JavaScript 引擎是现代 Web 生态系统的核心组件，它们将人类可读的 JavaScript 代码转换为机器可执行的指令。随着 Web 应用复杂度的不断提升，理解不同 JavaScript 引擎的架构特性和性能表现变得至关重要。本文基于 2025 年的最新数据，对主流 JavaScript 引擎进行深入比较，并提供工程实践中的选型指南。
JavaScript 引擎的重要性与演进
JavaScript 运行在约 98.9% 的网站上，这使得 JavaScript 引擎成为现代数字体验的基础设施。从最初的简单解释器到如今复杂的多级 JIT 编译系统，JavaScript 引擎经历了显著的演进。每个主要浏览器厂商都开发了自己的引擎优化策略，这些策略反映了各自的技术哲学和目标市场。
现代 JavaScript 引擎普遍采用以下优化技术：
- 即时编译（JIT）：在运行时将 JavaScript 转换为机器码
- 内联缓存：优化属性访问和方法调用
- 隐藏类：优化对象属性访问模式
- 垃圾回收：自动内存管理
- 推测优化：基于类型和执行路径的智能预测
主流 JavaScript 引擎架构深度解析
V8：Google 的高性能引擎
V8 是 Google 开发的开源 JavaScript 引擎，用于 Chrome、Microsoft Edge、Node.js 和 Deno。其架构设计强调峰值性能和计算密集型任务的吞吐量。
核心架构特点：
- Ignition 解释器：作为初始执行层，快速启动代码
- TurboFan 优化编译器：对热点代码路径进行深度优化
- 分代增量并发垃圾回收器：减少内存回收时的停顿时间
V8 的优势在于对现代 ECMAScript 特性的快速支持和高频更新。根据 Frontend Dogma 的分析，V8 特别适合以下场景：
- 高性能 Web 应用和单页应用
- 大规模服务器端 JavaScript
- 命令行工具和构建系统
然而，V8 的内存使用相对较高，这是为了换取更好的峰值性能。在内存受限的环境中，这可能成为一个限制因素。
SpiderMonkey：Mozilla 的标准驱动引擎
SpiderMonkey 是 Mozilla 的开源 JavaScript 和 WebAssembly 引擎，为 Firefox 提供动力。作为历史上第一个 JavaScript 引擎，它在标准合规性和开发者工具方面有着深厚的积累。
架构演进：
- 基线解释器：提供稳定的初始执行环境
- 多级 JIT 系统：从 IonMonkey 到 WarpMonkey 的渐进优化
- 增量垃圾回收器：针对浏览器工作负载调优
SpiderMonkey 以其对 ECMAScript 标准的早期采纳和严格实现而闻名。根据技术分析，该引擎在以下场景表现最佳：
- 需要深度浏览器集成的项目
- 强调标准合规性和可观测性的应用
- 桌面应用和遗留数据库引擎中的嵌入式运行时
JavaScriptCore：Apple 的能效优化引擎
JavaScriptCore 是 Apple 的 JavaScript 引擎，内置于 WebKit 中，为 Safari 和 iOS/macOS Web 视图提供支持。该引擎针对 Apple 设备的能效特性进行了深度优化。
技术特性：
- 多级运行时：从 SquirrelFish 家族演进而来
- 新字节码格式：显著减少内存使用
- 平台深度集成：与 Apple API 和 WebKit 紧密耦合
JavaScriptCore 的设计哲学强调内存效率和电池寿命，这使其在移动和嵌入式环境中表现出色。根据性能数据，该引擎在以下场景具有明显优势：
- Safari 和 WebKit 浏览器
- iOS 和 macOS 应用中的 Web 视图
- 对电池寿命敏感的用户体验
专用 JavaScript 引擎的利基市场
QuickJS：嵌入式与 IoT 领域的轻量级选择
QuickJS 由 Fabrice Bellard 创建，是一个极小的可嵌入式 JavaScript 引擎。其设计目标是在资源受限的环境中运行现代 JavaScript。
关键技术指标：
- 二进制大小极小：仅几个 C 文件
- 支持 ES2020/ES2023 特性：包括模块、异步生成器、代理等
- 快速启动：适合短生命周期脚本
QuickJS 特别适合 IoT 设备、嵌入式系统和需要最小二进制大小的应用场景。根据技术评估，当内存使用和二进制大小比绝对吞吐量更重要时，QuickJS 是最佳选择。
Hermes：React Native 的移动优先引擎
Hermes 是 Meta 为 React Native 开发的 JavaScript 引擎，专门针对移动应用的启动速度和内存使用进行优化。
核心优化策略：
- 提前编译（AOT）：在构建时将 JavaScript 转换为字节码
- 移动模式优化：针对常见移动应用模式进行调优
- 减少 APK/IPA 大小：通过字节码压缩技术
Hermes 显著改善了 React Native 应用的冷启动性能，并减少了安装包大小。根据实际测试数据，使用 Hermes 的 React Native 应用在启动时间上通常有 30-50% 的改善。
Chakra：微软的遗留引擎
Chakra 曾是 Microsoft Edge 的 JavaScript 引擎，随着 Edge 转向 Chromium，Chakra 的角色已大幅缩减。目前，ChakraCore 作为开源项目仍然可用，但主要用于维护遗留系统。
