高性能JavaScript循環(huán)語句和條件語句

更新時間：2016年01月20日 11:28:08 作者：世勛SeHun

這篇文章主要為大家介紹了高性能JavaScript循環(huán)語句和條件語句，感興趣的小伙伴們可以參考一下

一、循環(huán)語句
眾所周知，常用的循環(huán)語句有for、while、do-while以及for-in，forEach。除了for-in和forEach性能略低外，平時我們對前三者的選擇更多的是基于需求而非性能考慮，今天我們就對它們各自的性能做個測試，告訴我們最極端的情況下還能做哪些優(yōu)化。

首先我們來談談為何for-in和forEach會比其他的慢。for-in一般是用在對象屬性名的遍歷上的，由于每次迭代操作會同時搜索實例本身的屬性以及原型鏈上的屬性，所以效率肯定低下；而forEach是基于函數(shù)的迭代（需要特別注意的是所有版本的ie都不支持，如果需要可以用JQuery等庫），對每個數(shù)組項調(diào)用外部方法所帶來的開銷是速度慢的主要原因。

接著我們看看每次迭代中for、while以及do-while都做了什么。

var length = items.length;
for(var i = 0; i < length; i++)
 process(items[i]);

var j = 0;
while(j < length) 
 process(items[j++]);

var k = 0;
do {
 process(items[k++]);
} while(k < length);

上面的每個循環(huán)中，每次運行循環(huán)體時都會產(chǎn)生這樣的操作：

一次控制條件中的數(shù)值大小比較（i < length）
一次控制條件結果是否為true的比較（i < length === true）
一次自增操作（i++）
一次數(shù)組查找（items[i]）
一次函數(shù)調(diào)用process(items[i])

我們可以通過顛倒數(shù)組的順序來提高循環(huán)性能：

for(var i = items.length; i--; )
 process(items[i]);

var j = items.length;
while(j--) 
 process(items[j]);

var k = items.length - 1;
do {
 process(items[k]);
} while(k--);

本例中使用了倒序循環(huán)，并把減法操作整合在循環(huán)條件中?，F(xiàn)在每個控制條件只是簡單地與0比較?？刂茥l件與true值比較，任何非零數(shù)會自動轉換為true，而零值等同于false。實際上，控制條件從兩個比較（迭代數(shù)少于總數(shù)嗎？它是true嗎？）減少到一次比較（它是true嗎？）。每次迭代從兩次比較減少到一次，進一步提高了循環(huán)速度。

性能測試：

那么事實真的如此嗎？真金不怕瀏覽器驗。測試代碼很簡單，針對不同的8種情況封裝了8個函數(shù)（不加定時器firefox下無法打印profiles信息，原因不明）：

// init array
var a = [];
var length = 10;
for(var i = 0; i < length; i++)
 a[i] = 1;

function for_in() {
 var sum = 0;
 for(var i in a) 
  sum += a[i];
}

function for_each() {
 var sum = 0;
 a.forEach(function(value, index, array) {
  sum += value;
 });
}

function for_normal() {
 var sum = 0;
 for(var i = 0; i < length; i++)
  sum += a[i];
}

function for_reverse() {
 var sum = 0;
 for(var i = length; i--; )
  sum += a[i];
}

function while_normal() {
 var sum = 0;
 var i = 0;
 while(i < length) 
  sum += a[i++];
}

function while_reverse() {
 var sum = 0;
 var i = length;
 while(i--) 
  sum += a[i];
}

function do_while_normal() {
 var sum = 0;
 var i = 0;
 do {
  sum += a[i++];
 } while(i < length);
}

function do_while_reverse() {
 var sum = 0;
 var i = length - 1;
 do {
  sum += a[i];
 } while(i--);
}

setTimeout(function() {
 console.profile();
 for_in();
 for_each();
 for_normal();　　
 for_reverse();
 while_normal();
 while_reverse();
 do_while_normal();
 do_while_reverse();
 console.profileEnd();
}, 1000);

