JavaScript 中的数学更好?

javascript 中的数学更好?

作为一名从事数据可视化和科学计算Web开发人员,我经常发现JavaScript原生数学功能的不足。在寻找强大的标准库的过程中,我发现了stdlib-js。

stdlib 的优势

stdlib项目以其强大的功能吸引了我:

丰富的数学函数强调数值精度跨平台一致性扩展原生数学功能

性能测试对比

我进行了基准测试,对比了stdlib与原生JavaScript数学运算在10万条数据上的性能。结果出乎意料:

性能对比表

运算 性能差异 精度(最大差异) 精度(平均差异) 备注

exp慢189.44%0.000e 00.000e 0性能差距最大log10慢58.94%4.441e-161.142e-17显著变慢ln/log慢33.63%0.000e 00.000e 0明显的性能影响tan慢31.87%0.000e 00.000e 0三角函数运算变慢acos慢29.17%4.441e-164.569e-17反三角函数变慢sin慢24.54%1.110e-163.101e-18基本三角函数受影响cos慢23.00%1.110e-163.039e-18基本三角函数受影响asin慢22.74%2.220e-161.219e-17反三角函数影响atan2慢17.02%2.220e-166.958e-18中等程度变慢atan慢13.86%1.110e-162.675e-18性能较好的反三角函数ceil慢2.84%0.000e 00.000e 0影响最小abs慢1.99%0.000e 00.000e 0差异可忽略floor快2.22%0.000e 00.000e 0轻微提升round快1.44%0.000e 00.000e 0轻微提升sqrt快2.68%0.000e 00.000e 0性能更好hypot快1.18%0.000e 00.000e 0轻微提升

stdlib-js 的优势

一些基本运算显示出轻微的性能提升:

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sqrt:快2.68%round:快1.44%floor:快2.22%

stdlib-js 的劣势

复杂运算的性能大幅下降:

exp:慢189.44%log10:慢58.94%三角函数:慢24.54%-33.63%

精度权衡

精度差异极小,最大差异为4.441e-16。stdlib-js和原生Math的大多数运算结果相同。

何时使用stdlib-js

基本数学运算需要保证跨平台行为的项目一致性结果比原始速度更重要的情况

未来展望

stdlib-js还有提升空间——将其转换为WebAssembly可以使其接近原生速度,尤其对于目前性能显著下降的复杂运算。但在那之前,选择stdlib-js还是原生Math需要仔细权衡您的具体需求。

结论

stdlib-js是一个可靠的库,它提供了良好的一致性和扩展性。然而,性能权衡意味着它并非总是最佳选择。在我的项目中,我将继续使用原生方法,未来可能会尝试将stdlib-js编译为WASM进行性能测试。

您在项目中使用过stdlib吗?欢迎分享您在JavaScript中进行数学计算的经验。

资源

在线演示:[此处添加链接]基准测试仓库:[此处添加链接]作者:Asadbek Karimov

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