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javascript代码性能优化[转]

分类:Javascript,网站性能

在这篇文章叙述的关于Javascript代码优化,其实并没有什么新意,关于这方面的优化,一直都是Nicholas C. Zakas的专利。我在这里将要说的是对当前众多关于Javascript代码优化的方式一个小总结,并尝试去归类各种不同的优化方式,方便于记忆众说纷纭的优化技巧。本人归类的结果如下图所示:

Javascript代码优化无非主要围绕:DOM操作、循环、闭包、对象重复出现、对象的声明方式、作用域链、字符串操作、类的声明方式等等。循环、闭包、对象重复出现是从作用域链的角度去优化的;DOM操作主要围绕HTMLCollection、NodeList等来优化;对象的声明方式主要是对象(Object)、数组(Array)、字符串(String)、函数(Function)、正则(RegExp)等内置的对象使用字面量的方式来声明,这个比使用new来实例化相应的对象在性能上要强很多;字符串操作的优化方式主要是通过数组的push和join方法;类的声明方式优化方式主要是分清属性和方法的声明的方式,方法使用prototype的方式来声明;Javascript语言本身的流程操作语句的优化(if、switch、with、eval等等)。

因此,我将Javascript代码优化主要分为六类:DOM“真空”空间缩短作用域链字面量声明方式字符串操作类声明方式流程操作语句。下面将逐个叙述:

DOM“真空”空间

DOM“真空”空间这个词或许有些迷惑,举个例子就明白了:当使用removeChild将一个DOM元素从DOM树中删除之后,这个DOM元素并没有彻底消失,它就存在于DOM“真空”空间中,可以通过引用重新调用这个元素,并且对它的操作不会影响DOM文档树。

所以很多对DOM的HTMLCollection、NodeList操作的优化,都是利用了这个“真空”空间,先将元素从DOM树中剥离开来,再对这个元素进行一系列的操作之后,最后再通过appendChild或者insertBefore插入原来位置的DOM树中。这样就使得页面的reflow的次数最小化。比如下面优化的例子:

[code lang="php" line="1"]
/**
* Remove an element and provide a function that inserts it into its original position
* @param element {Element} The element to be temporarily removed
* @return {Function} A function that inserts the element into its original position
**/
//removeToInsertLater函数的作用是将element从DOM树中删除,保存于DOM“真空”空间里,同时返回一个闭包函数,用于在对element操作之后将其插回原来的位置。
function removeToInsertLater(element){
var parentNode = element.parentNode;
var nextSibling = element.nextSibling;
parentNode.removeChild(element);
return function(){
if(nextSibling){
parentNode.insertBefore(element, nextSibling);
}else{
parentNode.appendChild(element);
}
nextSibling=null; //因为处于闭包中,需要设置为null,断开作用域链,下同。
parentNode=null;
};
}
//接下来我们就可以对element进行一系列的操作,最后插回去
function updateAllAnchors(element,anchorClass){
var insertFunction = removeToInsertLater(element);
var anchors = element.getElementsByTagName('a');
for(var i = 0,length = anchors.length;i < length;i ++){ anchors[i].className = anchorClass; } insertFunction(); } [/code] 如果所示,将需要操作的DOM元素先从DOM树中剥离开来,对其进行操作,再安插回去,减少了页面reflow的次数,还有一种方式是将HTMLCollection、NodeList对象转换成数组的形式来进行操作,这都是不错的优化方式,可以应用在很多类似的优化案例中。当然了,对DOM的操作,DOM本身提供的API方法也都存在性能问题,使用nextSibling比childNodes快多了、使用item比使用普通的索引慢多了、不同的循环的方式对操作HTMLCollection、NodeList也都存在不同的性能:《雷人的优化HTMLCollection对象的循环操作技巧》,这个将会在下面的循环里叙述。

