SpiderMonkey（スパイダーモンキー）とは？世界初のJavaScriptエンジンを徹底解説

「SpiderMonkeyって何？」
「JavaScriptエンジンにはどんな種類があるの？」
「FirefoxのJavaScriptエンジンについて知りたい」

SpiderMonkeyは、1995年に誕生した世界初のJavaScriptエンジンです。

Mozillaが開発・保守しており、現在もFirefoxブラウザの中核として動作しています。
JavaScriptとWebAssemblyの実行を高速化するための先進的な技術を数多く搭載しています。

この記事では、SpiderMonkeyの歴史、技術的特徴、他のJavaScriptエンジンとの違いまで、詳しく解説します。

SpiderMonkeyとは
SpiderMonkeyの歴史
1. 誕生から現在まで
2. JITコンパイラの進化
SpiderMonkeyの技術的特徴
SpiderMonkeyの動作の仕組み
1. 実行フロー
2. 最適化技術
SpiderMonkeyの用途
他のJavaScriptエンジンとの比較
SpiderMonkeyの開発とコミュニティ
SpiderMonkeyを使う方法
よくある質問
まとめ
参考情報

SpiderMonkeyとは

SpiderMonkeyは、MozillaのJavaScriptおよびWebAssemblyエンジンです。

基本情報

開発者
ブレンダン・アイク（Brendan Eich）がNetscape Communicationsで最初に開発しました。
現在はMozilla Foundationが保守しています。

開発言語
C++、Rust、JavaScriptで実装されています。

初版リリース
1995年（世界初のJavaScriptエンジン）

ライセンス
Mozilla Public License（MPL）

使用ブラウザ
Mozilla Firefox、SeaMonkeyなど

名前の由来

SpiderMonkey（スパイダーモンキー）という名前は、開発者ブレンダン・アイクの趣味である模型作りと関連しています。
具体的な由来は公式には明らかにされていませんが、「spider」（クモ）と「monkey」（サル）を組み合わせた遊び心のある命名と言われています。

JavaScriptエンジンとは

JavaScriptエンジンは、JavaScriptコードを解釈・実行するためのソフトウェアです。

ブラウザでWebページのJavaScriptを実行するには、このエンジンが必要です。
エンジンの性能によって、Webアプリケーションの動作速度が大きく変わります。

SpiderMonkeyの歴史

世界初のJavaScriptエンジンとして、長い歴史があります。

誕生から現在まで

1995年:誕生
ブレンダン・アイクがNetscape Navigator用に開発しました。
わずか10日間でJavaScript言語とSpiderMonkeyエンジンを作成したという伝説があります。

当初は単純なインタプリタ（逐次実行型）でした。

2000年代:オープンソース化
Netscape Communicationsからオープンソースとして公開されました。
Mozilla Foundationが保守を引き継ぎました。

2008年:TraceMonkey導入
Firefox 3.5で、初のJIT（Just-In-Time）コンパイラ「TraceMonkey」を導入しました。
性能が20〜40倍向上しました。

2010年:JägerMonkey登場
Firefox 4で、より高速な「JägerMonkey」コンパイラを導入しました。
TraceMonkeyでは対応できないケースをカバーしました。

2012年:IonMonkey導入
Firefox 18で、高度な最適化を行う「IonMonkey」を導入しました。
これが長年SpiderMonkeyの主要なJITコンパイラとして使われました。

2020年:WarpMonkey登場
Firefox 83で、新世代JITコンパイラ「WarpMonkey」（Warp）を導入しました。
IonMonkeyを置き換え、より効率的な最適化を実現しました。

