JS代码优化工具Prepack

 

　　最近，Facebook 发布 Prepack :一个优化 JavaScript 源代码的工具，实际上它是一个 JavaScript 部分求值器(Partvaluator)，可在编译时执行原本在运行时的计算过程，并通过重写 JavaScript 代码来提高其执行效率。(西安尚学堂）

　　Prepack 用简单的赋值序列来等效替换 JavaScript 代码包中的全局代码，从而消除了中间计算过程以及对象分配的操作。对于重初始化的代码，Prepack可以有效缓存JavaScript解析的结果，优化效果最佳。

 

　　下面五个概念可以帮我们更好的理解 Prepack 运行机制：

　　抽象语法树(AST)Prepack运行在AST级别，使用Babel解析并生成JavaScript源代码。

 

　　具体执行(Concrete Execution)Prepack 核心是一个JavaScript解释器，它与ECMAScript 5几乎完全兼容，而且紧密地保持与ECMAScript 2016语言规范的一致性，你可以将Prepack中的解释器视为完全参照JavaScript实现的。解释器能够跟踪并撤销包括所有对象Mutation在内的结果，从而能够进行推测优化(Speculative Optimization)。

 

　　符号执行(Symbolic Execution)除了对具体值进行计算外，Prepack的解释器还可以操作受环境相互作用影响的抽象值。例如Date.now可以返回一个抽象值，你可以通过helper辅助函数(如__abstract())手动注入抽象值。Prepack会跟踪所有在抽象值上执行的操作，在遇到分支时，Prepack会执行并探索所有可能性。所以，Prepack实现了一套JavaScript的符号执行引擎。

 

　　抽象释义(Abstract Interpretation)符号执行在遇到抽象值的分支时会分叉(fork)，Prepack会在控制流合并点加入分歧执行(Diverged Execution)来实现抽象释义的形式。连接变量和堆属性可能会得到条件抽象值，Prepack会跟踪有关抽象值和型域(Type Domain)的信息。

 

　　堆序列化(Heap Serialization)当全局代码返回，初始化阶段结束时，Prepack捕获最终的堆并按顺序排列堆栈，生成直观的JavaScript新代码，创建并链接初始化堆中可访问的所有对象。堆中的一些值可能是抽象值的计算结果，对于这些值，Prepack将生成原始程序完成计算所执行的代码。

 

　　以下是官方提供的Prepack优化示例：

　　

/* Hello World */// Input
(function () {function hello() { return 'hello'; }function world() { return 'world'; }global.s = hello() + ' ' + world();})();// Output
(function () {s = "hello world";})();/* 消除抽象税 */// Input
(function () {var self = this;['A', 'B', 42].forEach(function(x) {var name = '_' + x.toString()[0].toLowerCase();var y = parseInt(x);self[name] = y ? y : x;});})();// Output
(function () {_a = "A";_b = "B";_4 = 42;})();

 

　　Prepack团队对未来的规划如下：

　　1、短期

　　稳定现有功能集，用于预优化(Prepack)React Native代码包

　　集成React Native工具链

　　根据React Native所用模块系统的假设来构建优化

　　2、中期

　　进一步优化序列化(Serialization)，包括：消除不暴露特性(identity)的对象;消除未使用的导出属性，等等

　　预优化每个函数、基本代码块、语句、表达式

　　与ES6保持完全一致

　　支持广泛的模块系统

　　假设ES6支持某些功能，延迟完成或直接忽略Polyfill应用

　　进一步实现Web和Node.js环境中的兼容性目标

　　深入集成JavaScript虚拟机，改进堆反序列化过程，包括 ：暴露“对象懒初始化”的概念 - 以一种JavaScript无感知的方式，在首次使用对象时对其进行初始化;通过专门的字节码提高普通对象创建的编码效率;将代码分为两个阶段：1) 非环境依赖阶段，虚拟机可以安全地捕获并恢复生成的堆;2)环境依赖阶段，通过从环境中获得的值执行所有剩余的计算过程来拼凑具体的堆，等等

　　总结循环和递归

　　3、长期 - 利用Prepack作为一个平台

　　JavaScript Playground - 通过调整JavaScript引擎体验JavaScript特性，这些引擎由JavaScript所编写，托管在浏览器中;你可以把它想象成一个“Babel虚拟机”，实现了不能被编译的JavaScript新特性

　　捕捉Bug - 发现异常崩溃、执行问题……

　　效果分析，例如检测模块工厂函数可能的副作用或强制纯净注释