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Chrome DevTools：在 Profile 性能分析中顯示原生 javascript 函數(shù)

xuexiangjys / 723人閱讀

摘要：當(dāng)我們在中查看代碼的調(diào)用棧時，這些函數(shù)是被過濾掉的。當(dāng)我們捕獲調(diào)用棧時，并不會捕獲寫的函數(shù)。不過，在引擎中很多原生函數(shù)都是使用語言編寫的。如果我們開啟設(shè)置，將會在中顯示這些函數(shù)。分析器也會不一致。

本文翻譯自 Chrome DevTools: Show native functions in JS Profile，中文版首發(fā)在我的知乎專欄 V8 源碼及周邊。

在 Chrome DevTools 中可以使用 profiler 查看原生函數(shù)的執(zhí)行性能：

原生函數(shù)（native function）是 JavaScript 語言的一部分，這些函數(shù)有別于開發(fā)者編寫的自定義函數(shù)。當(dāng)我們在 profiler 中查看代碼的調(diào)用棧時，這些函數(shù)是被過濾掉的。我們在 profiler 中看到的只有自己寫的代碼。

當(dāng)我們捕獲調(diào)用棧時，Chrome 并不會捕獲 C++ 寫的函數(shù)。不過，在 V8 引擎中很多 javascript 原生函數(shù)都是使用 javascript 語言編寫的。

V8 使用 JavaScript 本身實(shí)現(xiàn)了 JavaScript 語言的大部分內(nèi)置對象和函數(shù)。 例如，promise 功能就是通過 JavaScript 編寫的。我們把這樣的內(nèi)置函數(shù)稱為自主托管（self-hosted）。

如果我們開啟 “Show native functions” 設(shè)置，Chrome 將會在 profiler 中顯示這些函數(shù)。

Chrome 分析器是如何工作的

為了找到那些耗時最多的代碼，Chrome 分析器每 100μs 捕獲一個堆棧跟蹤。

這意味著，如果一個函數(shù)只需要 50μs 的執(zhí)行時間，就可能不會在分析器中顯示出來！

當(dāng)你分析幾毫秒以上的時間時，可以準(zhǔn)確了解應(yīng)用程序在何時花費(fèi)最多的時間。 但是，當(dāng)你放大 profiler 面板想看更精準(zhǔn)的時間時，信息會變得不太準(zhǔn)確。

分析器也會不一致。 每次運(yùn)行時，會產(chǎn)生一個稍微不同的結(jié)果。 有時可能會記錄非常短的函數(shù)調(diào)用，而在其他時間再次運(yùn)行這些函數(shù)調(diào)用信息可能會丟失。

通過這篇博客文章我將為大家演示如何捕獲并分析原生函數(shù)的性能。當(dāng)你自己運(yùn)行代碼時，結(jié)果可能會有所不同。

Array.join

首先，我們運(yùn)行如下代碼：

var arr = []
for (var i=0; i<1000; i++){
    arr.push(i)
}
console.profile("Array.join")
arr.join(",")
console.profileEnd("Array.join")

選擇 profiler 的 “Chart” 視圖：

第一次分析時，我們不選中 “Show native functions”：

我們再次運(yùn)行時，把 “Show native functions” 啟用：

當(dāng)我們把鼠標(biāo)指向函數(shù)時，會看到更加詳細(xì)的信息：

如上信息中，chrome devtools 展示了原生函數(shù)的行號，你可以在 Chrome code search中找到這個文件 “array.js”。行號信息可能不同，因?yàn)?V8 源碼的最新版本和 Chrome 使用的 V8 版本可能不一樣。

你可以看到 ArrayJoin 函數(shù)在內(nèi)部調(diào)用了 InnerArrayJoin：

function ArrayJoin(separator) {
  CHECK_OBJECT_COERCIBLE(this, "Array.prototype.join");

  var array = TO_OBJECT(this);
  var length = TO_LENGTH(array.length);

  return InnerArrayJoin(separator, array, length);
}

InnerArrayJoin 在內(nèi)部調(diào)用了 DoJoin。

DoJoin 調(diào)用了 %StringBuilderJoin。

%StringBuilderJoin 是使用 C++ 實(shí)現(xiàn)的。

稀疏數(shù)組

我們有點(diǎn)偏離主題，但是我認(rèn)為 V8 處理稀疏數(shù)組（new Array(n)）是非常有趣的。

為什么這很有用呢？

下面的代碼是如何運(yùn)行的？

arr = new Array(10000000)
for (var i=0; i<10000; i++){
    arr.push(i)
}
console.profile("arr + arr")
arr + arr

console.profileEnd("arr + arr")

您通常不會在兩個數(shù)組上執(zhí)行加操作。但是由于某種原因，我最近看過的一些代碼就是這樣做的。

當(dāng)不是用查看原生函數(shù)時，我們看到了一個匿名函數(shù)的調(diào)用。

當(dāng)我們開啟了查看原生函數(shù)功能時，Chrome 調(diào)用了 array 的 toString 方法，然后調(diào)用了 join 方法。

Error().stack

我們來看一個不同的例子。在 JavaScript 中，您可以使用 Error().stack 獲取當(dāng)前正在運(yùn)行的函數(shù)的堆棧跟蹤（stack trace）。

當(dāng)我們運(yùn)行該代碼時，一共做了兩件事： 首先我們創(chuàng)建一個新的 Error 對象，然后訪問它的 stack 屬性。

獲取堆棧跟蹤的字符串描述信息時，耗費(fèi)了大量的時間。

我能夠通過獲取一個 Error 對象來加快我正在處理的代碼：只有當(dāng)我需要顯示堆棧跟蹤時，才解析其 stack 屬性。

不準(zhǔn)確的地方

在我的文章的開頭章節(jié)，我提到了非常小的時間間隔可能造成結(jié)果的不準(zhǔn)確。為了說明這一點(diǎn)，我在另一臺不同配置的電腦上運(yùn)行了 Error().stack 的代碼段。

我們看到了 FormatErrorString 函數(shù)，而在之前的分析中，這個函數(shù)并沒有顯示出來。

（這次的總執(zhí)行時間是 ~1ms，這意味著 Chrome 需要 10 個調(diào)用堆棧的樣本。上面的例子花了 ~10ms，因?yàn)槲以谘h(huán)中調(diào)用了 10 次 Error().stack。）

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