JITコンパイラの進化

SpiderMonkeyは、複数世代のJIT（Just-In-Time）コンパイラを開発してきました。

TraceMonkey（2008-2011）
トレースベースのJIT。
実行中の制御フローとデータ型を記録し、高度に特化したネイティブコードを生成しました。

JägerMonkey（2010-2015）
関数全体をコンパイルするメソッドJIT。
TraceMonkeyよりも広範なケースに対応しました。

IonMonkey（2012-2020）
制御フローグラフを使った伝統的なコンパイラ。
SSA（静的単一代入形式）を使い、高度な最適化を実現しました。

WarpMonkey（2020-現在）
IonMonkeyの後継。
Inline Cacheデータを直接活用し、リコンパイルを減らして効率化しました。

SpiderMonkeyの技術的特徴

最新のSpiderMonkeyは、多層構造の最適化システムを持っています。

3層アーキテクチャ

Baseline Interpreter（ベースラインインタプリタ）
最初の実行段階です。
バイトコードを直接実行し、型情報を収集します。

起動が速く、すぐに実行を開始できます。

Baseline JIT（ベースラインJIT）
ウォームアップ後に起動します。
最小限の最適化でネイティブコードを生成します。

コンパイル時間が短く、バランスの取れた性能を提供します。

WarpMonkey（高度最適化JIT）
頻繁に実行されるホットコードに対して起動します。
積極的な最適化を行い、最高速度のネイティブコードを生成します。

型情報、関数のインライン化、デッドコード削除など、高度な最適化技術を使用します。

ガベージコレクション

SpiderMonkeyは、世代別ガベージコレクション（Generational GC）を採用しています。

世代別GCの仕組み
短命オブジェクト用の領域と長命オブジェクト用の領域を分けます。
短命オブジェクトは頻繁にチェックし、長命オブジェクトはまれにチェックします。

これにより、ガベージコレクションのオーバーヘッドを最小化しています。

正確なGC
偽陽性のない正確なガベージコレクションを実装しています。
メモリ効率が高く、不要なオブジェクトを確実に回収できます。

WebAssemblyサポート

SpiderMonkeyは、WebAssembly（Wasm）を完全サポートしています。

C、C++、Rustなどの言語をWasm形式にコンパイルして、ネイティブに近い速度で実行できます。
ゲーム、科学計算、動画処理など、計算集約的なタスクに最適です。

ECMAScript標準準拠

ECMAScript（JavaScript標準）に厳密に準拠しています。

async/await、分割代入、テンプレートリテラル、Map、Set、WeakMapなど、最新のJavaScript機能をサポートしています。

標準準拠が重視されており、仕様通りの動作が保証されています。

SpiderMonkeyの動作の仕組み

JavaScriptコードがどのように実行されるのか、詳しく見ていきましょう。

実行フロー

1. パース（構文解析）
JavaScriptコードを抽象構文木（AST）に変換します。
コードの構造を理解し、文法エラーをチェックします。

2. バイトコードコンパイル
ASTをSpiderMonkey専用のバイトコードに変換します。
バイトコードは中間表現で、効率的に実行できる形式です。

3. インタプリタ実行
Baseline Interpreterがバイトコードを実行します。
実行中に型情報や頻度情報を収集します。

4. Baseline JIT
ある程度実行された関数は、Baseline JITでコンパイルされます。
簡単な最適化を行い、ネイティブコードを生成します。

5. WarpMonkey最適化
頻繁に実行される「ホットコード」は、WarpMonkeyで積極的に最適化されます。
型情報、実行パターンを元に、高度に最適化されたネイティブコードを生成します。

最適化技術

Inline Caches（インラインキャッシュ）
オブジェクトのプロパティアクセスを高速化します。
過去のアクセスパターンを記録し、次回のアクセスを高速化します。

型推論
変数や関数の型を推論し、最適化に活用します。
動的型付け言語であるJavaScriptを、静的型付け言語のように最適化できます。

関数のインライン化
小さな関数を呼び出し元に展開します。
関数呼び出しのオーバーヘッドを削減します。

デッドコード削除
実行されないコードを除去します。
不要な処理を省き、実行速度を向上させます。

ループ不変式の移動
ループ内で変化しない計算をループ外に移動します。
同じ計算を何度も繰り返さないようにします。

SpiderMonkeyの用途

FirefoxだけでなくGRAPHQLさまざまなプロジェクトで使われています。

Webブラウザ

Mozilla Firefox
SpiderMonkeyの主要な使用先です。
Firefoxのすべての JavaScriptとWebAssemblyの実行を担当しています。

