Faster than C?

Presentation given at nodedublin.

Transcript

1. Faster than C? Parsing binary data in JavaScript Felix Geisendörfer 18. Oct, 2012 - NodeDublin
2. @felixge transloadit.com nodecopter.com
3. My Battle
4. JavaScript vs C
5. Good vs Evil
6. Good Parts vs Evil
7. Bad Parts vs Evil
8. Faster than C?
9. Sorry for the “title bait”
10. JavaScript vs C-Addons (for parsing binary protocols)
11. The Story
12. early 2010
13. No MySQL module for node.js early 2010
14. All we had was NoSQL Libraries early 2010
16. Pure JS / No C/C++
17. Before Buffers became usable
18. The Parser was using JavaScript Strings
19. Node.js Trivia
20. “ Buffers” used to be called “Blobs”
21. For 3 min and 15 sec
22. RIP Blobs ✞
23. Sun Dec 13 08:39:20 2009 - Sun Dec 13 08:42:45 2009
24. Anyway
25. mysql can be done without libmysql
27. No good deed goes unpunished
28. Sir Isaac Newton
29. Third Law of Motion
30. “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.”
31. Third Law of Github
32. “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.”
33. <3 Github!
35. 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
36. 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
37. Of course.
38. libmysql = C
39. my library = JavaScript
40. C > JS, right?
41. But V8!
42. And Crankshaft!!
43. Node.js !!!1!
44. Was I living a lie?
45. Kind of
46. V8 / Node = Tools
47. Performance is not a tool
48. Performance is hard work & data analysis
49. 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
50. Third Law of Github
52. 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
53. Time to give up?
54. NEVER!
55. New Parser
56. 0 2,000 4,000 6,000 mysql2 new−parser benchmark mbit benchmark mysql2 new−parser
57. Third law of Github?
58. Endgame
59. Last bottleneck: Creating JS Objects
60. Also: MySQL Server saturated
61. Anyway
62. How to write fast JS
63. Does not work
64. Profiling • Good for spotting small functions with stupid algorithms performing many iterations • Bad for complex functions with many primitive operations
65. Taking performance advice from strangers • Good for ideas & inspiration • But useless when applied cargo-cult style
66. Does Work
67. Benchmark Driven Development
68. Benchmark Driven Development • Similar to test driven development • Use it when performance is an explicit design goal • Benchmark first > benchmark after !
69. 1 function benchmark() { 2 // intentionally empty 3 }
70. 1 while (true) { 2 var start = Date.now(); 3 benchmark(); 4 var duration = Date.now() - start; 5 console.log(duration); 6 }
71. Benchmark Driven Development • Next step: Implement a tiny part of your function • Example: Parse headers of MySQL packets • Look at impact, tweak code, repeat
72. Example Results • try...catch is ok • big switch statement = bad • function calls = very cheap • buffering is ok
73. Favorite
74. 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 }
75. Make it faster!
76. 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);
77. ->
78. 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 }
79. eval = awesome
80. eval = awesome
81. new Function = awesome
82. Data Analysis
83. 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 !!
84. Recommended Tools • node benchmark.js | tee results.tsv • R Programming language (with ggplot2) ! • Makefiles, Image Magick, Skitch
85. Why?
86. 0 2,000 4,000 6,000 mysql2 new−parser benchmark mbit benchmark mysql2 new−parser
87. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 3,000 4,000 5,000 6,000 mysql2 new−parser benchmark mbit benchmark • • mysql2 new−parser
88. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 3,000 4,000 5,000 6,000 mysql2 new−parser benchmark mbit benchmark • • mysql2 new−parser Dafuq? Dafuq?
89. 3,000 4,000 5,000 6,000 0 100 200 300 number mbit benchmark mysql2 new−parser
90. 10 20 30 0 100 200 300 number Heap Total (MB) benchmark mysql2 new−parser
91. 5 10 15 0 100 200 300 number Heap Used (MB) benchmark mysql2 new−parser
92. tl;dr
93. 1. Write a benchmark 2. Write/change a little code 3. Collect data 4. Find problems 5. Goto 2
94. Thank you
95. github.com/felixge/faster-than-c All benchmarks, results and analysis scripts Thank you !
98. nodecopter.com Dublin, Oct 20 (Saturday) Brighton, Nov 10 http://tinyurl.com/brcopter