Bun JavaScript

15 Feb 2025 | 12 分钟阅读

Bun 旨在成为一个集打包器、包管理器和高性能运行时于一体的工具。它的架构利用了机器学习接口和 JavaScript 引擎的最新趋势,以获得高速度的提升。Bun fundamentally 基于 JavaScriptCore (JSC) 引擎,这是为 Safari 供电的引擎。Bun 的快速和有效性在很大程度上取决于这一选择。

Bun 的架构和设计

基本设计原则

三个基本设计理念指导着 Bun JavaScript:现代化、简洁性和高性能。

性能: Bun 的设计目标是极快的速度。为了实现这一点,它采用了一些技术,包括用 Zig 实现的本地绑定以及对 JavaScriptCore(一个非常高效的 JavaScript 引擎)的利用。

简洁性: Bun 将运行时、包管理器和打包器等现代工具集成到一个统一的平台中,从而简化了开发工作流程。

现代化: Bun 通过开箱即用地支持最新的 JavaScript 和 TypeScript 功能,确保开发人员可以利用最新的功能,而无需进行额外的配置。

JavaScript Core 引擎

为 Safari 提供动力的 JavaScriptCore (JSC) 引擎是 Bun 的核心。JavaScriptCore 以其高性能和对最新 JavaScript 标准的 adherence 而闻名。JSC 在许多方面都是 Bun 的绝佳选择

即时编译 (JIT): JSC 使用 JIT 编译,通过在运行时将 JavaScript 代码转换为机器代码,从而显著加快执行速度,比解释器更快。

垃圾回收: 为了降低内存泄漏的风险并提高处理速度,JSC 配备了强大的垃圾回收器,负责内存分配和回收。

优化: JSC 的快速性能是多种优化(包括内联缓存、常量折叠和推测优化)的结果。

与 Zig 的自然连接

Bun 使用 Zig 进行本地绑定的做法是其独特功能之一。Zig 是一种低级编程语言,以其简洁、速度和安全性而闻名。以下是 Zig 对 Bun 架构至关重要的原因:

从性能角度来看,Zig 类似于 C/C++。然而,它能更有效地管理内存。因此,Bun 可以快速执行本机操作,而没有使用更高级语言带来的开销。

互操作性: Zig 与 C 的兼容性有助于与系统库和 API 集成,使 Bun 能够灵活地有效地执行系统级任务。

安全性: Zig 强调边界检查和错误处理等安全功能,从而降低了常见编程错误的发生几率,使得 Bun 更加稳定可靠。

集成工具

Bun 通过将一些工具直接集成到其运行时中,简化了开发过程并最大限度地减少了对外部依赖的需求。其中包含以下工具:

打包器: Bun 配备了一个集成的打包器,可以有效地最小化和编译 TypeScript 和 JavaScript 代码。这种集成简化了部署流程,并确保了更快的构建时间。

包管理: Bun 的包管理提供了一种轻量级且快速的 npm 和 yarn 的替代方案。它允许 npm 生态系统,使开发人员能够轻松使用预先存在的应用程序。

运行时: 运行时具有快速模块解析和高效事件处理等功能,所有这些都旨在最大化速度。因此,启动和维护 JavaScript 应用程序的开销更少。

模块解析

模块解析是任何 JavaScript 运行时的一个关键组成部分,它决定了在哪里以及如何加载依赖项。Bun 在传统模块解析技术方面提供了一些改进,包括:

优化技术: Bun 在模块解析过程中使用优化的技术来更快地查找和加载依赖项。这对于具有复杂依赖项结构的庞大项目特别有用。

缓存: Bun 通过利用智能缓存技术存储解析的模块路径和包元数据,最大限度地减少了重复的解析过程,并加快了应用程序的启动时间。

兼容性: Bun 在优化性能的同时,通过确保与 Node.Js 使用的最新模块解析标准兼容,使开发人员可以轻松地迁移现有应用程序。

事件循环和并发

正确管理异步操作对于任何 JavaScript 运行时都至关重要。Bun 的并发机制和事件循环旨在尽可能高效和可扩展。

事件循环: Bun 的事件循环非常适合同时处理大量连接。它利用现代异步 I/O 能力有效地管理事件和回调。

通过快速的上下文切换和非阻塞 I/O 操作,Bun 支持高并发。因此,它非常适合需要立即处理大量请求的实时应用程序和 API。

线程: 虽然 JavaScript 通常是单线程语言,但 Bun 可以为某些操作(如文件 I/O 和网络操作)使用后台线程,而不会干扰主事件循环。

TypeScript 支持

TypeScript 作为 JavaScript 的超集,由于其在编译期间发现问题的能力和提高代码可维护性,已变得非常流行。Bun 提供开箱即用的 TypeScript 兼容性

内置编译器: Bun 配备了一个集成的 TypeScript 编译器,允许程序员无需额外配置即可创建和执行 TypeScript 脚本。这种集成降低了配置开销并简化了开发流程。

Bun 的 TypeScript 支持包括强大的类型检查,确保在开发阶段就能及早发现类型问题。这可以减少运行时错误并提高代码质量。

性能: Bun 的 TypeScript 编译器设计得尽可能快,因此类型检查和编译不会在开发过程中造成显著延迟。

现代 API 支持

Bun 通过开箱即用地支持各种现代 Web API,消除了对第三方库和 polyfill 的需求

Fetch API: Bun 原生支持 Fetch API,为开发人员提供了一个现代直观的界面来发送 HTTP 请求。

WebSocket API: Bun 集成了 WebSocket 支持,通过促进实时通信,使开发人员能够创建响应迅速且引人入胜的应用程序。

其他 API:Bun 提供全套 Web 开发工具,并支持其他常见的 Web API,如 URL、Blob 和 FormData。

性能基准

Bun 的性能是最具吸引力的方面之一。一些基准测试证明了其相对于其他运行时的速度优势

Bun 的 HTTP 服务器性能优于 Node.Js 和 Deno,每秒处理更多请求,延迟更低。因此,它非常适合流量大的 Web 应用程序和 API。

文件系统操作: 由于其强大的绑定和优化的算法,Bun 在文件系统操作方面表现出色,具有更高的读写速度。

Bun 的启动时间明显快于 Deno 和 Node.Js。这种快速启动在需要快速迭代周期的开发环境中非常有利。

生态系统和社区

任何运行时的生态系统和社区对其成功至关重要。Bun 正在迅速获得声誉,并且其崛起得到了一个活跃社区的支持

开源贡献: Bun 鼓励开源贡献,创造一个协作环境,开发人员可以在其中帮助改进和扩展运行时。

优点

性能

Bun JavaScript 具有许多吸引人的优点,其中之一就是其性能。其卓越的速度和效率是多种设计选择的结果,包括:

JavaScriptCore 引擎: Bun 基于 JavaScriptCore (JSC) 引擎,该引擎以其出色的性能而闻名。Apple 为 Safari 开发的即时 (JIT) 编译用于在运行时将 JavaScript 代码转换为机器代码,从而实现更快的执行。

优化启动时间: 与 Node.Js 和 Deno 相比,Bun 启动速度更快。这种快速启动在需要频繁重启的开发环境中非常有利。

高效的事件循环: Bun 的事件循环旨在同时高效地处理大量连接。这对于需要实时通信的聊天应用程序等应用程序至关重要。

与 Zig 的本机绑定: 一种低级编程语言,以其可靠性和效率而闻名。因此,Bun 可以以最小的开销在系统级别运行。

快速模块解析: Bun 使用智能缓存和优化技术来提高模块解析的速度。因此,查找和加载依赖项所需的时间更少,这对于大型应用程序尤其有利。

集成工具

Bun 通过将各种工具直接集成到运行时中,实现了与其他工具的差异化,简化了开发过程并减少了对第三方依赖的需求

内置打包器: Bun 配备了一个内置打包器,用于最小化和编译 TypeScript 和 JavaScript 代码。这种集成带来了更高效的部署流程和更快的构建时间。

