这样解释shift,面试官直接起立!

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面试官提问

面试官:候选人你好,请解释下面的现象:

  1. 数组1000个元素,shift操作和对象delete操作的benchmark 差不多。
  2. 数组10w个元素时,shift操作和对象delete操作的benchmark 相差巨大。

场景如下: 数组1000个元素时:shift和delete相差无几 63368106fc02fd76c9cd6cc951dc064.png

数组100000个元素时,shift比delete慢了100倍 a120b0387b1118d83ffbc4ac0b3f052.png

开始表演!

候选人:总的来说,这是因为数组在1k长度时,v8引擎能申请到一段连续内存做shift运算,在利用L1缓存的优势下,速度能和object的delete有得一比。

顺便一提,利用L1缓存思想做性能优化,也是最近游戏界中ECS架构为何能获得如此高的关注度的原因之一。

我们回到咱们前端来讲,口说无凭,眼见为实,让我们直接打开V8引擎源码一睹为快。

第一步、我们找到[].shift相关v8引擎源码

我们可以看到ArrayPrototypeShift代码会尝试执行TryFastArrayShift函数,若该函数抛出Slow或者Runtime标志,则运行相应的逻辑。

image.png

第二步、我们进入 TryFastArrayShift 这个函数继续看,这个函数有两个逻辑:

  1. 若没有连续内存,则抛出Slow
  2. 若数组长度>100,则抛出Runtime

回到我们案例:我们数组长度如果在1000,则抛出的是Runtime标志;如果在10W,则抛出的是Slow标志。

image.png

第三步、查看Slow和Runtime的逻辑。

  • slow对应的GenericArrayShift函数逻辑如下 :

    • 先把数组转换为对象
    • 再遍历对象的key,每一个key都往前移一位。(这也是ECMAScript-262规范定义的算法) image.png
  • runtime对应的ArrayShift函数逻辑如下:

    1. 申请连续内存
    2. 遍历并移位
      image.png

最后总结,从上面三步我们确认了V8引擎的执行逻辑:

  1. 10W数据,很难申请到连续内存,通常就无法利用L1缓存,导致比较卡慢
  2. 1000数据,较容易申请到连续内存,通常能利用到L1缓存,速度较快。
    1. 100长度以下的数组,直接走C++逻辑。
    2. 100长度以上的数组,走汇编逻辑加速。

这也就说明了为什么1000数据和10W数据执行上有一定差异的原因。

注意:ArrayShift函数源码可能有误,也请大佬指点。

PS:这个ArrayShift源码不在v8中,而在汇编中。

PS:这是因为buitin的代码需要在vs上编译出来才能查到相关代码的引用地址,目前比较忙,先分享思路,我后续会进行更新订正。

小结

上诉面试经历是我刚编的,希望能来更多的朋友讨论,毕竟大家对v8源码或多或少有一点陌生的畏难心理,我也如此。本问题实际是来自我交流群的某一次讨论。

不过道理是真的:

平时遇到某些问题,咱们也不妨从V8源码入手分析。

有时候源码比各类文章讲得更清晰。

日积月累,总会有一些意想不到的收获。

参考文章

最后

给自己写的 Vscode 插件 XMouse 代言:一个提升开发体验的小工具

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