ES6 Proxy 效能之我見

zmj97發表於2019-05-31

ES6 Proxy 效能之我見

本文翻譯自https://thecodebarbarian.com/thoughts-on-es6-proxies-performance

Proxy是ES6的一個強力功能，它通過為 get/set一個屬性 設定"陷阱"（函式處理器）讓我們可以攔截對於物件屬性的操作。比如：

const obj = {};
const proxy = new Proxy(obj, {
  get: () => {
    console.log('hi');
  }
});

obj.a; // "hi"

Proxy被稱讚為現在已經被廢棄的Object.observe()屬性的取代者。

然而不幸的是，Proxy有一個致命缺陷：效能。

更打擊人的是，Object.observe()就是因為效能被廢棄的，而以我(原作者)對V8的理解，對於JIT(Just in Time，準時制)來說，Object.observe()比Proxy容易優化多了。

Proxy到底有多慢？

我(原作者)在node v6.9.0中用benchmark簡單試了一下：

var Benchmark = require('benchmark');

var suite = new Benchmark.Suite;

var obj = {};

var _obj = {};
var proxy = new Proxy(_obj, {
  set: (obj, prop, value) => { _obj[prop] = value; }
});

var defineProp = {};
Object.defineProperty(defineProp, 'prop', {
  configurable: false,
  set: v => defineProp._v = v
});

// 譯者注： vanilla js 指的就是原生js
suite.
  add('vanilla', function() {
    obj.prop = 5;
  }).
  add('proxy', function() {
    proxy.prop = 5;
  }).
  add('defineProperty', function() {
    defineProp.prop = 5;
  }).
  on('cycle', function(event) {
    console.log(String(event.target));
  }).
  on('complete', function() {
    console.log('Fastest is ' + this.filter('fastest').map('name'));
  }).
  run();

結果如下：

$ node proxy.js
vanilla x 74,288,023 ops/sec ±0.78% (86 runs sampled)
proxy x 3,625,152 ops/sec ±2.51% (86 runs sampled)
defineProperty x 74,815,513 ops/sec ±0.80% (85 runs sampled)
Fastest is defineProperty,vanilla
$

從這個簡單的benchmark中我們可以看到，Proxy的set 比直接賦值和defineProperty慢非常多(譯者注：ops/sec，每秒進行的運算元，越大越快）。

為防大家好奇，我(原作者)又在node 4.2.1測試了一下Object.observe()：

$ node proxy.js
vanilla x 78,615,272 ops/sec ±1.55% (84 runs sampled)
defineProperty x 79,882,188 ops/sec ±1.31% (85 runs sampled)
Object.observe() x 5,234,672 ops/sec ±0.86% (89 runs sampled)
Fastest is defineProperty,vanilla

有些文章可能讓你覺得只要Proxy不用get/set而是隻設定getOwnPropertyDescriptor()的話，就比其他的快，於是我(原作者)又試了試：

var _obj = {};
var propertyDescriptor = {
  configurable: true,
  set: v => { _obj.prop = v; }
};
var proxy = new Proxy(_obj, {
  getOwnPropertyDescriptor: (target, prop) => propertyDescriptor
});

不幸的是，反而更慢了：

$ node proxy.js
vanilla x 73,695,484 ops/sec ±1.04% (88 runs sampled)
proxy x 2,026,006 ops/sec ±0.74% (90 runs sampled)
defineProperty x 74,137,733 ops/sec ±1.25% (88 runs sampled)
Fastest is defineProperty,vanilla
$

用Proxy包裹一個函式並呼叫同樣比原生的包裹函式並呼叫慢非常多：

var Benchmark = require('benchmark');

var suite = new Benchmark.Suite;

var fn = () => 5;
var proxy = new Proxy(function() {}, {
  apply: (target, context, args) => fn.apply(context, args)
});

var wrap = () => fn();

// add tests
suite.
  add('vanilla', function() {
    fn();
  }).
  add('proxy', function() {
    proxy();
  }).
  add('wrap', function() {
    wrap();
  }).
  on('cycle', function(event) {
    console.log(String(event.target));
  }).
  on('complete', function() {
    console.log('Fastest is ' + this.filter('fastest').map('name'));
  }).
  run();
$ node proxy2.js
vanilla x 78,426,813 ops/sec ±0.93% (88 runs sampled)
proxy x 5,244,789 ops/sec ±2.17% (87 runs sampled)
wrap x 75,350,773 ops/sec ±0.85% (85 runs sampled)
Fastest is vanilla