缩短作用域链

缩短作用域链,说简单点就是尽量使用局部变量来储存外部的对象。对于在循环中重复出现的对象,这个尤其具有优化效果;对于在闭包函数外的对象,当需要在闭包内使用的时候,可以在闭包内声明一个局部变量来储存该对象;还有对DOM元素的length属性、或者在DOM操作的循环中单个DOM元素使用局部变量来储存,也十分具有优化效果。目的就是使得在数据存取的过程中从作用域链中能最快的取出来,而最快的取出来的前提就是需要对象或者变量在作用域链的顶部。经过测试表明:局部变量的存取速度是最快的。所以将作用域外的对象局部引用化,也是不错的优化方式。循环也算是缩短作用域链的一个方面,但是某些方面也不全是,这个跟循环内部的比较和判断有关,具体请浏览《对循环操作的几种优化》。下面举几个例子:

[code lang="php" line="1"]
//例子一:将NodeList的length属性缓存起来,这样就可以避免每次重新计算length属性,重新查询一遍DOM树。
var d = document.getElementsByTagName("div");
for(var i=0, l = d.length; i字面量声明方式

这个字面量的声明方式的优化方式比较简单易懂,就是使用Javascript这门语言所独有的可以使用字面量的形式来声明对象的特点,这些比使用new来实例化响应的内置的对象将消耗更多的性能和时间,而且也不够灵活。比如下面的声明方式:

[code lang="php" line="1"]
var obj = {};
var obj2 = {
"name":"supersha"
}
var arr = [];
var arr2 = [1,2];
var reg = /abc/gi;
var fn = function(){
alert("传说中的Hello world");
}
[/code]

字符串操作

字符串中的优化已经算是不值得多说了,主要使用数组的push、join方法来时优化。现在来说说使用传统的“+”或者“+=”运算符为啥低效:当使用“+”或者“+=”运算符的时候,内存中先会创建一个变量副本来储存这个连接的结果,之后把结果赋值给“=”号左边的变量或者对象属性,最后销毁这个变量副本,当在循环中通过“+”或者“+=”来连接字符串的时候,就不得不忍受副本变量的创建、赋值、销毁这一连串的操作,如果需要连接的两个字符串比较大的时候,就更难以忍受了。所以,对它的优化,就被无可奈何的提出来了。举个例子:

//例子一:

[code lang="php" line="1"]
var veryLongMessage = [

'This is a long string that due to our strict line length limit of',

' characters per line must be wrapped. ',

'% of engineers dislike this rule. The line length limit is for ',

' style purposes, but we do not want it to have a performance impact.',

' So the question is how should we do the wrapping?'

].join();
[/code]

//=====================================

//例子二:

[code lang="php" line="1"]
var strBuilder = ['First 20 fibonacci numbers:'];

for (var i = 0; i < 20; i++) {

strBuilder.push(i, ‘ = ‘, fibonacci(i));

}

var fibonacciStr = strBuilder.join(”);
[/code]

类声明方式

类声明方式的优化,主要是利用了prototype原型链的优点,使得类在实例化的时候不需要给每一个实例都声明相同名称的方法或者属性,而是通过prototype原型链来声明方法或者属性,使得每一个类的实例都从原型链共享这个方法或者属性(有些不知道怎么表达,暂且这样吧)。比如下面的例子:

//下面声明类的方式比较糟糕

[code lang="php" line="1"]
var Car = function(color,model,owner){

this.color=color;

this.model=model;

this.owner=owner;

this.setColor=function(c){

this.color=c;

}

//….

}
[/code]

//改进一下下,好多了……

[code lang="php" line="1"]
var Car = function(color,model,owner){

this.color=color;

this.model=model;

this.owner=owner;

}

Car.prototype.setColor=function(c){

this.color=c;

}
[/code]

流程操作语句

这里所说的流程操作语句主要是if、switch、do while、while、for、try catch,也有with、eval等等。if语句和switch语句之间的衡量是经常会碰到的优化问题:《对Duff策略优化数组操作的疑虑》;循环的优化在上面已经叙述过了;我相信很多叙述有关Javascript性能的文章都建议避免使用with、eval,甚至是try catch语句,因为catch语句会增加作用域链的深度,造成数据读取速度下降的性能问题,更多的细节可以阅读《高性能网站建设进阶指南》和Nicholas C.Zakas著的《High Performance JavaScript》中更详细的叙述。

