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如何改進javascript代碼的性能

 更新時間:2015年04月02日 10:55:55   投稿:hebedich  
在web應(yīng)用中,應(yīng)用了大量的Javascript,因此代碼的執(zhí)行效率變得尤為重要,也就是性能!為了提高JS的性能,我們應(yīng)該掌握一些基本的性能優(yōu)化方式,并讓它成為我們書寫代碼的習慣。下面介紹幾種優(yōu)化性能的方式,很多初學(xué)者甚至有經(jīng)驗的開發(fā)者也會忽略,希望對你有幫助

本來在那片編寫可維護性代碼文章后就要總結(jié)這篇代碼性能文章的,耽擱了幾天,本來也是決定每天都要更新一篇文章的,因為以前欠下太多東西沒總結(jié),學(xué)過的東西沒去總結(jié)真的很快就忘記了,記錄一下在你腦力留下更深的印象,特別是這些可維護性代碼,性能什么的,當在你腦子里形成一種習慣了,那你就牛了!這里也要給初學(xué)者一個建議:多總結(jié)你學(xué)過的東西,因為這其實也是在學(xué)習新知識! 好,進入我們的主題:如何提高JS代碼的性能。

1.優(yōu)化DOM交互

DOM與我們的頁面緊密相關(guān),瀏覽器渲染頁面也就是在渲染解析后的DOM元素,DOM操作與交互要消耗大量的時間,因為它們往往需要重新渲染整個頁面或者一部分。進一步說,看似細微的一些操作也可能需要花很多時間來執(zhí)行,因為DOM要處理的信息非常多,因此我們應(yīng)該盡可能地優(yōu)化與DOM相關(guān)的操作,加快瀏覽器對頁面的渲染!為什么有些DOM操作會影響頁面性能,可以查看我寫的一些關(guān)于瀏覽器原理的文章:

ok,優(yōu)化DOM操作,我們主要有一些幾種方式:

1.1 最小化現(xiàn)場更新

什么是DOM的現(xiàn)場更新:需要對DOM部分已經(jīng)顯示的頁面的一部分的顯示立即更新。但是,每一個更改,不管是插入單個字符,還是一處整個片段,都有一定的性能懲罰,因為瀏覽器需要重新計算無數(shù)尺寸以進行更新(相關(guān)知識請閱讀:)。所以,現(xiàn)場更新進行的越多,代碼執(zhí)行所花的時間就越長,反之代碼執(zhí)行越快,如下:

var list = document.getElementById('mylist'),
      item,
      i;
for(i = 0; i < 10; i++){
  item = document.creatElement('li');
  list.appendChild(item);
  item.appendChild(document.creatTextNode('item' + i));
}

這段代碼為列表mylist添加了10個項目,沒添加一個項目都要進行2次的現(xiàn)場更新:添加元素和添加文本節(jié)點,所以這個操作一個需要完成20個現(xiàn)場更新,每個更新都會損失性能,可見這樣的代碼運行起來是相對緩慢的。

解決的方法是使用文檔碎片間接地更改DOM元素:

var list = document.getElementById('mylist'),
      fragment = document.creatDocumentFragment(),
      item,
      i;
for(i = 0; i < 10; i++){
  item = document.creatElement('li');
  fragment .appendChild(item);
  item.appendChild(document.creatTextNode('item' + i));
}
list.appendChild(fragment);

像這樣的代碼只需進行一次的現(xiàn)場更新。記住,當給appendChild()傳入文檔碎片是,只有文檔碎片中的子節(jié)點才會被添加到目標元素,碎片本身不會被添加。

現(xiàn)在,你應(yīng)該明白你用循環(huán)直接進行DOM節(jié)點的增刪查改是多么對不起瀏覽器的事了吧 `(∩_∩)′ 。

1.2 使用 innerHTML

除了上面代碼中使用的creatElement() 和 appendChild()結(jié)合的方法創(chuàng)建DOM元素之外,還有通過給innerHTML賦值來創(chuàng)建。對于小的DOM更改而言,兩種方法的效率其實差不多,但對于大量的DOM節(jié)點的更改,后者要比前者快得多!為啥捏?

因為當我們給innerHTML賦值時,后臺會創(chuàng)建一個HTML解析器,然后使用內(nèi)部的DOM調(diào)用來創(chuàng)建DOM結(jié)構(gòu),而非基于Javascript的DOM調(diào)用,由于內(nèi)部方法是編譯好的而非解釋執(zhí)行的,所以執(zhí)行代碼的速度要快很多!

