java动态脚本执行效率对比评测

既然是特定工作业务场景，这里需要满足执行的脚本符合如下特征：

1. 具有简单的逻辑判断能力：即动态脚本需要有，包括if语句，for循环等机制。这基本干掉了所有的表达式语言，包括优秀的google的aviator。当然如果仅仅只是简单的表达式解析，它是一个很好地选择

2. 具有极高的安全稳定特性：这里不仅是需要被生产环境验证过的脚本引擎，更多的我需要脚本的功能只停留在数据处理及基本数据的构建上，不需要其他任何功能的实现，包括构建对象，各种IO及底层服务的调用。这基本干掉了类似groovy等经典的脚本语言，因为存在安全问题的同时，如何确保对内存的消耗有效回收又是另外不可忽略的风险（有很多使用了groovy出现OOM的案例）。

3. 对性能的要求：虽然动态脚本本身都不是主推性能的，但是在生产环境，高并发是无法绕开的话题，能够在有限的条件下尽可能的满足高效性能也是重要考虑因素。

确定评测选手

针对实际场景及需求特性，经过从安全性，易用性等综合评估，最终选了3个具有代表性的选手进行对比评测：

选手1：最原生态

javascript

该动态脚本为java原生提供的能力，在「官方」「原生」等关键词的加持下，一直被认为有着非常优秀的性能条件，是不可忽略的对手

选手2：最轻量级

lua

业界普遍认为最轻量级的脚本语言。在「小」中做了最优的权衡，是所有实用性语言中规模最小的一种。因为它的小，被普遍用在移动端（含j2me）、游戏的动态脚本执行部分。同时又是因为它的快，又被普遍用在服务端领域（如nginx）中。

选手3：原生java

通过与原生java做对比比较，我们看看动态脚本与原生java到底有多大差距

评测的脚本很简单，主要做这些事：

1. 进行千万级的的for循环操作

2. 进行不断的累加操作

3. 进行简单的逻辑判断

4. 进行字符串累加操作（部分场景）

最终看看各个脚本执行完成的时间，判断最终性能。

javascript脚本：

function test(){  var a=0;  for(i=0; i<=10000000; i++){    if(a<i){      a++;    };  };   return a}

lua脚本：

a = 0for i=0,10000000,1 do  if(i > a) then    a=a + 1  endendreturn a

纯java代码：

int a = 0;for(int i = 0;i<=10000000;i++){  if(i > a){    a++;  }}

测评环境

试验1

试验2

实际操作中大部分时候还是会进去字符串操作，那这里再增加以下字符串累加操作试试：

javascript:c=c+'c'

lua:c=c .. 'c'

纯java:c+='c'

加上了字符串的处理以后，其他不变，进行测试，情况就大不一样了：

经过测试发现，即使纯java开销也不小。而此次lua直接超时（超过1min）

试验3

通过减少循环次数，最终在10w量级的for循环中跑出了结果

试验4

最后在实际生产中，我们往往还需要对脚本引擎进行初始化，这也需要消耗大量资源，我们将初始化次数放到一起进行测试看看效果怎么样：

for循环1w次，内部循环10次，不装配字符串。js代码如下（其他代码类似，故省略）

public static void main(String[] args) throws Exception {  long now = System.currentTimeMillis();  for(int i = 0; i<10000;i++){      jsScript();  }  System.out.println(System.currentTimeMillis() - now);}
  private static void jsScript() throws Exception {        ScriptEngineManager mgr = new ScriptEngineManager();        ScriptEngine engine = mgr.getEngineByExtension("js");
        engine.eval("function test(){var a=0;for(i=0;i<=10;i++){ if(a<i){a++;};}; return a}");        Invocable inv = (Invocable) engine;        String value = String.valueOf(inv.invokeFunction("test"));
}

js核心是构造这两个对象：

ScriptEngineManager mgr = new ScriptEngineManager();

ScriptEngine engine = mgr.getEngineByExtension("js");

lua是这个：

Globals globals = JsePlatform.standardGlobals();

纯java因为是宿主代码，不需要初始化

最终得到结果如下：

结果大跌眼镜，加入初始化构造后，javascript反而比lua慢了不少，而且有近9倍的差距。

那是不是每次使用的时候都要初始化对象呢？，通过查看：

https://stackoverflow.com/questions/30140103/should-i-use-a-separate-scriptengine-and-compiledscript-instances-per-each-threa

以及对应官网：

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/scripting/prog_guide/api.html#BABHIFEF

发现js引擎不需要每次重复注册，只需要更新bindings即可。

Globals globals = JsePlatform.standardGlobals();

试验5

这里javascript执行效率低于其他两个的原因主要是有个编译字节码的过程。

写在最后

▐  结论

1. 不要偷懒。所有脚本引擎不要从头构建引擎对象，虽然这样简单粗暴。但是效率上也是有近5~6倍的差距
2. 如果你的脚本相对比较复杂，里面有大量的for循环以及字符串处理。推荐使用javascript。它在处理复杂脚本优势很明显，当然这全靠他内部会编译成java字节码给到jvm执行的功劳（注意java6里的js不是同一个引擎，不会编译字节码，慢很多）。
3. 如果你的脚本相对比较简单，没有大量的for循环等语句，那么lua是比较好的选择，占用资源更少，通用性更高。
4. 无论是何种脚本语言，它的性能都是纯java的百分之一以上，除非必要，使用脚本语言一定要慎重。

▐  参考文档

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