當數(shù)組長度為100時，我們發(fā)現(xiàn)firefox下的結果確實和預料的相似：for-each和for-in效率低下，倒序比正序效率略微提升。（chrome下的profiles由于時間太短不顯示）

當數(shù)據(jù)量達到100w時，firefox和chrome下的結果都如人所愿，但是也略微有所不同。ff下的for-in表現(xiàn)地比for-each好，而chrome下for-in表現(xiàn)糟糕，直接提出了警告。而倒序迭代雖然性能略微有所提升，但是提升的不是很多，且降低了代碼閱讀性。

小結：

倒序迭代確實能略微提升代碼性能，但是犧牲了代碼可讀性，除非追求極端性能優(yōu)化情況下不然沒必要用
遍歷數(shù)組能用普通的循環(huán)就不要用for-in和for-each

二、條件語句
常見的條件語句有if-else和switch-case，那么什么時候用if-else，什么時候用switch-case語句呢？

我們先來看個簡單的if-else語句的代碼：

if (value == 0){
  return result0;
} else if (value == 1){
  return result1;
} else if (value == 2){
  return result2;
} else if (value == 3){
  return result3;
} else if (value == 4){
  return result4;
} else if (value == 5){
  return result5;
} else if (value == 6){
  return result6;
} else if (value == 7){
  return result7;
} else if (value == 8){
  return result8;
} else if (value == 9){
  return result9;
} else {
  return result10;
}

最壞的情況下（value=10）我們可能要做10次判斷才能返回正確的結果，那么我們怎么優(yōu)化這段代碼呢？一個顯而易見的優(yōu)化策略是將最可能的取值提前判斷，比如value最可能等于5或者10，那么將這兩條判斷提前。但是通常情況下我們并不知道（最可能的選擇），這時我們可以采取二叉樹查找策略進行性能優(yōu)化。

if (value < 6){
  if (value < 3){
    if (value == 0){
      return result0;
    } else if (value == 1){
      return result1;
    } else {
      return result2;
    }
  } else {
    if (value == 3){
      return result3;
    } else if (value == 4){
      return result4;
    } else {
      return result5;
    }
  }
} else {
  if (value < 8){
    if (value == 6){
      return result6;
    } else {
      return result7;
    }
  } else {
    if (value == 8){
      return result8;
    } else if (value == 9){
      return result9;
    } else {
      return result10;
    }
  }
}

這樣優(yōu)化后我們最多進行4次判斷即可，大大提高了代碼的性能。這樣的優(yōu)化思想有點類似二分查找，和二分查找相似的是，只有value值是連續(xù)的數(shù)字時才能進行這樣的優(yōu)化。但是代碼這樣寫的話不利于維護，如果要增加一個條件，或者多個條件，就要重寫很多代碼，這時switch-case語句就有了用武之地。

將以上代碼用switch-case語句重寫：

switch(value){
  case 0:
    return result0;
  case 1:
    return result1;
  case 2:
    return result2;
  case 3:
    return result3;
  case 4:
    return result4;
  case 5:
    return result5;
  case 6:
    return result6;
  case 7:
    return result7;
  case 8:
    return result8;
  case 9:
    return result9;
  default:
    return result10;
}

swtich-case語句讓代碼顯得可讀性更強，而且swtich-case語句還有一個好處是如果多個value值返回同一個結果，就不用重寫return那部分的代碼。一般來說，當case數(shù)達到一定數(shù)量時，swtich-case語句的效率是比if-else高的，因為switch-case采用了branch table（分支表）索引來進行優(yōu)化，當然各瀏覽器的優(yōu)化程度也不一樣。

除了if-else和swtich-case外，我們還可以采用查找表。

var results = [result0, result1, result2, result3, result4, result5, result6, result7, result8, result9, result10];

//return the correct result
return results[value];

當數(shù)據(jù)量很大的時候，查找表的效率通常要比if-else語句和swtich-case語句高，查找表能用數(shù)字和字符串作為索引，而如果是字符串的情況下，最好用對象來代替數(shù)組。當然查找表的使用是有局限性的，每個case對應的結果只能是一個取值而不能是一系列的操作。

小結：