包管理: Bun 的快速强大的包管理提供了 npm 和 yarn 的强大替代方案。通过支持 npm 生态系统,它允许开发人员使用预先存在的应用程序。

运行时: 运行时本身经过高度优化,具有快速模块解析和高效事件处理等功能。因此,启动和维护 JavaScript 应用程序的开销更少。

TypeScript 支持

由于 TypeScript 可以在编译期间发现错误并提高代码的可维护性,因此它越来越受欢迎。Bun 提供广泛的 TypeScript 支持,包括:

内置编译器: Bun 拥有集成的 TypeScript 编译器,允许程序员无需额外配置即可创建和执行 TypeScript 脚本。因此,开发流程得到简化,配置开销也得到降低。

无缝集成: Bun 的 TypeScript 支持已无缝集成到运行时中,确保了快速高效的类型检查和编译。即使使用 TypeScript,这种集成也能将性能保持在较高水平。

改善的开发人员体验: 开发人员可以通过类型安全和改进的工具来利用内置的 TypeScript 支持,而无需配置额外的编译器或构建工具。

现代 API 支持

该软件包附带对现代 Web API 的内置支持,无需第三方库和 polyfill。

Fetch API: 开发人员可以使用类似浏览器提供的熟悉且现代的界面来发送 HTTP 请求,并提供对 Fetch API 的本地支持。

WebSocket API: Bun 提供内置的 WebSocket 支持,可以简化实时应用程序通信。这对于构建响应迅速且互动的应用程序至关重要。

其他常见 API: Bun 提供全套 Web 开发工具,并支持其他常见的 Web API,如 URL、Blob 和 FormData。

开发人员生产力

Bun 利用多种功能和改进来提高开发人员的生产力

快速迭代周期: Bun 支持快速迭代周期,使开发人员能够更快地测试更改并提高开发速度。其快速的启动时间和强大的模块解析能力使其成为可能。

简化的配置: Bun 将打包器和包管理等工具直接集成到运行时中,消除了复杂设置的需要。这种简单性使开发人员不必花费大量时间维护其开发环境,而可以将更多时间用于编写代码。

全面的文档: Bun 的文档清晰且全面,使开发人员可以轻松地开始使用其功能。

生态系统和兼容性

尽管是一个独特的运行时,Bun 旨在与现有的 JavaScript 生态系统协同工作

npm 兼容性: Bun 的包管理器与 npm 生态系统兼容,允许开发人员使用各种预先存在的包,而无需进行任何修改。Bun 的互操作性使其能够被用于现有项目中。

不断壮大的社区: 随着 Bun 的普及,其用户群不断壮大,越来越多的人为 Bun 专门开发插件、框架和库。这种不断增长的生态系统增强了 Bun 的功能,并使开发人员能够访问更多资源。

开源贡献: Bun 鼓励开源贡献,创造一个协作环境,开发人员可以在其中帮助改进和扩展运行时。Bun 以社区为驱动的方法确保了其持续发展并响应用户需求。

实际应用

Bun 的优点使其适用于各种实际用途,包括:

高流量 Web 应用程序: Bun 非常适合需要处理大量并发请求的高流量 Web 应用程序,这归功于其卓越的性能和高效的事件循环。

实时通信: Bun 对 WebSocket 的快速支持和低延迟事件处理对于需要实时通信的应用程序(如聊天应用程序和实时数据流)非常有用。

开发工具: 由于其快速的迭代周期和集成工具,Bun 是开发需要快速高效执行的开发工具和脚本的绝佳选择。

缺点

兼容性问题

在 Bun 这样的新运行时中实施时,与现有工具和库的兼容性是一个主要问题。Bun 尝试支持 npm 生态系统,但存在一些兼容性挑战

npm 包兼容性: 尽管并非所有 npm 包都能与其完美匹配,但 Bun 仍试图与 npm 生态系统兼容。某些应用程序可能依赖于 Node.Js 特有的功能或 API,而这些功能或 API 在 Bun 中并未完全支持或行为方式不同。这可能导致意外行为或运行时错误。

模块解析差异: 尽管 Bun 的模块解析机制更快,但它采用的优化模块解析机制可能与 Node.Js 略有不同。依赖于特定模块解析实践或具有复杂依赖关系图的包可能会因此遇到问题。

