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JS前端千萬級彈幕數(shù)據(jù)循環(huán)優(yōu)化示例

 更新時間：2022年07月14日 16:21:32   作者：朽木白丶  
這篇文章主要為大家介紹了JS前端一千萬條彈幕數(shù)據(jù)循環(huán)優(yōu)化示例詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪

引言

最近做了直播相關的業(yè)務，然后對于大數(shù)據(jù)相關的優(yōu)化做了一下復盤。

為了了解我是怎么做這個優(yōu)化的，我們先從如何按照特定的條件刪除一個數(shù)組說起。

1、如何刪除數(shù)組中的元素

場景：有一個數(shù)組，需要刪除滿足條件的數(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)
	}
}

結果如下

arr = [2, 4, 5, 6, 7, 8

不是我們預期的結果

分析原因：刪除操作會使得對應索引值位上的元素清空，整個數(shù)組中的元素向前移動一位，補位的元素會填充到執(zhí)行刪除操作的索引值位置上，移位之后如果不進行任何操作繼續(xù)下一個循環(huán)，會導致補位元素跳過遍歷，為了防止這種補位元素跳過遍歷現(xiàn)象，應該在刪除操作后將索引值減1，對執(zhí)行刪除操作的索引值位置再進行一次遍歷 。

改進：

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] 符合預期

這個是做了正序循環(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] 符合預期

2、10000,000條消息如何優(yōu)化？

場景

彈幕消息發(fā)送場景模擬（偽直播形式，沒有進度條）：假設我們有10000,000條消息，根據(jù)視頻播放的進度展示對應的消息，不展示歷史消息。

常規(guī)思路：

循環(huán)遍歷整個消息列表，時刻監(jiān)聽視頻播放的進度，根據(jù)視頻播放的時間戳和消息發(fā)送的時間戳先相等，然后展示消息，依次循環(huán)。

產(chǎn)生的問題

每次視頻進度變化都會循環(huán)整個消息列表，當循環(huán)還沒完成，下一個播放進度監(jiān)聽觸發(fā)了，又開始下一個循環(huán)，這樣就會造成性能的損耗。

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（有可能同一個時間段同時有幾條消息甚至幾十條消息）等下一個播放進度監(jiān)聽觸發(fā)，開始循環(huán)原始數(shù)據(jù)，這是之前以后發(fā)送過得數(shù)據(jù)刪除了，就不會再循環(huán)刪除過的數(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)送的時間，一秒一個
    content: `這是第${index + 1}s發(fā)送的消息` // 消息發(fā)送的內容
  }
})
// 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，就需要取一個浮動范圍
    // 我這里就是簡單用了定時器，所以比較簡單
    if(item.time === time) {
      sendList.push(newList[i])
      newList.splice(i, 1)
      i--;
    } else if(sendList.length > 0) {
        break;
    }
  }
  console.log('播放進度', time)
  console.log('循環(huán)的次數(shù)', j);
  console.log('接收的消息的長度', sendList.length, sendList);
  console.log('原始消息的長度', newList.length);
}
let time = 0;
// 定時器,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

上面優(yōu)化策略只有兩條

發(fā)送過的消息刪除，下次少循環(huán)。

當找到滿足條件的數(shù)據(jù)，直接跳出循環(huán)，后面的數(shù)據(jù)不再循環(huán)。

缺點：使用slice也會消耗性能，不可取，并且操作繁瑣。

游標法代替splice

我們這里不再使用slice的方案，設置一個游標，記錄循環(huán)的初始位置，下次循環(huán)直接從游標記錄的位置開始循環(huán)，然后滿足查找的條件就break，這樣既不破壞原來的數(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，就需要取一個浮動范圍
        // 我這里就是簡單用了定時器，所以比較簡單
        if(item.time === time) {
          index = i;
          sendList.push(newList[i])
        } else if(sendList.length > 0) {
            // 這里的查詢結束條件為，對應的時間范圍之外沒有消息了，并且需要發(fā)送的消息列表有消息，才break
        // 這里的結束條件想不到什么更好的方案了
        break;
    }
  }
}

上面我們只對視頻播放的時候做了優(yōu)化，如果下次用戶進來進度直接接近尾聲了，這時候首次查找尾部消息的時候，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

當首次加載的時候，采用二分法查找到消息開始的位置，當視頻播放的時候再根據(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) {
      // (當前總長度 + 當前中間點位置長度) / 2 = 實際的中間點位置
      mid = Math.floor((upperBound + lowerBound) / 2);
      const item = arr[mid];
      const maxTime = time +　500;
      const minTime = time + 500;
      // 當輸入的值大于中間值時，向后移動一位
      if (time > maxTime) {
        lowerBound = mid + 1;
      } else if (time < minTime) {
        // 當輸入值小于中間值時，向前移動一位
        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

寫到這里本篇文章就不再會更新了，從最開始的splice方法，然后到后面的游標法和二分法，做了逐漸的優(yōu)化。

這個也是在項目中每次迭代去做的優(yōu)化（前提是給你的排期你能有時間去做）。本文涉及的知識點可能并不是很重要，在這里我要跟大家說的是，我們平時在寫代碼的時候，要善于發(fā)現(xiàn)代碼的可優(yōu)化空間，如果你發(fā)現(xiàn)了并且實事求是的去做了，你的能力就會有更大的提高，而且這個發(fā)現(xiàn)的過程你可以找同事，找leader去給你review代碼，在業(yè)務中沉淀出來的代碼比你自己平時寫個小demo寫的代碼更能讓你成長。

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