SeaMonkey
Mozilla Application Suiteの後継ブラウザでも使用されています。

アプリケーション組み込み

Adobe Acrobat / Adobe Reader
PDFビューアにSpiderMonkeyが組み込まれています。
PDF内のJavaScriptを実行します。

PDF.js
MozillaのJavaScriptベースPDFレンダラーです。
ブラウザ内でPDFを直接レンダリングする際にSpiderMonkeyを使用します。

Yahoo! Widgets
デスクトップウィジェットでJavaScriptエンジンとして使用されていました。

データベース

CouchDB
Apache CouchDBは、SpiderMonkeyを使ってJavaScriptクエリを実行します。
MapReduce処理にJavaScriptを使用できます。

ゲーム開発

Sphere
オープンソースのRPG制作ツールで、スクリプトエンジンとして採用されています。

UOX3
ウルティマオンラインのサーバーエミュレーターで使用されています。

その他のプロジェクト

SpiderMonkeyは組み込み可能な設計のため、カスタムアプリケーション、サーバーサイド環境、組み込みシステムなど、幅広い用途で使われています。

他のJavaScriptエンジンとの比較

主要なJavaScriptエンジンを比較します。

V8（Google）

特徴
Google Chromeで使用されています。
Node.js、Deno、Microsoft Edgeでも採用されています。

最適化
Ignition（インタプリタ）とTurboFan（最適化JIT）の2層構造です。
実行速度を重視した設計です。

V8とSpiderMonkeyの違い
V8は生のパフォーマンスに優れています。
SpiderMonkeyは標準準拠とツーリングを重視しています。

V8はより広いエコシステム（Node.js、Electron）を持っています。
SpiderMonkeyは組み込み用途での信頼性が高いです。

JavaScriptCore（Apple）

特徴
SafariとiOS/macOSのWebViewで使用されています。
WebKitに組み込まれています。

最適化
SquirrelFishから進化した多層JITシステムです。
バイトコードと最適化JITの段階があります。

用途
SwiftやObjective-CアプリケーションにJavaScriptを組み込む際に使用されます。
React NativeやCordovaアプリでも使われています。

Chakra（Microsoft）

特徴
かつてInternet ExplorerとMicrosoft Edgeで使用されていました。
現在はChakraCoreとしてオープンソース化されています。

現状
Microsoft Edgeは2020年にV8に切り替わりました。
ChakraCoreの開発はほぼ停止しています。

特徴
メモリ効率と賢いコンパイル判断に優れていました。
高速なインタプリタを持っていました。

エンジンの選び方

V8
実行速度が最優先の場合。
Node.jsエコシステムを使いたい場合。

SpiderMonkey
標準準拠とデバッグツールが重要な場合。
組み込み用途で信頼性を重視する場合。

JavaScriptCore
Apple製品向けアプリ開発の場合。
SwiftやObjective-Cとの統合が必要な場合。

実際のワークロードでテストし、起動時間、メモリ使用量、ユーザー体験を測定して選ぶことが重要です。

SpiderMonkeyの開発とコミュニティ

オープンソースプロジェクトとして活発に開発されています。

ソースコード

リポジトリ
Mozillaのリポジトリでソースコードが公開されています。
誰でもコードを閲覧し、貢献できます。

ドキュメント
公式ドキュメントが充実しています。
https://spidermonkey.dev/

開発者向けガイド、API リファレンス、組み込み方法などが詳しく説明されています。

コミュニティ

Matrix Chat
質問がある場合は、Matrixチャットの利用が推奨されています。
開発者やユーザーが活発に交流しています。

コントリビューター
世界中の開発者がSpiderMonkeyに貢献しています。
バグ修正、機能追加、ドキュメント改善など、様々な形で参加できます。

ライセンス

Mozilla Public License（MPL）の下で配布されています。
オープンソースで、商用・非商用問わず自由に使用できます。

SpiderMonkeyを使う方法

開発者がSpiderMonkeyを活用する方法を紹介します。

組み込み方法

SpiderMonkeyは、C++またはRustプロジェクトに組み込むことができます。

基本的な手順

SpiderMonkeyライブラリをダウンロード・ビルドします
プロジェクトにSpiderMonkeyヘッダーをインクルードします
JavaScriptコンテキストを初期化します
JavaScriptコードを実行します
結果を取得します