本机模块: 许多 npm 包包含为 Node.Js 特别编译的本机 C 或 C++ 模块。如果这些模块使用了 Node.Js 特有的本机 API,它们可能需要进一步修改才能与 Bun 兼容。

稳定性和成熟度

作为 JavaScript 运行时市场的新加入者,Bun 在稳定性和成熟度方面面临挑战。

错误和边缘情况: 未经测试或未解决的错误和边缘情况是新软件不可避免的组成部分。Bun 的早期用户可能会遇到影响其应用程序的稳定性问题,尤其是在真实生产环境中。

有限的生产使用: 由于其相对较短的市场生命周期,Bun 与 Node.Js 等更成熟的运行时相比,真实用例和生产部署较少。

这可能会阻止一些开发人员在 Bun 经过更大规模生产环境的测试之前将其用于关键任务系统。

不完整的特性集: Bun 旨在提供广泛的功能。然而,它可能无法处理 Deno 或 Node.Js 可以处理的所有边缘情况和用例。某些功能可能缺失或实现不足,这需要开发人员进行变通或自定义实现。

生态系统限制

由于 Bun 周围的生态系统仍在发展中,存在一些缺点

更少的库和框架: 与拥有庞大库、框架和工具集的 Node.Js 相比,Bun 的生态系统目前正在发展中。可能只有少数专门为 Bun 设计的库和框架可供开发人员选择。

资源和文档: 全面的文档和学习材料对于任何技术的采用都至关重要。虽然 Bun 提供文档,但它可能不如那些经验更丰富的运行时的文档完整或最新。这可能会使开发人员更难掌握最佳实践或找到特定问题的解决方案。

社区贡献: 社区贡献通常是生态系统力量的源泉。鉴于其相对年轻,Bun 可能还没有一个强大的社区来开发插件、扩展和更新。这可能会限制第三方工具的可用性,并减缓生态系统的发展。

学习曲线

对于开发人员来说,从 Node.Js 或 Deno 迁移到 Bun 可能存在学习曲线

独特工具和工作流程: Bun 集成了各种工具来简化开发过程,但这些工具的功能可能与 Deno 或 Node.Js 中的工具不同。开发人员可能需要经历一个学习曲线才能熟练掌握 Bun 的独特工具。

新概念和 API: Bun 提供了新颖的概念和 API,虽然功能强大,但需要开发人员掌握并调整他们的技能。习惯使用 Deno 或 Node.Js 的团队可能会发现这是一个缺点。

TypeScript 集成: 尽管 Bun 内置支持 TypeScript,但对于不熟悉该语言的开发人员来说,可能需要花时间来学习它。即使对于有经验的用户来说,也可能需要一些时间来适应 TypeScript 在 Bun 工作流程中的集成方式。

社区支持

任何技术能否成功并被社区采纳至关重要。Bun 作为一个新的运行时,在这里面临挑战

社区规模较小: 与 Node.Js 等更受欢迎的运行时相比,Bun 目前的社区规模较小。因此,能够提供帮助、分享信息和改进生态系统的开发人员较少。

教程和示例较少: 随着 Bun 仍然非常新,教程、示例或最佳实践的可用性有限。这可能会使开发人员更难入门并解决常见问题。

支持渠道: 成熟的技术通常提供多种支持渠道,包括社区网站、Stack Overflow 和论坛。由于 Bun 的支持渠道不那么强大和活跃,获取支持可能会更加困难。

采用风险

采用新技术,尤其是在其生命周期的早期阶段,总是存在风险

未来不确定性: 任何新技术的前景都可能不确定。Bun 具有潜力,但它可能无法获得长期发展和支持所需的吸引力,这始终存在风险。

学习投入: 开始使用 Bun 需要投入学习如何使用其独特的功能和工作流程。如果 Bun 未被广泛采用或未达到预期,它可能无法提供预期的回报。

依赖性担忧: 即使在使用一项新技术或新兴技术时,也存在依赖性担忧。如果 Bun 项目本身存在问题,或者关键依赖项未得到妥善维护。