JS前端千萬(wàn)級(jí)彈幕數(shù)據(jù)循環(huán)優(yōu)化示例
引言
最近做了直播相關(guān)的業(yè)務(wù),然后對(duì)于大數(shù)據(jù)相關(guān)的優(yōu)化做了一下復(fù)盤(pán)。
為了了解我是怎么做這個(gè)優(yōu)化的,我們先從如何按照特定的條件刪除一個(gè)數(shù)組說(shuō)起。
1、如何刪除數(shù)組中的元素
場(chǎng)景:有一個(gè)數(shù)組,需要?jiǎng)h除滿足條件的數(shù)組。
示例:
const arr = [1,2,3,4,5,6,7,8]
刪除小于5的元素,刪除后的元素為
const arr2 = [5, 6, 7, 8]
代碼實(shí)現(xiàn):
const arr = [1,2,3,4,5,6,7,8]
for(let i = 0, len = arr.length; i < len; i++) {
if(arr[i] < 5) {
arr.splice(i, 1)
}
}
結(jié)果如下
arr = [2, 4, 5, 6, 7, 8
不是我們預(yù)期的結(jié)果
分析原因:刪除操作會(huì)使得對(duì)應(yīng)索引值位上的元素清空,整個(gè)數(shù)組中的元素向前移動(dòng)一位,補(bǔ)位的元素會(huì)填充到執(zhí)行刪除操作的索引值位置上,移位之后如果不進(jìn)行任何操作繼續(xù)下一個(gè)循環(huán),會(huì)導(dǎo)致補(bǔ)位元素跳過(guò)遍歷,為了防止這種補(bǔ)位元素跳過(guò)遍歷現(xiàn)象,應(yīng)該在刪除操作后將索引值減1,對(duì)執(zhí)行刪除操作的索引值位置再進(jìn)行一次遍歷 。
改進(jìn):
const arr = [1,2,3,4,5,6,7,8]
for(let i = 0, len = arr.length; i < len; i++) {
if(arr[i] < 5) {
arr.splice(i, 1)
i--;
}
}
// arr = [5, 6, 7, 8] 符合預(yù)期
這個(gè)是做了正序循環(huán)刪除,也可以使用倒序循環(huán)刪除:
const arr = [1,2,3,4,5,6,7,8]
for(let i = arr.length - 1; i >= 0; i--) {
if(arr[i] < 5) {
arr.splice(i, 1)
}
}
// arr = [5, 6, 7, 8] 符合預(yù)期
2、10000,000條消息如何優(yōu)化?
場(chǎng)景
彈幕消息發(fā)送場(chǎng)景模擬(偽直播形式,沒(méi)有進(jìn)度條):假設(shè)我們有10000,000條消息,根據(jù)視頻播放的進(jìn)度展示對(duì)應(yīng)的消息,不展示歷史消息。
常規(guī)思路:
循環(huán)遍歷整個(gè)消息列表,時(shí)刻監(jiān)聽(tīng)視頻播放的進(jìn)度,根據(jù)視頻播放的時(shí)間戳和消息發(fā)送的時(shí)間戳先相等,然后展示消息,依次循環(huán)。
產(chǎn)生的問(wèn)題
每次視頻進(jìn)度變化都會(huì)循環(huán)整個(gè)消息列表,當(dāng)循環(huán)還沒(méi)完成,下一個(gè)播放進(jìn)度監(jiān)聽(tīng)觸發(fā)了,又開(kāi)始下一個(gè)循環(huán),這樣就會(huì)造成性能的損耗。
優(yōu)化策略
我們從上面的分析可以看出,當(dāng)消息發(fā)送了一條,就可以從原始數(shù)據(jù)刪除這條消息,然后跳出循環(huán),這樣循環(huán)的次數(shù)始終控制在幾次(或者幾十次)的范圍(有可能同一個(gè)時(shí)間段同時(shí)有幾條消息甚至幾十條消息)等下一個(gè)播放進(jìn)度監(jiān)聽(tīng)觸發(fā),開(kāi)始循環(huán)原始數(shù)據(jù),這是之前以后發(fā)送過(guò)得數(shù)據(jù)刪除了,就不會(huì)再循環(huán)刪除過(guò)的數(shù)據(jù),始終循環(huán)需要發(fā)送的那幾條,找到了就直接跳出循環(huán)。
代碼實(shí)現(xiàn)
// 模擬原始消息列表,
const newList = new Array(10000000).fill(1).map((item, index) => {
return {
time: (index + 1) * 1000, // 消息發(fā)送的時(shí)間,一秒一個(gè)
content: `這是第${index + 1}s發(fā)送的消息` // 消息發(fā)送的內(nèi)容
}
})
// 發(fā)送的消息列表
const sendList = [];
function getMessage(time) {
let j = 0; // 循環(huán)次數(shù)
for(let i = 0, len = newList.length; i < len; i++) {
const item = newList[i];
j++;
// 這里的time如果不是1000、2000,而是1234、1214這種,就需要取一個(gè)浮動(dòng)范圍
// 我這里就是簡(jiǎn)單用了定時(shí)器,所以比較簡(jiǎn)單
if(item.time === time) {
sendList.push(newList[i])
newList.splice(i, 1)
i--;
} else if(sendList.length > 0) {
break;
}
}
console.log('播放進(jìn)度', time)
console.log('循環(huán)的次數(shù)', j);
console.log('接收的消息的長(zhǎng)度', sendList.length, sendList);
console.log('原始消息的長(zhǎng)度', newList.length);
}
let time = 0;
// 定時(shí)器,1s觸發(fā)一次
setInterval(() => {
time += 1000;
getMessage(time);
}, 1000)
// 消息格式
newList = [
{time: 1000, content: '這是第1s發(fā)送的消息'},
{time: 2000, content: '這是第2s發(fā)送的消息'},
...
