Mozilla asm.js soll Javascript deutlich schneller machen

Mit asm.js soll Javascript je nach Situation zwei- bis fünfmal schneller ausgeführt werden, als das in den derzeit schnellsten Javascript-Engines möglich ist. Der für asm.js geschriebene Code läuft allerdings auch in älteren Browsern.

Die Mozilla-Entwickler David Herman, Luke Wagner und Alon Zakai haben mit asm.js einen Ansatz entwickelt, mit dem sich die Ausführung von Javascript drastisch beschleunigen lässt. Gedacht ist asm.js vor allem für Javascript-Programme, die mit Hilfe von Compilern wie beispielsweise Emscripten aus anderen typensicheren Sprachen übersetzt werden.

Konkret handelt es sich bei asm.js um ein Javascript-Subset, so dass sich für asm.js geschriebener Code in jeder Javascript-Engine ausführen lässt. Neue Javascript-Engines, die auf asm.js aber vorbereitet sind, sollen in der Lage sein, den entsprechenden Code deutlich schneller auszuführen. Die Entwickler gehen davon aus, dass asm.js-Programme etwa halb so schnell sind wie nativer Code, der in C/C++ geschrieben wurde. Damit soll Javascript mit asm.js in etwa so schnell sein wie Java und C#.

asm.js im Benchmark-Vergleich (Bild: Alon Zakai)

Um diesen Geschwindigkeitssprung zu erreichen, führt asm.js strikte Typen für Integer und Floats sowie einen virtuellen Heap ein, der durch ein Typed Array repräsentiert wird. Integer-Variablen werden nach dem aktuellen Entwurf mit dem Anhang "|0" versehen, Floats wird ein "+" vorangestellt. Die Einhaltung der strikten Typen kann beim Parsen des Javascirpt-Codes überprüft werden, vorausgesetzt, die Javascript-Engine wird mit "use asm"; dazu angewiesen.

Kann der Code durch asm.js validiert werden, kann die Javascript-Engine einen Ahead-of-Time-Compiler verwenden und sicher sein, dass sich die Typen während der Laufzeit nicht verändern. Auch eine Garbage-Collection ist nicht notwendig, da sich die entsprechenden Programme über den virtuellen Heap selbst um die Speicherverwaltung kümmern.

Das ermöglicht es, den entsprechenden Javascript-Code letztendlich deutlich schneller auszuführen, setzt aber eine Javascript-Engine voraus, die auf asm.js vorbereitet ist. Mozilla arbeitet derzeit an einer entsprechenden Anpassung seiner Javascript-Engine.

Die asm.js-Entwickler räumen ein, dass die gewählte Syntax nicht sehr hübsch ist, das aber sei Compilern wie Emscripten oder Mandreel egal. Dennoch erwägen sie, noch eine besser lesbare Syntax einzuführen.

Der große Vorteil von asm.js gegenüber Ansätzen wie Google Native Client soll darin bestehen, dass der für asm.js vorgesehene Code auch von bestehenden Javascript-Engines ohne Anpassungen ausgeführt werden kann. Und um die Vorteile von asm.js zu nutzen, bedarf es nur kleiner Anpassungen an den Engines. Googles Native Client muss hingegen vom Browser explizit unterstützt werden, was derzeit nur bei Chrome der Fall ist.

Wer asm.js heute schon ausprobieren will, benötigt dazu eine Entwicklerversion von Firefox aus dem Zweig Odinmonkey. Emscripten kann mit dem Schalter "ASM_JS=1" dazu gebracht werden, den passenden Code zu erzeugen.

Geht es nach Emscripten-Entwickler Alon Zakai, könnte asm.js auch die Basis sein, um VMs für andere Sprachen, beispielsweise Java und C#, im Browser zur Verfügung zu stellen, so dass auch Java- und C#-Code auf diesem Weg im Browser ausgeführt werden kann.

Details zu und der Entwurf einer Spezifikation von asm.js finden sich unter asmjs.org.