历史价值：
- Windows 平台深度集成：在 Microsoft 生态系统中有着广泛的应用
- 并行 JIT 设计：支持多核系统的并行编译
- C API 暴露：便于在其他应用中嵌入
对于需要向后兼容性或特定 Windows 集成的项目，ChakraCore 仍然是一个可行的选择，但不建议用于新的开发项目。
2025 年性能基准测试分析
基于 2025 年 7 月的基准测试数据，我们对主流 JavaScript 引擎进行了全面的性能评估。测试涵盖了多个维度，包括执行速度、内存使用和启动时间。
基准测试结果概览
根据公开的基准测试数据，各引擎的综合得分如下：
- Bun（基于 JavaScriptCore）：47,990 分 - 表现最佳
- JavaScriptCore：47,659 分 - 原生 Apple 引擎
- V8：45,318 分 - Google 的高性能引擎
- Deno：41,077 分 - 现代运行时
- Node.js：40,199 分 - 传统服务器端运行时
- SpiderMonkey：18,955 分 - Mozilla 的标准驱动引擎
性能特征分析
计算密集型任务： 在计算密集型工作负载中，V8 通常表现出最佳的峰值性能。其 TurboFan 优化编译器能够对热点代码进行深度优化，实现接近原生代码的执行速度。
内存效率： JavaScriptCore 在内存使用方面表现最佳，这得益于其针对 Apple 设备的深度优化。在移动设备和电池敏感的应用中，这一优势尤为明显。
启动时间： Hermes 通过 AOT 编译技术实现了最快的启动时间，这对于移动应用的用户体验至关重要。QuickJS 在嵌入式环境中的启动速度也表现出色。
标准合规性： SpiderMonkey 在 ECMAScript 标准合规性方面领先，这使其成为需要严格标准支持的应用的理想选择。
工程选型指南与最佳实践
选择标准矩阵
基于上述分析，我们建议根据以下标准选择 JavaScript 引擎：
- 高性能 Web 应用：优先选择 V8，特别是在 Chrome/Edge 环境中
- 移动 React Native 应用：强制使用 Hermes 以获得最佳启动性能
- Apple 生态系统：JavaScriptCore 是 Safari 和 iOS/macOS Web 视图的默认选择
- 嵌入式 / IoT 设备：QuickJS 提供最佳的尺寸 / 功能平衡
- 标准敏感项目：SpiderMonkey 提供最严格的 ECMAScript 合规性
- 服务器端 JavaScript：根据具体需求选择 Node.js（V8）或 Deno
性能优化策略
针对 V8 的优化：
- 避免频繁的类型变化以利用隐藏类优化
- 使用 TypedArray 进行数值计算
- 合理管理内存生命周期以减少垃圾回收压力
针对 JavaScriptCore 的优化：
- 利用其内存效率优势处理大量数据
- 针对 Apple 设备的能效特性进行调优
- 使用 Safari 特定的 API 和优化
针对移动环境的优化：
- 使用 Hermes 的 AOT 编译减少启动时间
- 优化包大小以改善下载和安装体验
- 针对移动设备的交互模式进行专门优化
监控与调优工具
每个 JavaScript 引擎都提供了专门的开发者工具和性能分析器：
- Chrome DevTools：针对 V8 的深度性能分析
- Firefox Developer Tools：针对 SpiderMonkey 的详细调试
- Safari Web Inspector：针对 JavaScriptCore 的专门工具
- Hermes Debugger：React Native 应用的专门调试工具
未来趋势与演进方向
JavaScript 引擎的发展呈现以下几个明显趋势：
- WebAssembly 集成：所有主流引擎都在加强 WebAssembly 支持
- 多语言互操作性：引擎之间的边界逐渐模糊
- 专用硬件加速：针对特定工作负载的硬件优化
- 能效优化：在性能与功耗之间寻找更好的平衡
随着边缘计算和物联网设备的普及，轻量级 JavaScript 引擎如 QuickJS 的重要性将进一步增加。同时，移动优先的设计理念将继续推动 Hermes 等引擎的创新。
结论
JavaScript 引擎的多样性反映了现代软件开发的不同需求和约束。从 V8 的高性能计算到 QuickJS 的嵌入式轻量，从 JavaScriptCore 的能效优化到 Hermes 的移动优先设计，每个引擎都有其独特的价值主张。
在实际工程实践中，选择 JavaScript 引擎不应仅仅基于基准测试分数，而应综合考虑应用场景、目标平台、性能要求和资源约束。通过深入理解各引擎的架构特性和优化策略，开发者可以做出更明智的技术决策，构建更高效、更可靠的 JavaScript 应用。
随着技术的不断演进，JavaScript 引擎将继续在性能、能效和功能方面取得突破，为下一代 Web 和移动应用提供更强大的基础支持。
资料来源：
- Frontend Dogma - "JavaScript Engines Explained—Comparing V8, SpiderMonkey, JavaScriptCore, and More" (2025 年 8 月)
- JavaScript Engine Performance Benchmark 2025-7-8 - 公开基准测试数据
- 各引擎官方文档与技术白皮书