Wie macht die Funktion util.toFastProperties von Bluebird die Eigenschaften eines Objekts „schnell“?

In Bluebirds util.jsDatei hat es die folgende Funktion:

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

Aus irgendeinem Grund gibt es nach der Rückgabefunktion eine Anweisung, bei der ich nicht sicher bin, warum sie vorhanden ist.

Es scheint auch absichtlich zu sein, da der Autor die JSHint-Warnung dazu zum Schweigen gebracht hat:

Nicht erreichbare 'Bewertung' nach 'Rückkehr'. (W027)

Was genau macht diese Funktion? Macht es util.toFastPropertiesdie Eigenschaften eines Objekts wirklich "schneller"?

Ich habe das GitHub-Repository von Bluebird nach Kommentaren im Quellcode oder einer Erklärung in der Liste der Probleme durchsucht, aber keine gefunden.

Update 2017: Erstens für Leser, die heute kommen - hier ist eine Version, die mit Node 7 (4+) funktioniert:

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
}

Ohne ein oder zwei kleine Optimierungen - alle folgenden Punkte sind weiterhin gültig.

Lassen Sie uns zuerst diskutieren, was es tut und warum das schneller ist und warum es dann funktioniert.

Was es macht

Die V8-Engine verwendet zwei Objektdarstellungen:

• Wörterbuchmodus - in dem Objekte als Schlüsselwertkarten als Hash-Karte gespeichert werden .
• Schneller Modus - in dem Objekte wie Strukturen gespeichert werden , in denen keine Berechnung für den Eigenschaftszugriff erforderlich ist.

Hier ist eine einfache Demo , die den Geschwindigkeitsunterschied demonstriert. Hier verwenden wir die deleteAnweisung, um die Objekte in den langsamen Wörterbuchmodus zu zwingen.

Die Engine versucht, wann immer möglich und im Allgemeinen immer dann, wenn viel Zugriff auf Eigenschaften ausgeführt wird, den Schnellmodus zu verwenden. Manchmal wird sie jedoch in den Wörterbuchmodus versetzt. Im Wörterbuchmodus zu sein hat einen großen Leistungsverlust, daher ist es im Allgemeinen wünschenswert, Objekte in den schnellen Modus zu versetzen.

Dieser Hack soll das Objekt aus dem Wörterbuchmodus in den Schnellmodus zwingen.

• Bluebirds Petka selbst spricht hier darüber .
• Diese Folien von Vyacheslav Egorov erwähnen es auch.
• Diese Frage und ihre akzeptierte Antwort hängen ebenfalls zusammen.
• Dieser etwas veraltete Artikel ist immer noch eine ziemlich gute Lektüre, die Ihnen eine gute Vorstellung davon geben kann, wie Objekte in Version 8 gespeichert werden.

Warum ist es schneller

In JavaScript speichern Prototypen normalerweise Funktionen, die von vielen Instanzen gemeinsam genutzt werden, und ändern sich selten dynamisch. Aus diesem Grund ist es sehr wünschenswert, sie im Schnellmodus zu haben, um die zusätzliche Strafe bei jedem Aufruf einer Funktion zu vermeiden.

Zu diesem Zweck versetzt v8 Objekte, die .prototypeEigentum von Funktionen sind, gerne in den Schnellmodus, da sie von jedem Objekt gemeinsam genutzt werden, das durch Aufrufen dieser Funktion als Konstruktor erstellt wurde. Dies ist im Allgemeinen eine clevere und wünschenswerte Optimierung.

Wie es funktioniert

Lassen Sie uns zuerst den Code durchgehen und herausfinden, was jede Zeile tut:

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.
}

Wir nicht haben , um den Code selbst zu finden , dass v8 zu behaupten , diese Optimierung ist, können wir stattdessen die v8 Unit - Tests lesen :

// 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));

Das Lesen und Ausführen dieses Tests zeigt uns, dass diese Optimierung tatsächlich in Version 8 funktioniert. Es wäre jedoch schön zu sehen, wie.

Wenn wir überprüfen objects.cc, können wir die folgende Funktion finden (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);
  }
}

JSObject::MigrateSlowToFastNehmen Sie das Wörterbuch jetzt nur explizit und konvertieren Sie es in ein schnelles V8-Objekt. Es ist eine lohnende Lektüre und ein interessanter Einblick in die Interna von v8-Objekten - aber hier geht es nicht darum. Ich empfehle Ihnen immer noch wärmstens , es hier zu lesen, da dies eine gute Möglichkeit ist, mehr über v8-Objekte zu erfahren.

Wenn wir überprüfen SetPrototypein objects.cc, können wir sehen , dass es in Zeile 12231 genannt wird:

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

Was wiederum heißt, von FuntionSetPrototypewelchem ​​bekommen wir .prototype =.

Dies zu tun __proto__ =oder .setPrototypeOfhätte auch funktioniert, aber dies sind ES6-Funktionen und Bluebird läuft seit Netscape 7 auf allen Browsern. Daher kommt es nicht in Frage, den Code hier zu vereinfachen. Wenn wir zum Beispiel überprüfen .setPrototypeOf, können wir sehen:

// 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;
}

Welches direkt auf ist Object:

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

Also - wir sind den Weg von dem Code gegangen, den Petka zum Bare Metal geschrieben hat. Das war schön

Haftungsausschluss:

Denken Sie daran, dass dies alles Implementierungsdetails sind. Leute wie Petka sind Optimierungsfreaks. Denken Sie immer daran, dass vorzeitige Optimierung in 97% der Fälle die Wurzel allen Übels ist. Bluebird macht sehr oft etwas sehr Grundlegendes, so dass es viel von diesen Performance-Hacks profitiert - so schnell wie Rückrufe zu sein ist nicht einfach. Sie müssen selten so etwas in Code tun, der eine Bibliothek nicht mit Strom versorgt.