Node.js 新計劃：使用 V8 snapshot 將啟動速度提升 8 倍

昨天 @hashseed 為 Node.js 提交了一個 issue：RFC: speeding up Node.js startup using V8 snapshot#17058

hashseed 是一名 Google 工程師，是 V8 開發者，同時也為 Node.js 貢獻代碼。在 issue 中 hashseed 寫道：

我最近研究了 Node.js 的啟動代碼，我認為我們可以通過使用 V8 snapshot 讓它啟動的更快。我寫了一個設計文檔來解釋幾個要點。

設計文檔：Speeding up Node.js startup using V8 snapshot（Google Doc 需科學上網）

Node.js 核心的大多數代碼都是使用 JavaScript 實現的。當應用啟動時，Node.js 首先創建 V8::Isolate，其次是 V8::Context，接著才是 node::Environment。然後準備創建 process 對象，以及其它對象，然後運行 bootstrap_node.js 設置運行環境。只有執行完上述所有的任務後，Node.js 才開始運行用戶腳本。

所有這一切都會造成啟動性能的損失。有一個不嚴謹的比較：執行 d8 -e "" 代碼，D8（V8 的開發版 shell）需要大約 50 毫秒， 而高端工作站的 Node.js，執行 node -e "" 卻需要 400 毫秒。

V8 的啟動快照（startup snapshot）是可以提升創建 V8 isolate 和 V8 contexts 的效率。它由兩個部分組成：isolate 快照和 context 快照。

而 V8 啟動快照 也不是什麼新鮮玩意，早在 2015 年就已經被 V8 採用。相關博文：Custom startup snapshots（需科學上網）。

簡而言之，使用快照就不需要再從頭開始建立 isolate，V8 可以簡單地把之前序列化的 isolate 對象圖進行反序列化就可以了。這同樣適用於 context 快照。這樣一來，V8 能夠顯著加快啟動。

Node.js 也得益於創建一個新的 isolate 和新的 context。然而，啟動過程中的後續步驟並不是快照的一部分，因此導致明顯的開銷。如果我們能創建 Node.js 已全面啟動的快照，但此時還沒有開始執行任何用戶腳本，那麼我們就可以減少啟動時間。簡單做一下評估，大概可以高達 8 倍。

hashseed 在 《Speeding up Node.js startup using V8 snapshot》簡單描述了大概的實施細節，包括啟動和執行相分離、原生綁定、創建快照的時機、等等…… hashseed 表示這是一個 side project，他將花費很長時間才能取得進展。

今年 4 月份，GitHub 已經使用了 V8 startup snapshot 技術來提升 Atom 的啟動速度，Improving Startup Time

V8 還可以更快，Node.js 還可以更快，JavaScript 還可以更快，…… 拭目以待吧

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