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SWCとBabelのパフォーマンス比較

SWCとBabelのパフォーマンス比較

2020年1月31日執筆者：DongYoon Kang

JavaScriptはシングルスレッドです。JSスレッドは重い計算を行うのに適した場所ではありません。計算負荷の高いbabelとswcについて話しましょう。

同期ベンチマーク

シングルコアのワークロードのベンチマークを行いましょう。これはtransformSyncを使用していることに注意してください。これは実際にはめったに使用されません。

[transform]
  swc (es3) x 616 ops/sec ±4.36% (88 runs sampled)
  swc (es2015) x 677 ops/sec ±2.01% (90 runs sampled)
  swc (es2016) x 1,963 ops/sec ±0.45% (93 runs sampled)
  swc (es2017) x 1,971 ops/sec ±0.35% (94 runs sampled)
  swc (es2018) x 2,555 ops/sec ±0.35% (93 runs sampled)
  swc-optimize (es3) x 645 ops/sec ±0.40% (90 runs sampled)
  babel (es5) x 34.05 ops/sec ±1.15% (58 runs sampled)

SWCは非常に高速です。swc (es3)はbabel (es5)よりも多くの処理を行いますが、swc (es3)はbabel (es5)よりも高速です。

実世界ベンチマーク

transformSyncとtransformFileSyncは現在のスレッドをブロックするため、実世界ではめったに使用されません。await Promise.all()は、より優れているため頻繁に使用されます。

for (const promise of promises) {
  await promise;
}

Promise.all()を使用した実際の使用状況のベンチマークを作成しましょう。

理想的なケース

まず、理想的なケースのベンチマークを作成しました。これは、物理CPUコアの数であるn個のプロミスを一度に呼び出します。詳細なコードについては、node-swcリポジトリ (新しいタブで開く)を参照してください。

const os = require("os");
const cpuCount = os.cpus().length;
 
const SOURCE = `
  // See the link above
`;
 
const SUITES = [
  // ...
  // See the link above
];
 
const arr = [];
for (let i = 0; i < cpuCount / 2; i++) {
  arr.push(0);
}
 
console.info(`CPU Core: ${cpuCount}; Parallelism: ${arr.length}`);
console.info(
  `Note that output of this benchmark should be multiplied by ${arr.length} as this test uses Promise.all`
);
 
SUITES.map(args => {
  const [name, requirePath, fn] = args;
  const func = fn.bind(null, require(requirePath));
  bench(name, async done => {
    await Promise.all(arr.map(v => func()));
    done();
  });
});

古いデスクトップでベンチマークを実行しました。E3-v1275と24GBのRAMを搭載しています。以下の出力は、ベンチマーク出力からそのままコピーしたものです。

CPU Core: 8; Parallelism: 4
Note that output of this benchmark should be multiplied by 4 as this test uses Promise.all
[multicore]
swc (es3) x 426 ops/sec ±3.75% (73 runs sampled)
swc (es2015) x 422 ops/sec ±3.57% (74 runs sampled)
swc (es2016) x 987 ops/sec ±2.53% (75 runs sampled)
swc (es2017) x 987 ops/sec ±3.44% (75 runs sampled)
swc (es2018) x 1,221 ops/sec ±2.46% (77 runs sampled)
swc-optimize (es3) x 429 ops/sec ±1.94% (82 runs sampled)
babel (es5) x 6.82 ops/sec ±17.18% (40 runs sampled)

ここで、反復ごとに4つの操作を実行するため、これを4倍する必要があります。

swc (es3) x 1704 ops/sec ±3.75% (73 runs sampled)
swc (es2015) x 1688 ops/sec ±3.57% (74 runs sampled)
swc (es2016) x 3948 ops/sec ±2.53% (75 runs sampled)
swc (es2017) x 3948 ops/sec ±3.44% (75 runs sampled)
swc (es2018) x 4884 ops/sec ±2.46% (77 runs sampled)
swc-optimize (es3) x 1716 ops/sec ±1.94% (82 runs sampled)
babel (es5) x 27.28 ops/sec ±17.18% (40 runs sampled)

これが実際の結果です。

babel (es5)のパフォーマンスは低下しています。非同期は無料ではありません。それでも、34.05 ops/秒 => 27.28 ops/秒は予想よりもはるかに優れています。

多数の操作のベンチマーク

反復ごとに100個のプロミスを作成するようにベンチマークファイルをわずかに変更しました。

CPU Core: 8; Parallelism: 100
Note that output of this benchmark should be multiplied by 100 as this test uses Promise.all
[multicore]
  swc (es3) x 21.99 ops/sec ±1.83% (54 runs sampled)
  swc (es2015) x 19.11 ops/sec ±3.39% (48 runs sampled)
  swc (es2016) x 55.80 ops/sec ±6.97% (71 runs sampled)
  swc (es2017) x 62.59 ops/sec ±2.12% (74 runs sampled)
  swc (es2018) x 81.08 ops/sec ±5.22% (75 runs sampled)
  swc-optimize (es3) x 18.60 ops/sec ±2.13% (50 runs sampled)
  babel (es5) x 0.32 ops/sec ±19.10% (6 runs sampled)

上記のように100倍する必要があります。

  swc (es3) x 2199 ops/sec ±1.83% (54 runs sampled)
  swc (es2015) x 1911 ops/sec ±3.39% (48 runs sampled)
  swc (es2016) x 5580 ops/sec ±6.97% (71 runs sampled)
  swc (es2017) x 6259 ops/sec ±2.12% (74 runs sampled)
  swc (es2018) x 8108 ops/sec ±5.22% (75 runs sampled)
  swc-optimize (es3) x 1860 ops/sec ±2.13% (50 runs sampled)
  babel (es5) x 32 ops/sec ±19.10% (6 runs sampled)

SWCのパフォーマンスが大幅に低下しないのはなぜでしょうか？その秘密はNode.jsにあります。Node.jsは内部的にワーカースレッドプールを管理し、SWCはそれ上で実行されます。したがって、100個のプロミスを一度に作成しても、ワーカースレッドの数はそれよりもはるかに少なくなります。

結論

名前1コア、同期4つのプロミス100個のプロミス
swc (es3)616 ops/秒1704 ops/秒2199 ops/秒
swc (es2015)677 ops/秒1688 ops/秒1911 ops/秒
swc (es2016)1963 ops/秒3948 ops/秒5580 ops/秒
swc (es2017)1971 ops/秒3948 ops/秒6259 ops/秒
swc (es2018)2555 ops/秒4884 ops/秒8108 ops/秒
swc-optimize (es3)645 ops/秒1716 ops/秒1860 ops/秒
babel (es5)34.05 ops/秒27.28 ops/秒32 ops/秒

swcは、ほとんどすべての作業をワーカースレッドで行うため、うまくスケールします。100個のプロミスのスループットが4つのプロミスよりも優れていたという事実から、Node.jsのワーカースレッドプールがハイパースレッディングを活用していると結論付けることができます。

swcはCPUコアの数に応じてスケールアップします。Promise.allはスケーリングに十分です。

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