用innerHTML改寫上面的例子:

  var list = document.getElementById('mylist'),
       html = '', //聲明一個空字符串
        i;
  for(i = 0; i < 10; i++){
    html += '<li>item' + i + '</li>';
  }
  list.innerHTML = html; // 這里記得innerHTML后面的HTML四個字母都要大寫!

這種方式同樣也只進行了一次的現(xiàn)場更新,并且性能要比上一種方式要好!雖然在字符串的鏈接上有點性能損失。

1.3 使用事件代理/事件委托

事件處理程序為web應(yīng)用提供交互能力,因此許多開發(fā)人員會不分青紅皂白地向頁面中添加大量的處理程序,有個問題就是一個頁面上的事件處理程序數(shù)量將直接關(guān)系到頁面的整體運行性能。為什么捏?

首先,事件處理程序?qū)?yīng)至少一個函數(shù),JS中每個函數(shù)都是對象,都會占用內(nèi)存,內(nèi)存中的對象越多,性能就越差。

其次,我們必須事先指定所有事件處理程序,這就導(dǎo)致了DOM訪問次數(shù)增多,會延遲整個頁面的交互就緒時間,頁面響應(yīng)用戶操作變得相對緩慢。

所以減少事件處理程序同樣也可以讓我們的頁面更牛暢!使用事件委托勢在必得啊!

事件委托的原理其實就是事件冒泡,只指定一個事件處理程序就可以管理某一類型操作的所有事件。例如:click事件會一直冒泡到document層次,也就是說我們不必為每個元素添加事件,只需在較高的層次的元素上添加事件處理程序即可,然后利用事件對象(event)的屬性或方法去判斷當前點擊的元素,然后做出相應(yīng)的響應(yīng)。這個我就不展開講了,初學(xué)者可以自行查閱事件冒泡知識。

2.作用域很重要

說到作用域啊就很容易想到作用域鏈(scope chain),我們知道要搜索一個變量,所在的執(zhí)行環(huán)境都要沿著這條作用域向上搜索這個變量,作用域鏈上有很多的變量,那么我們就得遍歷,遍歷就需要時間啊,而且你越往上查找所需時間越多,如果我們能減少這個時間,我們代碼執(zhí)行效率不是可以提高了嗎?

好聰明啊,ok,我看看有哪些方式可以減少這個時間:

2.1 避免全局查找

這是性能優(yōu)化的一重點,上面也說了,越往上查找時間越多,也就是說查找全局變量和函數(shù)比局部要多!看代碼:

function updateUI(){
  var imgs = document.getElementByTagName('img');
  for(var i = 0 ,lng = imgs.length;i < lng;i ++){
    imgss[i].title = document.title + 'image' + i;
  }
  var msg = docuement.getElementById('msg');
  msg.innerHTML = 'update complete.';
}

這代碼很正常呀!我之前也經(jīng)常這么做滴。但是我們細心可以發(fā)現(xiàn),這段代碼有三處引用了全局變量document,如果我們的頁面很多圖片,那么在for循環(huán)中的document就會被執(zhí)行上百次,而每次都要需要在作用域鏈中查找,時間都去哪了,我還沒......停!。

我們可以通過在函數(shù)中創(chuàng)建一個局部變量保存對document的引用,這樣,我們在函數(shù)里任何地方引用document都不用跑到全局變量去找了。這樣就改進了代碼的性能,看代碼:

function updateUI(){
  var doc = document; // 將document保存在局部變量doc中
  var imgs = doc.getElementByTagName('img');
  for(var i = 0 ,lng = imgs.length;i < lng;i ++){
    imgss[i].title = doc.title + 'image' + i;
  }
  var msg = doc.getElementById('msg');
  msg.innerHTML = 'update complete.';
}

所以啊,我們在開發(fā)中,如果在函數(shù)中會經(jīng)常用到全局變量,把它保存在局部變量中!

2.2 避免使用with語句

用with語句延長了作用域,查找變量同樣費時間,這個我們一般不會用到,所以不展開了。解決方法還是和上面的例子一樣,將全局變量保存在局部變量中!

3.優(yōu)化循環(huán)

循環(huán)在編程中可謂家常便飯,在js中也隨處可見,循環(huán)體會反復(fù)地執(zhí)行同一段代碼,執(zhí)行時間一直累加,所以能夠?qū)ρh(huán)體的代碼進行優(yōu)化也可以大大減少執(zhí)行時間!如何優(yōu)化?四種方式。

3.1 減值迭代

我們寫迭代器(循環(huán)條件)的時候一般都這樣(var i = 0;i < 10;i ++),從0開始,增加到某個特定值。然而在很多情況下,如果在循環(huán)中使用減值迭代器效率更高。我測試了下,如果循環(huán)體不復(fù)雜的話,兩者差不多!

