WebAssembly工作原理和JavaScript语言性能对比分析

techbrood 发表于 2017-03-07 15:13:03

标签: wasm, javascript, web, compiler, bytecode

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本文简单说明WebAssembly(简称wasm)工作原理和高性能的原由(和JavaScript相比)。

不过需要提醒的是Wasm并非设计来完全替代JS,而是对JS的一个强大补充,JS中一部分高性能应用可以使用wasm来进行替代,比如React小组就准备用Wasm来重写其Reconciler部分(该部分用来管理组件加载和刷新),这些变动对React的使用者不可见,但会享受到Wasm带来的性能提升。Wasm在最新版本的Chrome中已经默认启用。

JS工作方式(以V8为例)

现代JS引擎都使用JIT(Just-in-time)编译技术来提升性能。下图是V8引擎工作流程图:

ignitionpipeline.png

其中Ignition是JS解析器(Interpreter),用来生成字节码以减少内存开销和提升页面启动速度。

Crankshaft和TurboFan是不同类型代码的优化编译器(Optimizing Compiler),

用来在运行期间监控代码执行过程并生成优化后的编译代码。

新版(V8 5.8版本之后)上述流程将发生变化,IG+Fullcodegen+Crankshaft+TurboFan将被简化为IG(Ignition)+TF(TurboFan)。

Wasm工作方式

Wasm的工作方式是从服务器上加载后缀名为.wasm的代码文件,V8引擎中的wasm compiler将负责对其解码并编译为机器码,从而可以被浏览器所执行。

为什么快

本质上是因为wasm是一门“低级语言”,具体原因有如下几个:

  • 从网络上获取wasm代码比js代码要快,因为其代码更精简;

  • 解码wasm比解析js要更快;

  • 代码编译和优化要更快,因为wasm更接近机器码并且可以在服务器上提前做优化;

  • wasm是包含类型的,可以节约大量类型判断的代码和编码反复优化的问题;

  • 内存由程序控制无需GC;

  • wasm是面向目标机器的低级语言,所以指令设计上可以针对编译目标做优化。

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最新评论

iefreer 2017-03-07 15:26:13

Recommend to read: https://hacks.mozilla.org/2017/02/a-cartoon-intro-to-webassembly/


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