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JavaScript性能优化篇js优化

2016年01月18日 web前端设计 暂无评论 阅读 10 views 次

随着Ajax越来越普遍,Ajax引用的规模越来越大,Javascript代码的性能越来越显得重要,我想这就是一个很典型的例子,上面那段代码因为会被频繁使用,所以才有了此优化的过程,我在本文中将指出一些重要的规则,介绍如何使用你的JavaScript、使用哪些工具以及你将从中得到什么好处.

确保代码尽量简洁

不要什么都依赖JavaScript。不要编写重复性的脚本。要把JavaScript当作糖果工具,只是起到美化作用。别给你的网站添加大量的JavaScript代码。只有必要的时候用一下。只有确实能改善用户体验的时候用一下。
尽量减少DOM访问

使用JavaScript访问DOM元素很容易,代码更容易阅读,但是速度很慢。下面介绍几个要点:限制使用JavaScript来修饰网页布局,把针对访问元素的引用缓存起来。有时,当你的网站依赖大量的DOM改动时,就应该考虑限制你的标记。这是改用HTML5、舍弃那些原来的XHTML和 HTML4的一个充分理由。你可以查看DOM元素的数量,只要在Firebug插件的控制台中输入:document.getElementsByTagName('*').length。

压缩代码

要提供经过压缩的JavaScript页面,最有效的办法就是先用JavaScript压缩工具对你的代码压缩一下,这种压缩工具可以压缩变量和参数名称,然后提供因而获得的代码,使用了gzip压缩。

是的,我没有压缩我的main.js,但你要检查有没有未经压缩的任何jQuery插件,别忘了压缩。下面我列出了压缩方面的几个方案。

◆ YUI压缩工具(我的最爱,jQuery开发团队就使用它),初学者指南(http://www.slideshare.net/nzakas /extreme-JavaScript-compression-with-yui-compressor)、第二指南 (http://vilimpoc.org/research/js-speedup/)和官方网站(http: //developer.yahoo.com/yui/compressor/)。

◆ Dean Edwards Packer(http://dean.edwards.name/packer/)

◆ JSMin(http://crockford.com/JavaScript/jsmin)

GZip压缩:其背后的想法是,缩短在浏览器和服务器之间传送数据的时间。缩短时间后,你得到标题是Accept-Encoding: gzip,deflate的一个文件。不过这种压缩方法有一些缺点。它在服务器端和客户端都要占用处理器资源(以便压缩和解压缩),还要占用磁盘空间。

避免eval():虽然有时eval()会在时间方面带来一些效率,但使用它绝对是错误的做法。eval()导致你的代码看起来更脏,而且会逃过大多数压缩工具的压缩。

加快JavaScript装入速度的工具:Lab.js

有许多出色的工具可以加快JavaScript装入的速度。值得一提的一款工具是Lab.js。

借助LAB.js(装入和阻止JavaScript),你就可以并行装入JavaScript文件,加快总的装入过程,此外,你还可以为需要装入的脚本设置某个顺序,那样就能确保依赖关系的完整性。此外,开发者声称其网站上的速度提升了2倍。

使用适当的CDN

现在许多网页使用内容分发网络(CDN)。它可以改进你的缓存机制,因为每个人都可以使用它。它还能为你节省一些带宽。你很容易使用ping检测或使用Firebug调试那些服务器,以便搞清可以从哪些方面加快数据的速度。选择CDN时,要照顾到你网站那些访客的位置。记得尽可能使用公共存储库。

面向jQuery的几个CDN方案:

◆ http://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.4.2/jquery.min.js——谷歌Ajax,关于更多库的信息请参阅http://code.google.com/apis/libraries /devguide.html#Libraries。

◆ http://ajax.microsoft.com/ajax/jquery/jquery-1.4.2.min.js——微软的CDN

http://code.jquery.com/jquery-1.4.2.min.js——Edgecast (mt)。

网页末尾装入JavaScript

如果你关注用户,用户因互联网连接速度慢而没有离开你的网页,这是一个非常好的做法。易用性和用户放在首位,JavaScript放在末位。这也许很痛苦,但是你应该有所准备,有些用户会禁用JavaScript。可以在头部分放置需要装入的一些JavaScript,但是前提是它以异步方式装入。