//增值迭代 --效率較低
for(var i = 0;i < items.length;i++){
  doSomething(items[i]); 
}
//減值迭代 --效率較高
for(var i = items.length - 1;i >= 0;i--){
  doSomething(items[i]); 
}

3.2 簡化終止條件

由于每次循環(huán)都會計算終止條件,所以必須保證它的執(zhí)行盡可能地塊。這里主要是避免其他DOM元素及其屬性的的查找。

 //看終止條件,每次循環(huán)都需要查詢items及其length屬性
for(var i = 0;i < items.length;i++){
  doSomething(items[i]); 
}

//將items.length的值保存在局部變量lng中。
for(var i = 0,lng = items.length;i < lng;i++){
  doSomething(items[i]); 
}

3.3 簡化循環(huán)體

原因和上面以上的,所以在循環(huán)體內(nèi)避免大量的密集的操作。

這其實和上面講的:1.1 最小化現(xiàn)場更新 。是一樣的優(yōu)化方式??梢缘够厝タ纯?。

4.基本的算法優(yōu)化

在計算機中,算法的復(fù)雜度用O表示。下面是javascript中幾種常見的算法類型:

O(1) :常數(shù),不管有多少值,執(zhí)行的時間都是恒定的,比如簡單值和存儲在變量中的值。
O(log n):對數(shù),總的執(zhí)行時間和數(shù)量有關(guān),但不一定要獲取每一個值,如:二分法查找
O(n) :線性,總執(zhí)行時間和數(shù)量直接相關(guān),如:遍歷
O(n*n) :平方,總執(zhí)行時間和數(shù)量有關(guān),每個值至少獲取N次,如:插入排序
ok,有了上面的知識,我們就可以對javascript進行一些算法上的優(yōu)化了??创a:

var value = 5;
var sum = value + 10;
alert(sum);

這段代碼進行了4次常量值的查找:數(shù)字5,變量value,數(shù)字10,變量sum,這段代碼的算法復(fù)雜度就是O(1)。又如:

var value = [10,5];
var sum = value[0] + value[1];
alert(sum);

在javascript中訪問數(shù)組元素也是一個O(1)操作,和簡單的變量查找效率一樣。再看:

var value = {one:10,two:10};
var sum = value.one + value.two;
alert(sum);

要表達的是訪問對象上的屬性要比訪問數(shù)組和變量的效率低。因為這是一個O(n)操作。你需要在對象的原型鏈中查找該屬性,所花時間較多。

好了,看完這個是不是感覺眼前一片光明啊。其實我們前面所講的要把經(jīng)常用到的全局屬性保存在一個局部變量中就是根據(jù)這個原理了,訪問全局屬性是一個O(n)的操作,而訪問變量是一個O(1)的操作,大聲告訴我,挖掘機哪家強??!

5.最小化語句數(shù)

前面講的優(yōu)化差不多都是和精簡優(yōu)化語句有關(guān)的,是的,我覺得代碼的質(zhì)量和數(shù)量就是性能的評判標準。前面講了一些代碼質(zhì)量相關(guān)的優(yōu)化,這里就講講代碼數(shù)量的優(yōu)化。

5.1 精簡變量聲明

//用了5條語句聲明5個變量
var count = 5;
var color = 'red';
var values = [1,2,3];
var now = new Date();

//用了1條語句聲明5個變量,注意每個變量用逗號隔開
var count = 5,
  color = 'red',
  values = [1,2,3],
  now = new Date();

5.2 使用數(shù)組和對象字面量

// 創(chuàng)建兩個對象 ----不好的方式
//one 四條語句
var values = new Array();
values[0] = 123;
values[1] = 456;
values[2] = 789;
//two 四條語句
var person = new Object();
person.name = 'jozo';
person.age = 21;
person.sayName = function(){
  alert(this.name);
};
// 創(chuàng)建兩個對象 ----推薦的方式
//one 1條語句
var values = [123,456,789]
//two 1條語句
var person = {
  name : 'jozo',
  age : 21,
  sayName : function(){
  alert(this.name);
};

6.其他

寫累了,如有不正確的地方請指正哦,還有一些其他的優(yōu)化,下次文章繼續(xù)!

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