ES6 Class Extends 性能分析

起因

最近在做 hessian 序列化的性能优化，偶然发现 ES6 Class 的继承写法性能不太好。我本来想通过覆盖 hessian.EncoderV2 的某些方法来做一些优化，如下：

const LRU = require('ylru');
const lru = new LRU(1000);
class Encoder extends hessian.EncoderV2 {
  writeString(str) {
    let buf = lru.get(str);
    if (buf) {
      this.byteBuffer.fastPut(buf);
      return this;
    }
    const start = this.byteBuffer.position();
    super.writeString(str);
    buf = this.byteBuffer.fastCopy(start);
    lru.set(str, buf);
    return this;
  }
}

但是让我意外的是，优化以后性能反而下降了，于是我尝试将覆盖的代码都注释掉，只保留继承的结构

class Encoder extends hessian.EncoderV2 {}

结果性能仍然是下降的，所以我将矛头指向了 ES6 Class 和 extends 写法上。

证明

为了更加清楚的证明上面的猜想，我写了一个 benchmark。对比下面几种类定义方式使用的性能

• 通过 ES6 Class 定义一个类（无继承）

• 通过构造函数 + prototype 方式定义类

• 通过 ES6 Class + extends 定义一个类

• 通过 util.inherits 方式继承一个类

• 通过 ES6 Class + extends 嵌套继承类（两层）

• 通过 util.inherits 嵌套继承（两层）

结果：

node v8.9.4 node v9.4.0 从 benchmark 结果看 ES6 Class + extends 的性能相比其他确实要慢不少，另外在测试的过程中，我发现 extends 继承的层次对于性能也有比较大的影响：

一层继承

class A {
  calculate() {
    return 1000000 * 1000000;
  }
}
class B extends A {}

两层继承

class A {
  calculate() {
    return 1000000 * 1000000;
  }
}
class B extends A {}
class C extends B {}

三层继承

class A {
  calculate() {
    return 1000000 * 1000000;
  }
}
class B extends A {}
class C extends B {}
class D extends C {}

结论

• ES6 Class + extends 的性能确实不算好

• 继承的深度越深，性能越差，基本上是多一层慢一倍，继承链上所有类（除最顶端，比如：上面例子中的 A）性能都会受影响

• util.inherits 方式表现稳定，受继承层次影响很小

观点

• 写这篇文章的目的不是让你不要用 ES6 Class + extends，只是客观反映目前 js 引擎对于各种类定义、继承方式的处理现状。对于普通的场景我建议你该怎么写还怎么写，因为我相信 v8 和其他 js 引擎迟早会解决这个问题，没有必要因为一点性能牺牲代码的优雅。

• 虽然 ES6 Class + extends从上面 benchmark 的数据不如直接原型链方式高效，但也是千万级 ops/sec 所以基本上不太会成为你代码的瓶颈。

• 对于一些底层模块或者性能要求非常高的场景，可以考虑减少继承的深度和优先使用 util.inherits方式。