JIT编译的JavaScript比Java慢吗？

Question

如果使用 JIT 编译的 JavaScript（比如 V8 引擎）与预先编译成字节码的托管语言（例如 Java 或 .NET 语言）相比，性能是否会更慢？

如果是，为什么呢？

我的意思是，我知道相比于字节码，JavaScript 需要更多时间进行解析，但在编译为机器码后，它们应该具有相同的性能表现，因为这些语言在功能上都很相似...

- zduny

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它高度依赖于它运行的虚拟机。Javascript本身是一种语言，允许数百万种可能的实现。 - zerkms

这个问题非常广泛，很可能会被关闭。但是作为参考，一些引擎（例如Chakra）仍然将Javascript编译为字节码，然后将字节码编译为机器代码，并且仍然保持与竞争的步伐。 - Faris Zacina

这个问题一般来说是无法回答的。 - The Paramagnetic Croissant

这个问题无法回答，除非在两种语言中都实现了尽可能高效的算法，然后在许多平台上进行性能比较。简而言之，谎言、可恶的谎言和统计数据...但请阅读此链接：http://benchmarksgame.alioth.debian.org/u32/javascript.php - Elliott Frisch

@mrpyo -- 实际上，所有这些语言在功能方面都不相似。 - igouy

Answer 1

首先，我想强调的是，无法给出这个问题的精确答案。在像V8或SpiderMonkey这样的JIT VM上执行的JavaScript程序可能会优于在JVM上执行的等效Java程序。当然，反之亦然[1]。

其次，字节码本身对运行时性能几乎没有任何影响。事实上，像HotSpot这样的现代JVM最终会将字节码转换为内部中间表示（IR）以进行优化编译，就像V8对JavaScript源代码所做的那样。

Java和JavaScript之间的关键区别在于类型信息的可用性（请注意，这是语言之间的根本区别，而不是它们的实现！）。由于Java是静态类型的，在编译时编译器知道每个变量的类型*。这意味着表达式a + b表示一个唯一的操作（如整数或浮点加法），而在JavaScript中它可能还表示许多其他东西（如字符串连接）。这意味着JavaScript JIT需要生成代码来测试每个可能的正确和不正确的类型组合，除非它可以证明a和b始终采用某些特定类型。

问题当然不仅限于原始类型。例如，JavaScript表达式foo.bar应该评估为什么？这取决于foo中的值的类型，在编译时是未知的；天真的实现将表示对象为哈希表，并在引用属性时执行查找（不用说，那将非常缓慢）。在Java中，如果foo是声明了公共实例变量bar的某个类的实例，则编译器可以从内存中的对象开始处生成一个恒定偏移量的负载。

似乎在当代JavaScript实现中最普遍的解决方法是内联缓存（IC），这个概念在[2]中得到了比我更好的解释。由于内联缓存可以用于收集可提供给优化编译器的类型信息，因此完全有可能使JavaScript程序赶上Java程序，前提是每个程序点出现的类型集合都很小且稳定。

[1] 有一些例子，请参见http://benchmarksgame.alioth.debian.org/u32/javascript.php。撰写本文时，HotSpot在大多数基准测试中击败了V8。

[2] http://mrale.ph/blog/2012/06/03/explaining-js-vms-in-js-inline-caches.html

(*) 它知道每个变量的静态类型。当然，如果您的函数采用类型为Object的参数，则几乎与JavaScript中的未经类型化的变量一样难以推断，但可以执行的操作集合要小得多（例如，在Java中没有Object + Object）。

- Martin Törnwall

Answer 2

简单来说，JavaScript 和 Java 是两种非常不同的语言。像 Java/C# 这样的静态类型编译语言在编译时有一个额外的优化步骤，生成的字节码已经针对目标架构进行了优化，如果你问我，这是一个巨大的优势，它可以极大地减轻运行时的负担。

执行 JavaScript 的引擎（如 V8 或 Chakra）必须在运行时做更多的工作，并且它们对对象结构、预期行为等方面进行了许多假设/猜测，而内联、缓存和其他执行优化则更加困难。JavaScript 语言的动态性、广泛使用的多态对象和其他特性确实是一个问题。然而，如果您了解这些引擎的内部机制，就可以对代码进行很多优化。

关于 JavaScript 和 Java 实际运行时的性能，基准测试是您最好的朋友。正如 @Elliot Frisch 所建议的那样，您可以选择一个示例算法，使用 JS 的 V8 命令行工具和 Java 的命令行工具进行测量。

您可能会发现，在某些情况下，V8执行JS的速度接近于Java（甚至C ++），但在其他情况下它的速度较慢，这完全取决于您代码中的优化、您所针对的特定运行时以及其他因素。组合数量巨大，因此您不会找到单一答案。

- Faris Zacina