不为库提供动力的代码中执行此类操作.