总结:上面例举了Javascript代码优化的五个基本类别的方式。当然了,Javascript代码优化还远不止上面例子中出现的情况,大到设计模式、Ajax应用,小到还有对if、switch、with、eval等等的优化等等,无处不存在着代码性能优化这些细节问题,但是细化下来,也基本在上面五个类别里了。案例是丰富多彩的,但是本质不变。目的只有一个:让你的代码跑的更快

延伸阅读:《IE + JavaScript Performance Recommendations – Part 1》,《IE+JavaScript Performance Recommendations Part 2: JavaScript Code Inefficiencies》,《IE+JScript Performance Recommendations Part 3: JavaScript Code Inefficiencies》,《Optimizing JavaScript code》,《Speeding up JavaScript: Working with the DOM

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循环

循环是很常用的一个控制结构,大部分东西要依靠它来完成,在JavaScript中,我们可以使用for(;;),while(),for(in)三种循环,事实上,这三种循环中for(in)的效率极差,因为他需要查询散列键,只要可以就应该尽量少用。for(;;)和while循环的性能应该说基本(平时使用时)等价。

而事实上,如何使用这两个循环,则有很大讲究。我在测试中有些很有意思的情况,见附录。最后得出的结论是:

如果是循环变量递增或递减,不要单独对循环变量赋值,应该在它最后一次读取的时候使用嵌套的++或--操作符。

如果要与数组的长度作比较,应该事先把数组的length属性放入一个局部变量中,减少查询次数。

举例,假设arr是一个数组,最佳的遍历元素方式为:

for(var i=0, len = arr.length;i

或者,如果无所谓顺序的话:

for(var i=arr.length;i>0;i--){...}

局部变量和全局变量

局部变量的速度要比全局变量的访问速度更快,因为全局变量其实是全局对象的成员,而局部变量是放在函数的栈当中的。

不使用Eval

使用eval相当于在运行时再次调用解释引擎对内容进行运行,需要消耗大量时间。这时候使用JavaScript所支持的闭包可以实现函数模版(关于闭包的内容请参考函数式编程的有关内容)

减少对象查找

因为JavaScript的解释性,所以a.b.c.d.e,需要进行至少4次查询操作,先检查a再检查a中的b,再检查b中的c,如此往下。所以如果这样的表达式重复出现,只要可能,应该尽量少出现这样的表达式,可以利用局部变量,把它放入一个临时的地方进行查询。

这一点可以和循环结合起来,因为我们常常要根据字符串、数组的长度进行循环,而通常这个长度是不变的,比如每次查询a.length,就要额外进行一个操作,而预先把var

len=a.length,则就少了一次查询。

字符串连接

如果是追加字符串,最好使用s+=anotherStr操作,而不是要使用s=s+anotherStr。

如果要连接多个字符串,应该少使用+=,如

s+=a;s+=b;s+=c;

应该写成

s+=a + b + c;

而如果是收集字符串,比如多次对同一个字符串进行+=操作的话,最好使用一个缓存。怎么用呢?使用JavaScript数组来收集,最后使用join方法连接起来,如下

var buf = new Array();for(var i = 0; i < 100; i++){ buf.push(i.toString());}var all = buf.join("");

类型转换

类型转换是大家常犯的错误,因为JavaScript是动态类型语言,你不能指定变量的类型。

1.把数字转换成字符串,应用"" + 1,虽然看起来比较丑一点,但事实上这个效率是最高的,性能上来说:

("" + ) > String() > .toString() > new String()

这条其实和下面的“直接量”有点类似,尽量使用编译时就能使用的内部操作要比运行时使用的用户操作要快。

String()属于内部函数,所以速度很快,而.toString()要查询原型中的函数,所以速度逊色一些,new String()用于返回一个精确的副本。

2.浮点数转换成整型,这个更容易出错,很多人喜欢使用parseInt(),其实parseInt()是用于将字符串转换成数字,而不是浮点数和整型之间的转换,我们应该使用Math.floor()或者Math.round()。

另外,和第二节的对象查找中的问题不一样,Math是内部对象,所以Math.floor()其实并没有多少查询方法和调用的时间,速度是最快的。

3.对于自定义的对象,如果定义了toString()方法来进行类型转换的话,推荐显式调用toString(),因为内部的操作在尝试所有可能性之后,会尝试对象的toString()方法尝试能否转化为String,所以直接调用这个方法效率会更高