]
效果展示

小結(jié)
上面優(yōu)化策略只有兩條
發(fā)送過(guò)的消息刪除,下次少循環(huán)。
當(dāng)找到滿足條件的數(shù)據(jù),直接跳出循環(huán),后面的數(shù)據(jù)不再循環(huán)。
缺點(diǎn):使用slice也會(huì)消耗性能,不可取,并且操作繁瑣。
游標(biāo)法代替splice
我們這里不再使用slice的方案,設(shè)置一個(gè)游標(biāo),記錄循環(huán)的初始位置,下次循環(huán)直接從游標(biāo)記錄的位置開(kāi)始循環(huán),然后滿足查找的條件就break,這樣既不破壞原來(lái)的數(shù)組,也能有效的減少循環(huán)的次數(shù)。
let index = 0, sendList =[];
function getMessage(time) {
for(let i = 0, len = newList.length; i < len; i++) {
const item = newList[i];
// 這里的time如果不是1000、2000,而是1234、1214這種,就需要取一個(gè)浮動(dòng)范圍
// 我這里就是簡(jiǎn)單用了定時(shí)器,所以比較簡(jiǎn)單
if(item.time === time) {
index = i;
sendList.push(newList[i])
} else if(sendList.length > 0) {
// 這里的查詢結(jié)束條件為,對(duì)應(yīng)的時(shí)間范圍之外沒(méi)有消息了,并且需要發(fā)送的消息列表有消息,才break
// 這里的結(jié)束條件想不到什么更好的方案了
break;
}
}
}
上面我們只對(duì)視頻播放的時(shí)候做了優(yōu)化,如果下次用戶進(jìn)來(lái)進(jìn)度直接接近尾聲了,這時(shí)候首次查找尾部消息的時(shí)候,就需要把前面所有的消息都循環(huán)一遍,所以還需要繼續(xù)優(yōu)化。
二分查找
當(dāng)首次加載的時(shí)候,采用二分法查找到消息開(kāi)始的位置,當(dāng)視頻播放的時(shí)候再根據(jù)查找到的index去循環(huán)消息體。
function binarySearch(arr, time) {
let upperBound = arr.length - 1; // 記錄長(zhǎng)度
let lowerBound = 0; // 記錄上次二分的位置
let mid;
// 切半分的位置 小于或等于 1就停止循環(huán)了
while (lowerBound <= upperBound) {
// (當(dāng)前總長(zhǎng)度 + 當(dāng)前中間點(diǎn)位置長(zhǎng)度) / 2 = 實(shí)際的中間點(diǎn)位置
mid = Math.floor((upperBound + lowerBound) / 2);
const item = arr[mid];
const maxTime = time + 500;
const minTime = time + 500;
// 當(dāng)輸入的值大于中間值時(shí),向后移動(dòng)一位
if (time > maxTime) {
lowerBound = mid + 1;
} else if (time < minTime) {
// 當(dāng)輸入值小于中間值時(shí),向前移動(dòng)一位
upperBound = mid - 1;
} else {
return mid; // 找到指定數(shù)據(jù)位置
}
}
return -1;
}
function findIndex(startPlayTime: number) {
const searchIndex = binarySearch(this.messageList, time);
// 賦值索引,用于快速發(fā)送消息
if (searchIndex !== -1) {
index = searchIndex;
}
}
完結(jié)
寫(xiě)到這里本篇文章就不再會(huì)更新了,從最開(kāi)始的splice方法,然后到后面的游標(biāo)法和二分法,做了逐漸的優(yōu)化。
這個(gè)也是在項(xiàng)目中每次迭代去做的優(yōu)化(前提是給你的排期你能有時(shí)間去做)。本文涉及的知識(shí)點(diǎn)可能并不是很重要,在這里我要跟大家說(shuō)的是,我們平時(shí)在寫(xiě)代碼的時(shí)候,要善于發(fā)現(xiàn)代碼的可優(yōu)化空間,如果你發(fā)現(xiàn)了并且實(shí)事求是的去做了,你的能力就會(huì)有更大的提高,而且這個(gè)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程你可以找同事,找leader去給你review代碼,在業(yè)務(wù)中沉淀出來(lái)的代碼比你自己平時(shí)寫(xiě)個(gè)小demo寫(xiě)的代碼更能讓你成長(zhǎng)。
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