為什麼 WebAssembly 比 JavaScript 更快

WebAssembly 與 JavaScript：效能深入探討

這篇文章是 WebAssembly 系列的一部分（請參閱此處的其他部分：[連結到其他部分]），探討了為什麼 WebAssembly 通常優於 JavaScript。 原文發佈於https://www.php.cn/link/9dded08b6cdd4ef785eb6cc9aa57c075.

JavaScript 執行：仔細觀察

了解 WebAssembly 的速度優勢需要了解 JavaScript 的執行過程。 下圖說明了各個階段：

此圖表顯示了每個階段花費的相對時間。注意：這是一個廣義的表示；實際時間因瀏覽器和程式碼複雜度而異。

階段是：

• 解析： 將基於文字的 JavaScript 轉換為抽象語法樹 (AST)。下載後會出現這種情況。
• 編譯與最佳化：現代瀏覽器使用即時（JIT）編譯。 編譯器根據使用情況推斷類型，進行編譯和快取以供重用，從而實現最佳化。
• 重新最佳化： JIT 編譯器的類型假設並不總是準確的。 不正確的假設需要放棄最佳化版本並重新編譯，從而增加開銷。
• 執行：將程式碼轉換為執行指令並逐行執行。
• 垃圾收集：清理未使用的內存，引入額外的開銷。

WebAssembly 執行：簡化的方法

WebAssembly 的執行明顯更加簡化：

步驟是：

• 解碼： 與 JavaScript 解析類似，但更簡單，因為 WASM 不需要轉換為複雜的結構。 解碼後，模組完整性得到驗證。
• 編譯與最佳化：WebAssembly 接近機器碼，使得編譯和最佳化速度更快。靜態類型消除了運行時類型推斷的需要，進一步加速了過程。 在建置步驟期間執行了許多最佳化。
• 執行：預編譯的指令導致執行速度更快。

為什麼 WebAssembly 獲勝

根據 Lin Clark 的工作，WebAssembly 的效能優勢源自於以下幾個因素：

• 取得：較小的 WASM 檔案（甚至壓縮）會導致更快的下載時間。
• 解碼：比 JavaScript 解析更快。
• 編譯與最佳化：由於 WASM 接近機器碼和預先最佳化，速度更快。
• 重新最佳化：由於靜態型別而不必要。
• 執行：由於編譯器複雜性較低且最佳化的指令集而更快。
• 垃圾收集：不存在，因為記憶體管理是手動的。

總而言之，WebAssembly 由於其簡化的執行模型、靜態類型和最佳化的編譯過程，在效能上經常超越 JavaScript。

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