無用的提升Proxy效能的方法

目前最有影響力的提升Proxy效能的方法是讓被修改的屬性的configurable設為false：

var _obj = {};
Object.defineProperty(_obj, 'prop', { configurable: false });
var propertyDescriptor = {
  configurable: false,
  enumerable: true,
  set: v => { _obj.prop = v; }
};
var proxy = new Proxy(_obj, {
  getOwnPropertyDescriptor: (target, prop) => propertyDescriptor
});

(譯者注：這段程式碼有些問題，enumerable在configurable為false時是無效的)

$ node proxy.js
vanilla x 74,622,163 ops/sec ±0.95% (85 runs sampled)
proxy x 4,649,544 ops/sec ±0.47% (85 runs sampled)
defineProperty x 77,048,878 ops/sec ±0.60% (88 runs sampled)
Fastest is defineProperty
$

要是這樣寫set/get，還不如直接用 Object.defineProperty()。

這樣寫的話，你就不得不設定每個你要在Proxy中用到的屬性不可配置(not configurable)。

不然的話，V8就會報錯：

var _obj = {};
Object.freeze(_obj);
var propertyDescriptor = {
  configurable: false,
  enumerable: true,
  set: v => { _obj.prop = v; }
};
var proxy = new Proxy(_obj, {
  getOwnPropertyDescriptor: (target, prop) => propertyDescriptor
});

// Throws:
// "TypeError: 'getOwnPropertyDescriptor' on proxy: trap returned
// descriptor for property 'prop' that is incompatible with the
// existing property in the proxy target"
// 攔截'prop'屬性返回的descriptor和target(原物件)已經存在的屬性不匹配
proxy.prop = 5;

Proxy 也要不行了麼？

Proxy比 Object.defineProperty()有不少優點：

  • Proxy 可以巢狀，而Object.defineProperty()的getter/setter就不能巢狀，這樣你就不需要知道提前知道你要攔截的所有屬性
  • 可以攔截陣列變化

但它效能太差了。

效能有多大影響呢？

以Promise和回撥為例:

var Benchmark = require('benchmark');

var suite = new Benchmark.Suite;

var handleCb = cb => cb(null);

// add tests
suite.
  add('new function', function() {
    handleCb(function(error, res) {});
  }).
  add('new promise', function() {
    return new Promise((resolve, reject) => {});
  }).
  add('promise resolve', function() {
    Promise.resolve().then(() => {});
  }).
  on('cycle', function(event) {
    console.log(String(event.target));
  }).
  on('complete', function() {
    console.log('Fastest is ' + this.filter('fastest').map('name'));
  }).
  run();
$ node promise.js
new function x 26,282,805 ops/sec ±0.74% (90 runs sampled)
new promise x 1,953,037 ops/sec ±1.02% (86 runs sampled)
promise resolve x 194,173 ops/sec ±13.80% (61 runs sampled)
Fastest is new function
$

Promise也慢了非常多，

但是 bluebird聲稱為Promise提供"非常好的效能"，測試一下：

$ node promise.js
new function x 26,986,342 ops/sec ±0.48% (89 runs sampled)
new promise x 11,157,758 ops/sec ±1.05% (87 runs sampled)
promise resolve x 671,079 ops/sec ±27.01% (18 runs sampled)
Fastest is new function

雖然快了很多，但仍然比回撥慢不少。

所以我們要因此放棄Promise麼？

並不是這樣的，很多公司仍然選擇了使用Promise。我(原作者)雖然不是很確定，但是Uber好像就在使用Promise。

結論

Proxy很慢，但是在你因其效能而放棄它之前，記得同樣效能很差的Promise在最近幾年中被快速採用。

如果你想使用代理，很可能你不會感覺到效能的影響，除非你發現自己為了效能的原因改變了Promise庫（或者完全避開了它們）。

更新

2019.01, 在node v11.3.0中: Promise已經變得足夠好, Proxy還是那樣

vanilla x 833,244,386 ops/sec ±0.76% (89 runs sampled)
proxy x 28,590,800 ops/sec ±0.72% (88 runs sampled)
wrap x 824,349,552 ops/sec ±0.87% (86 runs sampled)
Fastest is vanilla,wrap
new function x 834,121,566 ops/sec ±0.82% (89 runs sampled)
new promise x 819,789,350 ops/sec ±0.76% (87 runs sampled)
promise resolve x 1,212,009 ops/sec ±40.98% (30 runs sampled)
Fastest is new function

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