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JSON 在網際網路上無處不在。 伺服器花費大量時間解析它。 我們需要一個新的方法。 Simdjson 程式庫使用通用的 SIMD 指令和微平行( microparallel )演算法來解析 JSON ，比其他任何程式庫都要快
具有以下特性
- 快速: 比其他營運等級的 JSON 解析器快 4 倍以上
- 簡單: First-class，易於使用的 API
- 嚴格: 完整的 JSON 和 UTF-8 驗證，無損解析。效能沒有折衷
- 自動: 在執行時選擇一個 CPU-tailored 的解析器。不需要配置
- 可靠: 從記憶體分配到錯誤處理，simdjson 的設計避免了意外
這個程式庫是 Awesome Modern C++ 列表的一部分。
效能結果
Simdjson 程式庫使用的指令比最先進的解析器 RapidJSON 少四分之三，比 sajson 少50% 。 據我們所知，simdjson 是第一個在普通處理器上以每秒千兆位元組執行的完全驗證 JSON 解析器。 它可以在單核上每秒解析數百萬個 JSON 檔案。
下圖表示使用 GNU GCC 9 編譯器(帶有 -O3 旗標)在 Intel Skylake 處理器(3.4 GHz)上解析各種檔案的解析速度(gb / s)。 我們比較了最好和最快的 C++ 程式庫。 Simdjson 程式庫提供了完整的 unicode (UTF-8)驗證和精確的數字解析。 Rapidjson 程式庫以兩種模式進行測試: 快速和準確的數字解析。 Sajson 庫提供了快速的(但不是精確的)數字解析和部分 unicode 驗證。 在這個資料集中，檔案大小從65KB (github_events)到3.3 GB (gsoc-2018)不等。 許多檔案主要是由數字組成的: canada、 mesh.pretty、 mesh、 random 和 numbers: 在這種情況下，由於數字解析的高成本，我們看到 JSON 解析速度較低。 Simdjson 程式庫使用精確數字解析，這是特別費力的。
在 Skylake 處理器上，twitter.json 檔案中各個處理器的解析速度(gb / s)如下，同樣使用 GNU GCC 9.1(帶有 -O3 旗標)。 目前流行的 Modern C++ 的 JSON 程式庫特別慢: 它顯然用解析速度換取了其他理想的特性。
| parser | GB/s |
|---|---|
| simdjson | 2.5 |
| RapidJSON UTF8-validation | 0.29 |
| RapidJSON UTF8-valid., exact numbers | 0.28 |
| RapidJSON insitu, UTF8-validation | 0.41 |
| RapidJSON insitu, UTF8-valid., exact | 0.39 |
| sajson (insitu, dynamic) | 0.62 |
| sajson (insitu, static) | 0.88 |
| dropbox | 0.13 |
| fastjson | 0.27 |
| gason | 0.59 |
| ultrajson | 0.34 |
| jsmn | 0.25 |
| cJSON | 0.31 |
| JSON for Modern C++ (nlohmann/json) | 0.1 |
無論是處理較小的檔案（例如300 byte）還是處理較大的檔案（例如3MB），simdjson 程式庫都可以提供較高的速度。 下圖顯示了在3.4 GHz Skylake處理器（GNU GCC 9，-O3)
目前實際在使用的專案
目前 Simdjson 也有以下的語言版本
我們將 “bindings”（僅包裝C ++代碼）和 porting 到另一種程式語言（重新實現所有內容）之間進行區分。
- ZippyJSON: Swift bindings for the simdjson project.
- pysimdjson: Python bindings for the simdjson project.
- simdjson-rs: Rust port.
- simdjson-rust: Rust wrapper (bindings).
- SimdJsonSharp: C# version for .NET Core (bindings and full port).
- simdjson_nodejs: Node.js bindings for the simdjson project.
- simdjson_php: PHP bindings for the simdjson project.
- simdjson_ruby: Ruby bindings for the simdjson project.
- simdjson-go: Go port using Golang assembly.
- rcppsimdjson: R bindings.
關於 simdjson
Simdjson 程式庫利用了現代微架構的優勢，與 SIMD 向量指令平行化，減少了分支錯誤預測，並減少了資料相依性，以利用每個 CPU 的多個執行核心。
有些人喜歡閱讀我們的論文: 我們的研究文章描述了 simdjson 的設計和實現: Geoff Langdale, Daniel Lemire, Parsing Gigabytes of JSON per Second, VLDB Journal 28 (6), 2019.Second, VLDB Journal 28 (6), 2019.
我們也有一個非正式的部落格文章提供了一些背景和情境。
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