为何ESM实例创建速度慢于CJS？Node.js实测对比

我编写了两段逻辑几乎一致的代码，分别采用ES模块（.mjs）和CommonJS（.js）格式，测试大量创建实例的性能差异，结果发现CommonJS的速度显著快于ES模块。

测试代码 #

1. a.mjs (ESM) #

function Worker(health) {
  this._health = health ?? 10;
}

function JuniorEngineer(health, intelligence) {
  this._super(health);
  this._intelligence = intelligence ?? 1;
  this._isBornGenius = intelligence > 10;
}

Worker.prototype.work = function () {
  this._health--;
};

Worker.prototype.getHealth = function () {
  return this._health;
};

JuniorEngineer.prototype = Object.create(Worker.prototype, {});

JuniorEngineer.prototype._super = function (health) {
  return Worker.call(this, health);
};

JuniorEngineer.prototype.getIntelligence = function () {
  return this._intelligence;
};

JuniorEngineer.prototype.work = function () {
  Worker.prototype.work.call(this);
  this._intelligence++;
};

JuniorEngineer.prototype.isBornGenius = function () {
  return this._isBornGenius;
};

function main() {
  var startTime = performance.now();
  console.time();
  const amount = 10000000;
  for (var i = 0; i < amount; i++) {
    const junior = new JuniorEngineer(10, Math.floor(Math.random() * 20));
    junior._isBornGenius;
  }
  var endTime = performance.now();
  console.timeEnd();
}

main();

export { Worker, JuniorEngineer };

2. a.js (CJS) #

function Worker(health) {
  this._health = health ?? 10;
}

function JuniorEngineer(health, intelligence) {
  this._super(health);
  this._intelligence = intelligence ?? 1;
  this._isBornGenius = intelligence > 10;
}

Worker.prototype.work = function () {
  this._health--;
};

Worker.prototype.getHealth = function () {
  return this._health;
};

JuniorEngineer.prototype = Object.create(Worker.prototype, {});

JuniorEngineer.prototype._super = function (health) {
  return Worker.call(this, health);
};

JuniorEngineer.prototype.getIntelligence = function () {
  return this._intelligence;
};

JuniorEngineer.prototype.work = function () {
  Worker.prototype.work.call(this);
  this._intelligence++;
};

JuniorEngineer.prototype.isBornGenius = function () {
  return this._isBornGenius;
};

function main() {
  var startTime = performance.now();
  console.time();
  const amount = 10000000;
  for (var i = 0; i < amount; i++) {
    new JuniorEngineer(10, Math.floor(Math.random() * 20)).isBornGenius();
  }
  var endTime = performance.now();
  console.timeEnd();
}

main();

module.exports = { Worker, JuniorEngineer };

测试结果 #

• ESM：145.3415ms
• CJS：59.676541ms

性能差异的核心原因 #

1. 严格模式的默认启用 #

ES模块默认强制开启严格模式，而CommonJS默认不启用（除非手动声明'use strict'）。严格模式下V8引擎的部分优化会受到限制：

• 严格模式禁止this指向全局对象，构造函数执行时的this绑定逻辑更复杂，增加了引擎的处理开销。
• 严格模式下对变量、属性的访问检查更严格，会打断V8的内联优化和隐藏类（Hidden Class）优化路径。

2. V8引擎的优化优先级与成熟度 #

Node.js对CommonJS的优化迭代时间更长，V8引擎对CJS模块中的函数、构造函数的优化支持更完善：

• CJS模块的函数处于函数作用域，V8更容易将其标记为可优化的函数类型，比如进行内联优化、隐藏类的稳定化处理。
• ES模块的词法作用域特性，导致V8在处理模块内的构造函数时，需要额外处理作用域链，增加了运行时开销。

3. 模块加载与执行的底层差异 #

虽然测试核心是实例创建而非模块加载，但ESM的延迟解析（lazy parsing）机制会影响首次执行时的函数编译：

• ESM采用静态解析，会先进行模块依赖分析再编译执行，而CJS是加载时立即编译执行，构造函数的编译时机更早，引擎有更多时间进行预优化。

4. 测试代码的细微差异（次要因素） #

ESM测试中直接访问实例属性junior._isBornGenius，而CJS中调用isBornGenius()方法。不过这个差异对性能的影响远小于前面的核心因素，统一测试逻辑后（比如两者都调用方法或都直接访问属性），耗时差距依然存在，只是略有缩小。

验证建议 #

• 在CJS文件顶部添加'use strict'，会发现其性能接近ESM的耗时，验证严格模式的影响。
• 调整测试循环中的操作，统一属性访问方式，排除测试逻辑的干扰。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者CHOI GIHOAWN