nv-random-sml-json - 随机 小JSON 生成器

概述

nv-random-sml-json 随机 小JSON 生成器，用于生成各种类型的 JSON 数据用于测试和模拟。

功能特性

• ✅ 三种使用方式：Generator、Callback、批量生成
• ✅ 性能：37万+ JSON/秒的吞吐量
• ✅ 混合类型：支持 string、number、boolean、null、object、array
• ✅ 可配置：BATCH 大小可调节
• ✅ TypeScript 支持：完整的类型定义

性能测试结果

测试环境

• 测试数量：100,000 个 JSON
• 测试轮数：5 轮平均
• BATCH 大小：8192（最优值）

性能对比

| 方法 | 平均耗时(ms)| 吞吐量(JSON/秒)| 相对最快 | |---------------|-------------|----------------|-----------| | Generator | 268.43 | 372,544 | 100.0% ⭐ | | Once | 270.22 | 370,066 | 100.7% | | Callback | 285.70 | 350,018 | 106.4% |

性能分析

• Generator 方式最快：适合逐个生成场景
• Once 方式接近：仅慢 0.7%，适合批量生成场景
• Callback 方式略慢：函数调用开销导致慢 6.4%

BATCH 大小优化

经过对 17 种不同 BATCH 大小的测试（1 到 32768），BATCH=8192 达到最优性能：

• BATCH 太小（1-4）：函数调用开销大
• BATCH=8192：最优平衡点
• BATCH 更大：性能略有下降

使用方法

1. Generator 方式（默认，推荐）

const genJson = require('nv-random-sml-json');

// 逐个生成 JSON
const json1 = genJson();
const json2 = genJson();
const json3 = genJson();

console.log(json1); // 可能是字符串、数字、对象、数组等

适用场景：

• 需要逐个生成
• 惰性求值
• 流式处理

2. 批量生成方式（推荐用于批量场景）

const genJson = require('nv-random-sml-json');

// 一次生成 1000 个 JSON
const jsons = genJson.once(1000);

console.log(`生成了 ${jsons.length} 个 JSON`);
console.log('第一个：', jsons[0]);

适用场景：

• 批量生成
• 测试数据准备
• 性能测试

性能特点：

• 与 Generator 方式性能几乎相同
• 内存一次性分配，避免动态扩展
• 返回数组，方便批量处理

3. Callback 方式

const genJson = require('nv-random-sml-json');

let count = 0;
genJson.using_callback((json) => {
    console.log(`#${++count}:`, json);
    
    // 返回 true 停止生成
    if (count >= 100) {
        return true;
    }
});

适用场景：

• 需要逐个处理
• 条件终止
• 自定义处理逻辑

配置

调整 BATCH 大小

const genJson = require('nv-random-sml-json');

// 查看当前 BATCH
console.log('当前 BATCH:', genJson.BATCH); // 默认 8192

// 修改 BATCH（不推荐，除非有特殊需求）
genJson.BATCH = 4096;

注意： BATCH=8192 是经过性能测试的最优值，不建议修改。

生成的数据类型

生成器会随机产生以下类型的值：

• 基本类型

  • string - 随机字符串（长度 0-30）
  • number - SMI 整数或浮点数
  • boolean - true/false
  • null

• 复合类型

  • object - 嵌套对象 {key: value, ...}
  • array - 嵌套数组 [value1, value2, ...]

示例输出

// 可能的输出示例：

"hello"                              // 字符串
42                                   // 数字
true                                 // 布尔值
null                                 // null
{ "name": "test", "age": 25 }       // 对象
[1, "two", null, { "nested": [] }]  // 数组

TypeScript 支持

import genJson, { once, using_callback, JsonValue } from 'nv-random-sml-json';

// 类型推断
const json: JsonValue = genJson();
const batch: JsonValue[] = once(100);

// Callback 类型安全
using_callback((json: JsonValue): boolean => {
    console.log(json);
    return false;
});

技术细节

V8 优化

经过字节码分析，生成器已获得 V8 的充分优化：

• ✅ 热点函数已内联（rand_good_char, rand_bad_char）
• ✅ TurboFan 优化编译
• ✅ 15 个 deopt 保护点（正常范围）
• ✅ 类型推测优化

性能瓶颈

由于需要生成混合类型数组（PACKED_ELEMENTS），存在以下不可避免的开销：

1. HeapNumber 分配 - 超出 SMI 范围的数字需要堆分配
2. 字符串分配 - 每个字符串都需要内存分配
3. 对象/数组构造 - 动态结构需要内存和属性管理
4. GC 压力 - 频繁分配触发年轻代 GC

这些开销是合理且必要的，当前性能已接近理论上限。

性能建议

2. 保持默认 BATCH=8192 - 已经过优化测试
3. 避免频繁切换生成方式 - 保持热路径优化

测试脚本

项目包含以下测试脚本：

• TEST/check.js - 验证生成分布的正确性
• TEST/perf.js - token 生成器性能测试
• TEST/perf-gen.js - JSON 生成器性能测试
• TEST/cmp.js - 三种方式性能对比
• TEST/test-final.js - 功能测试和结构验证
• TEST/show-byte-code.js - V8 字节码和优化分析

性能测试

# 运行性能对比测试
node TEST/cmp.js 100000 5

# 测试不同 BATCH 大小
node TEST/perf-gen.js 100000

# V8 优化分析
node --trace-opt TEST/show-byte-code.js

License

MIT