Node.js 和其他语言性能对比

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下面是使用不同语言求斐波那契数列第 40 项的程序。

1. 测试环境

1.1 系统环境

• CPU: i7-9700K
• 内存：48G 2666MHz
• 硬盘：Samsung SSD 870 QVO 1TB
• 操作系统：macOS 13.4.1

1.2 语言版本

• nodejs: v18.16.0
• swift: swift-driver version: 1.75.2 Apple Swift version 5.8.1
• php: PHP 8.2.9 (cli)
• dart: Dart SDK version: 3.1.0 (stable)
• java: openjdk 11.0.20 2023-07-18
• go: go version go1.21.0 darwin/amd64
• c: Apple clang version 14.0.3
• python: Python 3.11.4
• rust: rustc 1.69.0 (84c898d65 2023-04-16)

2. 测试方法

各个解释器和编译器不做优化调整，使用默认配置， c、java 编译后执行，swift、dart、go、rust 直接执行和编译后执行两种都测试，其他语言直接执行，执行时使用 time 命令计算执行时间，每种语言执行多次，需要编译的，编译操作只执行一次，取最快的执行时间。

// nodejs
time node fib.js

// swift
time swift fib.swift

// swift 编译后
swiftc -o fib-swift fib.swift
time ./fib-swift

// php
time php fib.php

// dart
time dart fib.dart

// dart 编译后
dart compile exe -o fib-dart fib.dart
time ./fib-dart

// java
java c Fib.java
time java Fib

// go
time go run fib.go

// go 编译后
go build fib.go
time ./fib

// c
gcc fib.c -o fib-c
time ./fib-c

// python
time python fib.py

// rust
time rustc fib.rs

3. 测试结果

测试结果按从快到慢排序，可以看到 Node.js 在解释型的语言里面性能还是很不错的，但是和编译型语言相比还是有很大差距的。

语言	最快执行时间
rust	0.15s user 0.06s system 129% cpu 0.161 total
java	0.36s user 0.02s system 89% cpu 0.428 total
go 编译后	0.40s user 0.00s system 99% cpu 0.405 total
c	0.49s user 0.00s system 99% cpu 0.492 total
go	0.51s user 0.10s system 110% cpu 0.558 total
dart 编译后	0.58s user 0.01s system 99% cpu 0.593 total
swift	0.57s user 0.13s system 87% cpu 0.802 total
rust 编译后	0.71s user 0.00s system 99% cpu 0.715 total
dart	0.63s user 0.06s system 125% cpu 0.555 total
nodejs	1.17s user 0.01s system 99% cpu 1.182 total
swift 编译后	1.47s user 0.00s system 99% cpu 1.479 total
php	7.52s user 0.02s system 99% cpu 7.545 total
python	14.28s user 0.02s system 99% cpu 14.325 total

测试结果不代表语言的绝对性能差异

上面的结果仅供参考，不同的机器、不同的编译器、不同的代码，结果可能会有很大差异。

4. 测试代码

4.1 Node.js

function fib(n) {
  if (n < 2) {
    return 1;
  }
  return fib(n - 1) + fib(n - 2);
}
console.log(fib(40));

4.2 Java

class Fib{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println(Fib.fib(40));
    }
    static int fib(int n){
        if(n < 2){
            return n;
        }
        return fib(n-1) + fib(n-2);
    }
}

4.3 C 语言

#include <stdio.h>

int fib(int n){
    if(n < 2){
        return n;
    }
    return fib(n-1) + fib(n-2);
}

int main(){
    printf("%d\n",fib(40));
    return 0;
}

4.4 Go

package main

import "fmt"

func fib(n int) int {
    if n < 2 {
        return n
    }
    return fib(n-1) + fib(n-2)
}

func main(){
    fmt.Println(fib(40))
}

4.5 Python

def fib(n):
    if n < 2:
        return n
    return fib(n - 1) + fib(n - 2)

print(fib(40))

4.6 Swift

import Cocoa

func fib(n: Int) -> Int {
    if n < 2 {
        return n
    }
    return fib(n: n-1) + fib(n: n-2)
}

print(fib(n: 40))

4.7 PHP

<?php

function fib($n){
    if($n < 2){
        return $n;
    }
    return fib($n-1) + fib($n-2);
}


echo fib(40);
echo "\n";

4.8 Dart

int fib(int n){
    if(n < 2) {
        return n;
    }
    return fib(n-1) + fib(n-2);
}


main(){
    print(fib(40));
}

4.9 Rust

fn fib(n: i64) -> i64 {
    if n < 2 {
        return n;
    }
    return fib(n - 1) + fib(n - 2);
}

fn main() {
    println!("{}", fib(40));
}

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参考文档

1. 斐波那契数
2. Dart
3. GoLang