Javascript 对象与 Map/Set 键查找性能

Question

我试图探索 JavaScript与普通按键访问Object相比如何执行。我在JSBEN.CH上运行了以下 3 段代码。MapSet

对象

const object = {};

for (let i = 0; i < 10000; ++i) {
    object[`key_${i}`] = 1;
}

let result = 0;
  
for (let i = 0; i < 10000; ++i) {
    result += object[`key_${i}`];
}

地图

const map = new Map();

for (let i = 0; i < 10000; ++i) {
    map.set(`key_${i}`, 1);
}

let result = 0;

for (let i = 0; i < 10000; ++i) {
    result += map.get(`key_${i}`);
}

套

const set = new Set();

for (let i = 0; i < 10000; ++i) {
    set.add(`key_${i}`);
}

let result = 0;

for (let i = 0; i < 10000; ++i) {
    result += set.has(`key_${i}`);
}

正如您可以检查测试链接一样，Map似乎Set执行几乎相似，但Objects每次都慢得多。有人可以解释一下性能比基本密钥访问操作Objects差的原因是什么吗？MapSet

编辑 1：仅将键设置为 on也Object比/慢。MapSet

Answer 1

仅查看相对数字总是危险的，这里有一些绝对数字，在 Intel 8350U 上的 NodeJS v14.14.0 上运行：

迭代	对象写入	对象读取	地图写入	地图读取
100	0毫秒	0毫秒	0毫秒	0毫秒
1.000	3毫秒	1毫秒	0毫秒	0毫秒
10,000	7毫秒	4毫秒	8毫秒	1毫秒
1.000.000	1222毫秒	527毫秒	632毫秒	542毫秒

正如我们所看到的，对于 10,000 次迭代，在上面的运行中，对象和地图之间的差异为 1 毫秒，并且由于这是时间测量的准确性，因此我们无法真正从该测试中得出任何结论。结果绝对是随机的。

对于 100 万次迭代，我们可以看到 Map 写入相对于 Object 写入的明显优势，读取性能非常相似。现在，如果我们看一下绝对数字，这仍然是100 万次写入/秒。因此，尽管对象写入速度慢很多，但这不太可能成为应用程序的瓶颈。

为了得到准确的解释，人们必须分析引擎执行的所有步骤。为此，您可以运行node --print-code并分析运行的字节码。我没有时间这样做，但这里有一些观察结果：

1. 如果对象是用Object.create(null)（没有原型）构造的，则性能大致相同，因此原型查找根本不会影响性能。

2. 在第 20 次迭代之后，V8 选择 的内部表示，dictionary_map因此object这基本上是一个哈希图与另一个哈希图竞争（可以运行node --allow-natives-syntax然后使用%DebugPrint(object)来获取内部表示）。

作为参考，以下是用于运行基准测试的代码：

function benchmark(TIMES) {  
  console.log("BENCHMARK ", TIMES);

  const object = Object.create(null);

    let start = Date.now();
    for (let i = 0; i < TIMES; ++i) {
        object[`key_${i}`] = 1;
    }

    console.log("Object write took", Date.now() - start);
    start = Date.now();

    let result = 0;
  
    for (let i = 0; i < TIMES; ++i) {
      result += object[`key_${i}`];
    }

    console.log("Object read took", Date.now() - start);
    start = Date.now();

  


  const map = new Map();
  
  for (let i = 0; i < TIMES; ++i) {
    map.set(`key_${i}`, 1);
  }
  
  console.log("Map write took", Date.now() - start);
  start = Date.now();

  result = 0;
  
  for (let i = 0; i < TIMES; ++i) {
    result += map.get(`key_${i}`);
  }

  console.log("Map read took", Date.now() - start);

}

benchmark(100);
benchmark(1_000);
benchmark(10_000);
benchmark(1_000_000);

总结：

• 将映射用于具有许多不同的、不断变化的键的字典，因为它们比内部表示为哈希表的对象稍好一些
• 将对象用于——好吧——对象。如果您的键数量较少并且经常访问这些键，则对象会更快（因为引擎可以使用内联缓存、具有固定内存布局的隐藏类等）