Chrome V8 Optimization Compiler中Monomorphism等形态速度差异是否仍存在？

截止到2024年的V8稳定版本，Monomorphism（单态）、Polymorphism（多态）、Megamorphism（超态）三类对象形态的执行速度仍然存在显著差异，这个差异由V8的内联缓存（Inline Cache, IC）和TurboFan优化编译器的核心设计决定，近年的V8版本迭代没有改动这一底层逻辑。

三类形态的对应代码示例如下：

// 单态：所有对象共享同一个隐藏类（Map/Shape）
Monomorphism => [{a:47}, {a:5}, {a:9}];

// 多态：对象的隐藏类数量在V8多态阈值（通常为4）以内，均包含目标访问属性
Polymorphism => [{a:1, b:65}, {c:22, a:57, d:8},{e:14, a:819}];

// 超态：对象的隐藏类数量超过V8多态阈值
Megamorphism => ...

三类形态的速度差异具体表现为：

• 单态执行速度最快：内联缓存仅需要记录1个隐藏类和对应的属性偏移地址，访问属性时只需1次隐藏类比对就能直接读取属性值，优化编译器也可以对访问逻辑做完全内联优化，额外开销极低。
• 多态执行速度次之：内联缓存会记录所有匹配的隐藏类和对应的属性偏移，访问属性时需要线性遍历缓存的隐藏类完成匹配，开销通常是单态的2~4倍，匹配耗时和缓存的隐藏类数量正相关。
• 超态执行速度最慢：当隐藏类数量超过V8设定的多态阈值后，内联缓存会停止记录具体的隐藏类映射，每次访问属性都需要走全局属性查找逻辑，开销通常是单态的10倍以上。

如果做简单的基准测试就能复现这个性能差异，V8团队没有计划调整这个设计，因为针对单态场景做的优化带来的性能收益，远大于抹平三类形态差异需要付出的实现成本和运行时开销。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Haitham6373