V8 8.0 JavaScript 引擎降低堆内存 40%,添加语言特性 Optional Chaining 和 Null Coalescing

阅读数:2 2020 年 1 月 9 日 09:00

V8 8.0 JavaScript引擎降低堆内存40%,添加语言特性Optional Chaining和Null Coalescing

Google 最新发布了 V8 JavaScript 引擎 V8 8.0 ,其中使用压缩指针(pointer compression)技术,在不影响性能的情况下实现堆内存占用降低了 40%。此外,V8 8.0 添加了支持“可选链”( optional chaining )的操作符?.,以及支持“空合并”( nullish coalescence )的双问号操作符??。V8 v8.0 将正式提供在 Chrome 80 版本中。

据 V8 核心成员 Leszek Świrski 介绍,V8 v8.0 对 JavaScript 标签值(tagged value)做了压缩处理。标签值用于表示指向堆或小整数的指针。对于 64 位 CPU,V8 指针并未使用整个 64 位字节表示,而是仅使用了其中的低位字节,高位字节通过算法合成。V8 团队在文档中详细阐述了指针压缩算法,该算法参考了 Java 等平台目前在用的技术。在 InfoQ 的访谈中,Świrski 阐明 V8 v8.0 中使用的内存压缩算法去除了内存地址的头 32 位,强制“压缩”指针到 4GB 空间中,所有“压缩”指针构成 4GB 空间内的相对偏移量。在计算完全指针地址时,需要在压缩指针地址上添加基础偏移量。Świrski 补充说明,团队计划结合使用多字节字对齐和地址层位偏移的方式,将压缩的堆规模扩展到 4GB 以外的空间。其算法的基本理念是将内存地址逻辑上组织到多字节字(word)而非字节中。例如,如果使用 8 字节的字,那么只需将地址表示为从 0、7、15、23 等开始,因此能够实现地址空间扩展到 23*232 字节。

V8 团队特别指出,压缩指针向全指针的转换本身是非常高速的操作,因此压缩指针技术并未引入额外的性能代价。而另一方面的额外收益是,经压缩的指针使得 V8 垃圾回收机制更为高效。初步基准测试表明,在 Facebook、CNN、Google Maps 等网站的实践应用中,V8 v8.0 无论是在移动端还是在桌面设备端都表现得更为快速。

从 JavaScript 语言方面看,V8 v8.0 引入了对“可选链”( optional chaining )和“空合并”( nullish coalescence )两种有用语言特性的支持。

可选链技术意在简化属性值的依次访问运算。由于一些中间对象是 nullundefined,运算存在抛出异常的风险。例如,在下面的代码中,为避免发生上述问题,需预先检查所有需访问的中间属性是经过良好定义的:

复制代码
if (resource && resource.address && resource.address.types) return resource.address.types.length

使用可选链操作符?.,该代码可替换为如下代码。其中确保了一旦中间组件出现nullundefined等问题,整体表达式立刻做出短路处理:

复制代码
return resource?.address?.types?.length

对于空合并操作符??,在如下代码的使用场景中,进一步优化了操作符||

复制代码
let iterations = settings.iterations || 4;

||操作符的不足之处在于,上面的代码中,当所需设置的settings.iterations取值为false(即settings.iterations == 0)时,不能使用||操作符。运算最终依然得到默认值,即4。空合并操作符?? 将会正确处理这类问题。例如:

复制代码
let iterations = settings.iterations ?? 4;

上例中,anullundefined时,运算a ?? b取值为b,否则取值为a

V8 v8.0 目前依然尚未形成 V8 稳定发行版,计划在数周后发布在 Chrome 80 稳定版中。开发人员可使用git checkout -b 8.0 -t branch-heads/8.0命令获取该版本。

2019 年 12 月 23 日更新:添加了 Leszek Świrski 对 V8 中实际采用的指针压缩算法的阐述。

原文链接:

V8 JavaScript Engine 8.0 Reduces Heap by 40%, Adds Optional Chaining and Null Coalescing

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