你每天都在用的 JSON.stringify ，V8 给它开了“加速通道”

V8 如何把 JSON.stringify 性能提升 2 倍

JSON.stringify 应该是 JavaScript 里用得最多的函数之一了。

API 响应要序列化，日志要格式化，数据要存 localStorage，调试要打印对象......几乎每个项目都离不开它。

但说实话，用的时候很少会想"这玩意儿快不快"。反正就是调一下，能用就行。

V8 团队显然不这么想。V8 是 Chrome 和 Node.js 背后的 JavaScript 引擎，你写的每一次 JSON.stringify，最后都要靠它来跑。2025 年 8 月，他们发了篇博客，讲了怎么把 JSON.stringify 的性能提升到原来的 2 倍以上。

这篇文章拆解一下他们做了什么。

读者导航：不懂 V8 也能看

先记住三句话就够了：

绝大多数优化都在"走捷径"：先判断输入是不是"简单、可预测"的对象，是的话走更快的路径。
很多名词听着硬，其实都在做同一件事：减少检查、减少函数调用、让 CPU 一次干更多活、减少内存搬运。
你能做的配合也很简单 ：少用会触发副作用的写法（getter、toJSON、格式化参数），保持数据对象"干净"。

下面遇到生词可以先跳过，看完"对开发者的启示"再回头补。

优化的前提：无副作用检测

JSON.stringify 慢在哪？

一个重要原因是它要处理各种边界情况：对象可能有 toJSON 方法，属性可能是 getter，可能有循环引用......这些都可能产生副作用，导致序列化结果不可预测。

V8 的第一步优化是：检测对象是否"干净"。

如果能确定序列化过程不会触发任何副作用，就可以走一条快速路径，跳过大量的安全检查。

"if we can guarantee that serializing an object will not trigger any side effects, we can use a much faster, specialized implementation."

这条快速路径用迭代替代了递归，好处有两个：

不用担心栈溢出（深层嵌套对象）
减少函数调用开销

字符串处理：双版本编译

JavaScript 字符串有两种内部表示：单字节（Latin-1）和双字节（UTF-16）。

以前 V8 用统一的方式处理，现在编译了两个特化版本的序列化器，分别针对这两种编码优化。可以简单理解成：如果字符串全是英文数字，就走"单字节快车道"；如果包含中文表情等，就走"UTF-16 车道"。

遇到混合编码的情况（比如一个对象里既有纯 ASCII 字符串，又有中文），会在执行时动态切换。

这种"按需特化"的思路在编译器优化里很常见，但用在 JSON 序列化上还是挺有意思的。

SIMD 加速字符扫描

序列化字符串时，需要扫描哪些字符需要转义（比如 \n、\t、"）。

V8 用了两种硬件加速策略：

SIMD 指令：对于较长的字符串，一次处理多个字符（你可以理解成"把 16 个字节打包一起扫一遍"）
SWAR 技术：对于较短的字符串，用位运算在普通寄存器上并行处理（SIMD 的"轻量版"）

SWAR（SIMD Within A Register）是个挺老的技术，思路是把一个 64 位寄存器当成 8 个 8 位的"小寄存器"用，通过位运算实现并行。

举个例子，判断一个字节是否需要转义，可以这样：

javascript 复制代码

// 伪代码示意
// 需要转义的字符：< 0x20 或 == 0x22(") 或 == 0x5C(\)
function needsEscape(byte) {
  return byte < 0x20 || byte === 0x22 || byte === 0x5C;
}

用 SWAR 可以一次判断 8 个字节，只要用合适的掩码和位运算。

Hidden Class 标记

V8 内部用 Hidden Class（隐藏类）来优化对象属性访问。你可以把它理解成"对象结构的身份证"：同一类对象（同样的字段、同样的顺序）会复用同一个结构描述。

这次优化加了一个新标记：fast-json-iterable。

当一个对象的属性满足特定条件时，就给它打上这个标记。下次序列化同类对象时，直接跳过验证检查。

这就是典型的"用空间换时间"------在对象上多存一个标记，换来后续操作的加速。

数字转字符串：换算法

把数字转成字符串也是序列化的一部分。

V8 以前用 Grisu3 算法，现在换成了 Dragonbox。

你不需要理解算法细节，只要知道：Dragonbox 能更快、更稳定地把浮点数转成最短且精确的十进制表示。这个改动不只影响 JSON 序列化，所有 Number.toString() 都能受益。

