動態(tài)內(nèi)存分配導(dǎo)致影響Javascript性能的問題

發(fā)布時間：2020-09-15 10:07:32 來源：腳本之家閱讀：187 作者：李先靜欄目：web開發(fā)

內(nèi)存分配對性能的影響是很大的，分配內(nèi)存本身需要時間，垃圾回收器回收內(nèi)存也需要時間，所以應(yīng)該盡量避免在堆里分配內(nèi)存。不過直到最近優(yōu)化HoLa cantk時，我才深刻的體會到內(nèi)存分配對性能的影響，其中有一個關(guān)于arguments的問題挺有意思，寫在這里和大家分享一下。

我要做的事情是用webgl實現(xiàn)canvas的2d API(這個話題本身也是挺有意思的，有空我們再討論)，drawImage是一個重要的函數(shù)，游戲會頻繁的調(diào)用它，所以它的性能至關(guān)重要。drawImage的參數(shù)個數(shù)是可變的，它有三種形式：

drawImage(image, x, y)
drawImage(image, x, y, width, height)
drawImage(image, sx, sy, sw, sh, dx, dy, dw, dh)

第一個版本大概是這樣實現(xiàn)的：

function Context() {
}
Context.prototype.drawImage3 = function(image, x, y) {
  this.drawImage9(image, 0, 0, image.width, image.height, x, y, image.width, image.height);
}
Context.prototype.drawImage5 = function(image, dx, dy, dw, dh) {
  this.drawImage9(image, 0, 0, image.width, image.height, dx, dy, dw, dh);
}
Context.prototype.drawImage9 = function(image, sx, sy, sw, sh, dx, dy, dw, dh) {
  //DO IT
}
Context.prototype.drawImage = function(image, a, b, c, d, e, f, g, h) {
  var n = arguments.length;
  if(n === 3) {
    this.drawImage3(image, a, b);
  }else if(n === 5) {
    this.drawImage5(image, a, b, c, d);
  }else if(n === 9) {
    this.drawImage9(image, a, b, c, d, e, f, g, h);
  }
}

為了方便說明問題，我把測試程序獨立出來：

var image = {width:100, height:200};
var ctx = new Context();
function test() {
  var a = Math.random() * 100;
  var b = Math.random() * 100;
  var c = Math.random() * 100;
  var d = Math.random() * 100;
  var e = Math.random() * 100;
  var f = Math.random() * 100;
  var g = Math.random() * 100;
  var h = Math.random() * 100;
  for(var i = 0; i < 1000; i++) {
    ctx.drawImage(image, a, b);
    ctx.drawImage(image, a, b, c, d);
    ctx.drawImage(image, a, b, c, d, e, f, g, h);
  }
}
window.onload = function() {
  function loop() {
    test();
    requestAnimationFrame(loop);
  }
  requestAnimationFrame(loop);
}

用chrome的Profile查看CPU的使用情況時，我發(fā)現(xiàn)垃圾回收的時間比例很大，一般在4%以上。當(dāng)時并沒有懷疑到drawImage這個函數(shù)，理由很簡單：

這個函數(shù)很簡單，它只是一個簡單的分發(fā)函數(shù)，而drawImage9的實現(xiàn)相對來說要復(fù)雜得多。

這里看不出有動態(tài)內(nèi)存分配，也沒有違背arguments的使用規(guī)則，只是使用了它的length屬性。

加trace_opt和trace_deopt參數(shù)運行時，drawImage被優(yōu)化了，而且沒有被反優(yōu)化出來。

Chrome的內(nèi)存Profile只能看到?jīng)]有被釋放的對象，用它查看內(nèi)存泄露比較容易。這里的問題并不是泄露，而是分配了然后又釋放了，V8采用的分代垃圾回收器，這種短時存在的對象是由年輕代回收器管理器負(fù)責(zé)的，而年輕代回收器使用的半空間(semi-space)算法，這種大量短時間生存的對象，很快會耗盡其中一半空間，這時回收器需要把存活的對象拷貝到另外一半空間中，這就會耗費大量時間，而垃圾回收時會暫停JS代碼執(zhí)行，如果能避免動態(tài)內(nèi)存分配，減少垃圾回收器的工作時間，就能提高程序的性能。

沒法在Chrome里查看動態(tài)分配內(nèi)存的地方(呵呵，后面證實是我的無知），只好去硬著頭皮看V8 JS引擎的代碼，看看能不能找到頻繁分配內(nèi)存的地方，后來找到了V8統(tǒng)計內(nèi)存分配的代碼：

void Heap::OnAllocationEvent(HeapObject* object, int size_in_bytes) {
 HeapProfiler* profiler = isolate_->heap_profiler();
 if (profiler->is_tracking_allocations()) {
  profiler->AllocationEvent(object->address(), size_in_bytes);
 }
 if (FLAG_verify_predictable) {
  ++allocations_count_;
  // Advance synthetic time by making a time request.
  MonotonicallyIncreasingTimeInMs();
  UpdateAllocationsHash(object);
  UpdateAllocationsHash(size_in_bytes);
  if (allocations_count_ % FLAG_dump_allocations_digest_at_alloc == 0) {
   PrintAlloctionsHash();
  }
 }
 if (FLAG_trace_allocation_stack_interval > 0) {
  if (!FLAG_verify_predictable) ++allocations_count_;
  if (allocations_count_ % FLAG_trace_allocation_stack_interval == 0) {
   isolate()->PrintStack(stdout, Isolate::kPrintStackConcise);
  }
 }
}

HeapProfiler已經(jīng)有了內(nèi)存分配的統(tǒng)計代碼，Chrome里應(yīng)該有對應(yīng)的接口啊。再去看Chrome的Profile相關(guān)界面，最后發(fā)現(xiàn)需要在設(shè)置里勾選Record heap allocation stack traces，然后使用Record heap allocations功能，查看結(jié)果時選擇Allocations，可以看到每個函數(shù)分配內(nèi)存的次數(shù)。有時一個問題折騰你好久，解決之前百思不得其解，覺得難得不得了，而解決之后忍不住要苦笑，原來只是一層窗戶紙！

雖然還是不知道導(dǎo)致動態(tài)內(nèi)存分配的原因(誰知道請告訴我)，至少可以想法規(guī)避它：

Context.prototype.drawImage = function() {
  var n = arguments.length;
  if(n === 3) {
    this.drawImage3.apply(this, arguments);
  }else if(n === 5) {
    this.drawImage5.apply(this, arguments);
  }else if(n === 9) {
    this.drawImage9.apply(this, arguments);
  }
}

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，謝謝大家對億速云的支持。如果你想了解更多相關(guān)內(nèi)容請查看下面相關(guān)鏈接

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