スタンドアロン実行
SpiderMonkeyはスタンドアロンシェルとしても実行できます。
コマンドラインからJavaScriptコードを直接実行できます。

WASIコンパイル
WebAssembly System Interface（WASI）にコンパイルして使用することもできます。
オンラインデモも公式サイトで提供されています。

デバッグとツール

Mozillaデベロッパーツール
SpiderMonkeyはMozillaのデベロッパーツールと統合されています。
デバッグ、プロファイリング、コード分析が容易です。

インラインソースマップ
ソースマップを使って、元のコードをデバッグできます。

詳細なスタックトレース
エラー発生時に詳細なスタックトレースが表示されます。

最適化のベストプラクティス

セキュリティ
ユーザー提供のスクリプトを実行する際は、適切なサンドボックスを実装します。
機密APIへのアクセスを制限します。

メモリ管理
長時間実行するスクリプトや大規模データセットを扱う際は、メモリ使用量に注意します。

エラーハンドリング
JavaScript例外を適切に処理し、クラッシュを防ぎます。

パフォーマンス最適化
アプリケーションをプロファイリングし、ボトルネックを特定します。
クリティカルなコードパスを最適化します。

API設計
アプリケーションとJavaScript環境のインターフェースを慎重に設計します。
使いやすさと保守性を考慮します。

バージョン管理
組み込みエンジンを最新版に保ちます。
パフォーマンス改善とセキュリティ修正の恩恵を受けられます。

よくある質問

SpiderMonkeyとV8、どちらが速いですか

一概には言えません。
ベンチマークやワークロードによって結果が異なります。

V8は人工的なベンチマークで優れた結果を出すことが多いです。
SpiderMonkeyは複雑な実世界のJavaScriptパターンを効率的に処理する傾向があります。

実際のアプリケーションでテストして判断することが重要です。

SpiderMonkeyは何で書かれていますか

主にC++とRustで実装されています。
一部はJavaScriptでも書かれています。

歴史的にはC言語で実装されていましたが、現在はC++とRustが主体です。

SpiderMonkeyを自分のアプリに組み込めますか

はい、組み込むことができます。
SpiderMonkeyは組み込み可能な設計になっています。

C++またはRustプロジェクトにライブラリとして統合できます。
詳しい方法は公式ドキュメントに記載されています。

Node.jsでSpiderMonkeyは使えますか

いいえ、Node.jsはV8エンジンを使用しています。
SpiderMonkeyをNode.jsで直接使うことはできません。

過去に「spidernode」というSpiderMonkeyベースのNode.js代替プロジェクトがありましたが、現在は活発ではありません。

WebAssemblyはサポートされていますか

はい、完全にサポートされています。
C、C++、Rustなどの言語で書かれたコードをWasm形式にコンパイルして、ネイティブに近い速度で実行できます。

ゲーム、科学計算、動画処理など、高速処理が必要なタスクに最適です。

SpiderMonkeyのライセンスは何ですか

Mozilla Public License（MPL）です。
オープンソースで、商用・非商用問わず自由に使用できます。

ソースコードの変更を公開する義務がありますが、組み込み先のアプリケーション全体をオープンソースにする必要はありません。

Firefoxのパフォーマンスを改善するには

SpiderMonkey自体のパフォーマンスは、Mozillaが継続的に改善しています。
ユーザーができることは限られていますが、以下の方法があります。

Firefoxを最新版に更新します。
不要なアドオンを無効化します。
ハードウェアアクセラレーションを有効にします。

開発者の場合は、JavaScriptコードを最適化することで、実行速度を改善できます。

SpiderMonkeyの将来性は

活発に開発が続いており、将来性は高いです。

Mozillaが継続的に投資しています。
WebAssembly対応、新しい最適化技術の導入など、進化し続けています。

Firefoxユーザーベースがある限り、SpiderMonkeyの開発は続くでしょう。

まとめ