使用直接量

其实这个影响倒比较小,可以忽略。什么叫使用直接量,比如,JavaScript支持使用[param,param,param,...]来直接表达一个数组,以往我们都使用new Array(param,param,...),使用前者是引擎直接解释的,后者要调用一个Array内部构造器,所以要略微快一点点。

同样,var foo = {}的方式也比var foo = new Object();快,var reg = /../;要比var reg=new RegExp()快。

字符串遍历操作

对字符串进行循环操作,譬如替换、查找,应使用正则表达式,因为本身JavaScript的循环速度就比较慢,而正则表达式的操作是用C写成的语言的API,性能很好。

高级对象

自定义高级对象和Date、RegExp对象在构造时都会消耗大量时间。如果可以复用,应采用缓存的方式。

DOM相关

插入HTML

很多人喜欢在JavaScript中使用document.write来给页面生成内容。事实上这样的效率较低,如果需要直接插入HTML,可以找一个容器元素,比如指定一个div或者span,并设置他们的innerHTML来将自己的HTML代码插入到页面中。

对象查询

使用[""]查询要比.items()更快,这和前面的减少对象查找的思路是一样的,调用.items()增加了一次查询和函数的调用。

创建DOM节点

通常我们可能会使用字符串直接写HTML来创建节点,其实这样做

无法保证代码的有效性

字符串操作效率低

所以应该是用document.createElement()方法,而如果文档中存在现成的样板节点,应该是用cloneNode()方法,因为使用createElement()方法之后,你需要设置多次元素的属性,使用cloneNode()则可以减少属性的设置次数——同样如果需要创建很多元素,应该先准备一个样板节点。

定时器

如果针对的是不断运行的代码,不应该使用setTimeout,而应该是用setInterval。setTimeout每次要重新设置一个定时器。

其他

脚本引擎

据我测试Microsoft的JScript的效率较Mozilla的Spidermonkey要差很多,无论是执行速度还是内存管理上,因为JScript现在基本也不更新了。但SpiderMonkey不能使用ActiveXObject

文件优化

文件优化也是一个很有效的手段,删除所有的空格和注释,把代码放入一行内,可以加快下载的速度,注意,是下载的速度而不是解析的速度,如果是本地,注释和空格并不会影响解释和执行速度。

总结

本文总结了我在JavaScript编程中所找到的提高JavaScript运行性能的一些方法,其实这些经验都基于几条原则:

直接拿手头现成的东西比较快,如局部变量比全局变量快,直接量比运行时构造对象快等等。

尽可能少地减少执行次数,比如先缓存需要多次查询的。

尽可能使用语言内置的功能,比如串链接。

尽可能使用系统提供的API,因为这些API是编译好的二进制代码,执行效率很高

同时,一些基本的算法上的优化,同样可以用在JavaScript中,比如运算结构的调整,这里就不再赘述了。但是由于JavaScript是解释型的,一般不会在运行时对字节码进行优化,所以这些优化仍然是很重要的。

当然,其实这里的一些技巧同样使用在其他的一些解释型语言中,大家也可以进行参考。

转自:http://developer.51cto.com/art/200906/128404.htm

补充:

1.统一将公共的js放到文件服务器或者Google托管

2.压缩js文件

手动压缩:这里推荐一个好的网站:iBox

自动压缩:vs2008有自动压缩插件,据说是会自动压缩成一个同名的文件,如MyJS.js 文件,会压缩成MyJS.min.js,我们只需要引用MyJS.min.js文件即可

3.在js文件里面的代码第一行加入?/*@cc_on?doc=document;eval('document=doc'); @*/

不过这种方式如果代码很少的话看不出效果,这里提供一个测试例子:

[printCode lang="php" line="1"]
var date = new Date;for (var i = 0; i < 100000; i++) document;alert(new Date - date); // 643/*@cc_on _d=document;eval(’var document=_d’)@*/ // After date = new Date; for (var i = 0; i < 100000; i++) document; alert(new Date - date); // 145 [/printCode]

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