内存管理：分段缓冲区

以前序列化大对象时，V8 用一块连续内存作为缓冲区。对象越大，缓冲区就要不断扩容，每次扩容都要重新分配和复制。

新实现用分段缓冲区（segmented buffer），多个小块链起来用，避免了昂贵的重分配。直觉上就是：不强求"一次申请一大块"，而是"够用就多挂一块"。

这个思路和 Linux 内核的 sk_buff 链表类似------不追求内存连续，换来分配效率。

快速路径的适用条件

不是所有 JSON.stringify 调用都能走快速路径。需要满足：

不传 replacer 和 space 参数
javascript 复制代码
```
// 可以走快速路径
JSON.stringify(obj);

// 不行
JSON.stringify(obj, null, 2);
JSON.stringify(obj, ['name', 'age']);
```
这里的 replacer/space 分别是"过滤/改写字段的回调或白名单"和"为了好看而加的缩进"。它们会让序列化过程更复杂，所以很难走最激进的优化路径。
纯数据对象
- 没有 toJSON 方法
- 没有 getter
- 没有 Symbol 属性
字符串键
- 所有属性名都是字符串（不是数字下标）
简单字符串值
- 字符串值本身没有特殊情况

实际项目里，大部分序列化场景都满足这些条件。API 返回的纯 JSON 数据、配置对象、日志数据......基本都能用上。

什么时候能用？

Chrome 138 / V8 13.8 开始可用。

Node.js 的话，需要等对应的 V8 版本合入。目前最新的 Node.js 22 用的是 V8 12.x，还得等一等。

对开发者的启示

虽然优化是 V8 团队做的，但有几点可以参考：

1. 保持对象"干净"

避免在需要序列化的对象上加 getter 或 toJSON 方法。如果必须用，考虑在序列化前转换成纯数据对象。

javascript 复制代码

// 不太好
class User {
  get fullName() {
    return this.firstName + ' ' + this.lastName;
  }
}

// 更好
const user = {
  firstName: 'John',
  lastName: 'Doe',
  fullName: 'John Doe'  // 直接计算好
};

2. 大量序列化时考虑结构一致性

V8 的 Hidden Class 优化依赖对象结构一致。如果你要序列化大量对象，保持它们的属性顺序和类型一致。

javascript 复制代码

// 好
const users = [
  { name: 'Alice', age: 25 },
  { name: 'Bob', age: 30 },
  { name: 'Charlie', age: 35 }
];

// 不太好（age 类型不一致）
const users = [
  { name: 'Alice', age: 25 },
  { name: 'Bob', age: '30' },  // 字符串
  { name: 'Charlie', age: null }
];

3. 避免无意义的格式化

开发环境用 JSON.stringify(obj, null, 2) 看着舒服，但这会跳过快速路径。生产环境记得去掉。

javascript 复制代码

// 开发环境
console.log(JSON.stringify(data, null, 2));

// 生产环境
console.log(JSON.stringify(data));

总结

分析热点：找到可以优化的场景（无副作用对象）
特化路径：针对常见情况走快速路径，边界情况走通用路径
硬件加速：用 SIMD 和 SWAR 提升字符处理速度
利用已有信息：通过 Hidden Class 标记避免重复验证
改进算法：Dragonbox 替代 Grisu3
优化内存：分段缓冲区避免重分配

这些技术单拿出来都不新鲜，但组合起来能把一个已经很成熟的 API 性能翻倍，还是挺厉害的。

对我们写代码的人来说，最大的收获可能是：写"干净"的代码不只是为了可读性，有时候还能让引擎更好地优化。

你每天都在用的 JSON.stringify ，V8 给它开了“加速通道”

V8 如何把 JSON.stringify 性能提升 2 倍

读者导航：不懂 V8 也能看

优化的前提：无副作用检测

字符串处理：双版本编译

SIMD 加速字符扫描

Hidden Class 标记

数字转字符串：换算法

内存管理：分段缓冲区

快速路径的适用条件

什么时候能用？

对开发者的启示

总结

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