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Faster than C?
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Felix Geisendörfer
October 18, 2012
Programming
0
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Faster than C?
Presentation given at nodedublin.
Felix Geisendörfer
October 18, 2012
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Transcript
Faster than C? Parsing binary data in JavaScript Felix Geisendörfer
18. Oct, 2012 - NodeDublin
@felixge transloadit.com nodecopter.com
My Battle
JavaScript vs C
Good vs Evil
Good Parts vs Evil
Bad Parts vs Evil
Faster than C?
Sorry for the “title bait”
JavaScript vs C-Addons (for parsing binary protocols)
The Story
early 2010
No MySQL module for node.js early 2010
All we had was NoSQL Libraries early 2010
None
Pure JS / No C/C++
Before Buffers became usable
The Parser was using JavaScript Strings
Node.js Trivia
“ Buffers” used to be called “Blobs”
For 3 min and 15 sec
RIP Blobs ✞
Sun Dec 13 08:39:20 2009 - Sun Dec 13 08:42:45
2009
Anyway
mysql can be done without libmysql
None
No good deed goes unpunished
Sir Isaac Newton
Third Law of Motion
“When a first body exerts a force F1 on a
second body, the second body simultaneously exerts a force F2 = −F1 on the first body. This means that F1 and F2 are equal in magnitude and opposite in direction.”
Third Law of Github
“When a first person pushes a library L1 into a
remote repository, a second person simultaneously starts working on a second library L2 which will be equally awesome, but in a different way.”
<3 Github!
None
Benchmark • Parse ~180 MB / 100.000 rows of MySQL
result data • 5 Columns: id, title, text, created, updated • -> create 100k objects with 500k keys + 500k values
0 500 1,000 1,500 mysql−0.9.6 mysql−libmysqlclient−1.5.1 benchmark mbit benchmark mysql−0.9.6
mysql−libmysqlclient−1.5.1
Of course.
libmysql = C
my library = JavaScript
C > JS, right?
But V8!
And Crankshaft!!
Node.js !!!1!
Was I living a lie?
Kind of
V8 / Node = Tools
Performance is not a tool
Performance is hard work & data analysis
0 500 1,000 1,500 mysql−0.9.6 mysql−libmysqlclient−1.5.1mysql−2.0.0−alpha3 benchmark mbit benchmark mysql−0.9.6
mysql−libmysqlclient−1.5.1 mysql−2.0.0−alpha3
Third Law of Github
None
0 1,000 2,000 3,000 4,000 mysql−0.9.6 mysql−libmysqlclient−1.5.1 mysql−2.0.0−alpha3 mariadb−0.1.7 benchmark
mbit benchmark mysql−0.9.6 mysql−libmysqlclient−1.5.1 mysql−2.0.0−alpha3 mariadb−0.1.7
Time to give up?
NEVER!
New Parser
0 2,000 4,000 6,000 mysql2 new−parser benchmark mbit benchmark mysql2
new−parser
Third law of Github?
Endgame
Last bottleneck: Creating JS Objects
Also: MySQL Server saturated
Anyway
How to write fast JS
Does not work
Profiling • Good for spotting small functions with stupid algorithms
performing many iterations • Bad for complex functions with many primitive operations
Taking performance advice from strangers • Good for ideas &
inspiration • But useless when applied cargo-cult style
Does Work
Benchmark Driven Development
Benchmark Driven Development • Similar to test driven development •
Use it when performance is an explicit design goal • Benchmark first > benchmark after !
1 function benchmark() { 2 // intentionally empty 3 }
1 while (true) { 2 var start = Date.now(); 3
benchmark(); 4 var duration = Date.now() - start; 5 console.log(duration); 6 }
Benchmark Driven Development • Next step: Implement a tiny part
of your function • Example: Parse headers of MySQL packets • Look at impact, tweak code, repeat
Example Results • try...catch is ok • big switch statement
= bad • function calls = very cheap • buffering is ok
Favorite
1 function parseRow(columns, parser) { 2 var row = {};
3 for (var i = 0; i < columns.length; i++) { 4 row[columns[i].name] = parser.readColumnValue(); 5 } 6 return row; 7 }
Make it faster!
1 var code = 'return {\n'; 2 3 columns.forEach(function(column) {
4 code += '"' + column.name + '":' + 'parser.readColumnValue(),\n'; 5 }); 6 7 code += '};\n'; 8 9 var parseRow = new Function('columns', 'parser', code);
->
1 function parseRow(columns, parser) { 2 return { 3 id
: parser.readColumnValue(), 4 title : parser.readColumnValue(), 5 body : parser.readColumnValue(), 6 created : parser.readColumnValue(), 7 updated : parser.readColumnValue(), 8 }; 9 }
eval = awesome
eval = awesome
new Function = awesome
Data Analysis
Data analysis • Produce data points as tab separated values
• Add as many VM/OS metrics as you can get to every line • Do not mix data and analysis !!
Recommended Tools • node benchmark.js | tee results.tsv • R
Programming language (with ggplot2) ! • Makefiles, Image Magick, Skitch
Why?
0 2,000 4,000 6,000 mysql2 new−parser benchmark mbit benchmark mysql2
new−parser
• • • • • • • • • •
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 3,000 4,000 5,000 6,000 mysql2 new−parser benchmark mbit benchmark • • mysql2 new−parser
• • • • • • • • • •
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 3,000 4,000 5,000 6,000 mysql2 new−parser benchmark mbit benchmark • • mysql2 new−parser Dafuq? Dafuq?
3,000 4,000 5,000 6,000 0 100 200 300 number mbit
benchmark mysql2 new−parser
10 20 30 0 100 200 300 number Heap Total
(MB) benchmark mysql2 new−parser
5 10 15 0 100 200 300 number Heap Used
(MB) benchmark mysql2 new−parser
tl;dr
1. Write a benchmark 2. Write/change a little code 3.
Collect data 4. Find problems 5. Goto 2
Thank you
github.com/felixge/faster-than-c All benchmarks, results and analysis scripts Thank you !
None
None
nodecopter.com Dublin, Oct 20 (Saturday) Brighton, Nov 10 http://tinyurl.com/brcopter