一、循環語句
眾所周知,常用的迴圈語句有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於需求而非性能考慮,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一般是用在物件屬性名的遍歷上的,由於每次迭代操作會同時搜尋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是基於函數的迭代(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等函式庫),對每個陣列項目呼叫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都做了什麼。
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);
上面的每個循環中,每次運行循環體時都會產生這樣的操作:
我們可以透過顛倒數組的順序來提高循環性能:
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,並把減法操作整合在循環條件中。現在每個控制條件只是簡單地與0比較。控制條件與true值比較,任何非零數都會自動轉換為true,而零值等同於false。實際上,控制條件從兩個比較(迭代數少於總數嗎?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,進一步提高了循環速度。
效能測試:
那麼事實真的如此嗎?真金不怕瀏覽器驗。測試程式碼很簡單,針對不同的8種情況封裝了8個函數(不加定時器firefox下無法列印profiles訊息,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);
當陣列長度為100時,我們發現firefox下的結果確實和預期的相似:for-each和for-in效率低下,倒序比正序效率略微提升。 (chrome下的profiles由於時間太短不顯示)
當資料量達到100w時,firefox和chrome下的結果都如人所願,但是也略微有所不同。 ff下的for-in表現地比for-each好,而chrome下for-in表現糟糕,直接提出了警告。而倒序迭代雖然效能略微有所提升,但是提升的不是很多,且降低了程式碼閱讀性。
小結:
二、條件語句
常見的條件語句有if-else和switch-case,那麼什麼時候用if-else,什麼時候用switch-case語句呢?
我們先來看個簡單的if-else語句的程式碼:
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次判斷才能回傳正確的結果,那我們要怎麼優化這段程式碼呢?一個顯而易見的最佳化策略是將最可能的取值提前判斷,例如value最可能等於5或10,那麼將這兩個判斷提前。但通常情況下我們並不知道(最可能的選擇),這時我們可以採取二元樹查找策略來進行效能最佳化。
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; } } }
这样优化后我们最多进行4次判断即可,大大提高了代码的性能。这样的优化思想有点类似二分查找,和二分查找相似的是,只有value值是连续的数字时才能进行这样的优化。但是代码这样写的话不利于维护,如果要增加一个条件,或者多个条件,就要重写很多代码,这时switch-case语句就有了用武之地。
将以上代码用switch-case语句重写:
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语句让代码显得可读性更强,而且swtich-case语句还有一个好处是如果多个value值返回同一个结果,就不用重写return那部分的代码。一般来说,当case数达到一定数量时,swtich-case语句的效率是比if-else高的,因为switch-case采用了branch table(分支表)索引来进行优化,当然各浏览器的优化程度也不一样。
除了if-else和swtich-case外,我们还可以采用查找表。
var results = [result0, result1, result2, result3, result4, result5, result6, result7, result8, result9, result10]; //return the correct result return results[value];
当数据量很大的时候,查找表的效率通常要比if-else语句和swtich-case语句高,查找表能用数字和字符串作为索引,而如果是字符串的情况下,最好用对象来代替数组。当然查找表的使用是有局限性的,每个case对应的结果只能是一个取值而不能是一系列的操作。
小结:
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助。