为什么Node的Object.create(foo)比new Foo()慢得多？

Question

我使用JS编写了一个简单的数独求解器，采用回溯算法。为了实现“纯函数式”的要求，我将所有9x9的谜题数组变成了不可变的，因此每次插入新数字时都会创建一个新的数组。

第一版采用new SudokuPuzzle

在第一个版本中，我使用new Puzzle(puzzle)方法来克隆对象：

function SudokuPuzzle(obj) {
   if (obj instanceof SudokuPuzzle) {
      this.grid = obj.grid.slice(0);  // copy array
   } // ...
}

每当我更新数组时，我会执行以下操作：

SudokuPuzzle.prototype.update = function(row, col, num) {
    var puzzle = new SudokuPuzzle(this); // clone puzzle
    puzzle.grid[row*9 + col] = num;      // mutate clone
    return puzzle;                       // return clone
}

使用Object.create()的第二版

我写了另一个版本，其中我使用Object.create()，并拥有一个基础对象sudokuPuzzle，我从中继承以创建新的谜题。这是clone()方法：

sudokuPuzzle.clone = function() {
   var puzzle = Object.create(this); // create puzzle from sudokuPuzzle
   puzzle.grid = this.grid.slice(0); // copy array
   return puzzle;                    // return newly minted puzzle
}

在这种情况下，我的更新方法是

sudokuPuzzle.update = function(row, col, num) {
   var puzzle = this.clone();       // clone puzzle
   puzzle.grid[row*9 + col] = num;  // mutate clone
   return puzzle;                   // return clone
}

速度测试

在Node中使用new的第一个版本非常快：

$ time node Sudoku.js
real    0m0.720s
user    0m0.699s
sys     0m0.016s

第二个版本使用Object.create()，速度始终慢了10倍以上：

$ time node Sudoku2.js
real        0m7.746s
user        0m7.647s
sys         0m0.091s

有人在这里提到，Object.create()在浏览器中速度非常慢，而我在node.js中也看到了很大的差距。我当然可以看到JS引擎之间的时间差异，但是超过一个数量级的差异？！有人知道为什么差异如此之大吗？

您可以在这里找到源代码。

带注释答案的更新

感谢Bergi在下面的回答中，我将clone方法中的行从

 var puzzle = Object.create(this); 

转换为：

 var puzzle = Object.create(sudokuPuzzle); 

这种方法避免了长而复杂的继承链 (即，我总是从同一个基本对象继承)。现在，我得到了与使用 new 相当的速度结果。感谢 Bergi。

- wcochran

Answer 1

您已经确定V8无法像SpiderMonkey那样对Object.create进行优化，至少在历史上是这样。有关详细信息，请参见此博客文章。然而，这变慢的第二个原因是您的两个代码具有不同的结果。您需要使用

SudokuPuzzle.prototype.clone = function() {
   var puzzle = Object.create(SudokuPuzzle.prototype); // a new instance, without `new`
   puzzle.grid = this.grid.slice(0); // copy array (usually initialised in constructor)
   return puzzle;                    // return newly minted puzzle
};

要创建与使用new SudokuPuzzle()相同的克隆版本。

问题在于当您使用Object.create(this)时，您正在创建一个具有不同原型的新对象 - 即 this 实例。互相克隆，您正在创建一个非常复杂的继承层次结构。而所有这些具有不同原型的对象将具有不同的隐藏类，这会阻止优化。

- Bergi

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太棒了！就是这个办法！我没有考虑到复杂的继承层次结构。我猜我做错了 - 尽可能从同一个对象继承！ - wcochran

Answer 2

你可以查看其他帖子比较Object.create和new，对我来说这是直觉 - 如果你使用new关键字，那么引擎知道它想要创建什么。如果你使用Object.create，引擎需要做一些额外的工作来检查、覆盖类型等。

正如帖子中所写，如果你只创建了几个对象，性能不应该成为问题（7秒？真的吗？）。然而 - JS并不是为反射而构建的。因此，方法this.clone()或Object.create(this)并不是非常有效。

- gusto2

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我对Node如何优化尾递归印象深刻——他们不优化Object.create似乎有些愚蠢，因为它是一个核心机制。实际上，回溯算法正在创建数亿个节点（想象一下按行主顺序填充数独谜题的所有可能性）。时间差异超过了一个数量级——这并不是一个很大的差异！ - wcochran