异步装入跟踪代码

这一点非常重要。我们大多数人使用谷歌分析工具(Google Analytics)来获得统计数据。这很好。现在看一下你把你的跟踪代码放在哪里。是放在头部分?还是说它使用document.write?然后,如果你没有使用谷歌分析工具异步跟踪代码,那也只能怪你自己。

这就是谷歌分析工具异步跟踪代码的样子,我们必须承认,它使用DOM,而不是使用document.write,这可能更适合你。它可以在网页装入之前检测到其中一些事件,这非常重要。现在想一想这种情况,你的网页甚至还没有装入,所有用户都关闭了网页,已找到了解决页面浏览量错失的办法,代码如下:

  1. var _gaq = _gaq || [];  
  2.  _gaq.push(['_setAccount', 'UA-XXXXXXX-XX']);  
  3.  _gaq.push(['_trackPageview']);  
  4.  (function() {  
  5.  var ga = document.createElement('script'); ga.type = 'text/JavaScript'; ga.async = true;  
  6.  ga.src = ('https:' == document.location.protocol ? 'https://ssl' : 'http://www') + '.google-analytics.com/ga.js';  
  7.  var s = document.getElementsByTagName('script')[0]; s.parentNode.insertBefore(ga, s);  
  8.  })();  

没有使用谷歌分析工具?这不是问题,今天的分析工具提供商大多允许你使用异步跟踪。

Ajax优化

Ajax请求对你网站的性能有重大影响。下面我介绍关于Ajax优化的几个要点。

缓存你的ajax

先看一下你的代码。你的ajax可以缓存吗?是的,它依赖数据,但是你的ajax请求大多应该可以缓存。在jQuery中,你的请求在默认情况下已被缓存,不包括script和jsonp数据类型。

针对Ajax请求使用GET

POST类型请求要发送两个TCP数据包(先发送标题,然后发送数据)。GET类型请求只需要发送一个数据包(这可能取决于你的cookie数量)。所以,当你的URL长度不到2K,你又想请求一些数据时,不妨使用GET。

使用ySlow

语言层次方面

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;i0;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:

  1. 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:

  1. ("" + ) > 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,代码如下:

  1. 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。

实例,最初的代码,代码如下:

  1. var s = [x1,x2,.....];  
  2. var t = [y1,y2,.....].  
  3. //s和t的长度对应,大约2700个元素。  
  4. function String.prototype.s2c(){  
  5. var k='';  
  6. for(var i=0;i<this.length;i++)  
  7. k+=(s.indexOf(this.charAt(i))==-1)?this.charAt(i):t.charAt(s.indexOf(this.charAt(i)))  
  8. return k;  
  9. }  

这段代码为:把String中在s数组出现的字符用t中相应位置的字符替换,这种方法可以用在繁简转换上。String的长度不小,一般为一篇blog文章的长度。

第一次优化:把k变成数组,因为字符串相加没有Array.join的内存效率好,代码如下:

  1. function String.prototype.s2c(){  
  2. var k=[];  
  3. for(var i=0;i<this.length;i++)  
  4. k.push((s.indexOf(this.charAt(i))==-1)?this.charAt(i):t.charAt(s.indexOf(this.charAt(i))));  
  5. return k.join('');  
  6. }  

效率提高不少。

第二次优化:减少循环内的运算次数,代码如下:

  1. function String.prototype.s2c(){  
  2. var k=[];  
  3. for(var i=0;i<this.length;i++) {  
  4.     var thisC = this.charAt(i);  
  5.     k.push((s.indexOf(thisC)==-1)?thisC:t.charAt(s.indexOf(thisC)));  
  6. }  
  7. return k.join('');  
  8. }  

这一次把三次this.charAt(i)调用变成了一次调用,效率也有所提高。

第三次优化:把数组的indexOf改成HashMap查找方式,修改循环里面的this.length

先创建HashMap,代码如下:

  1. var sMap = {},tMap={};  
  2.     for(var i=0;i<s.length;i++) {  
  3.         var sChar = s.charAt(i);  
  4.         var tChar = t.charAt(i);  
  5.         sMap[sChar ] = tChar;  
  6.         tMap[tChar] = sChar;  
  7.     }  

然后修改代码,代码如下:

  1. function String.prototype.s2c(){  
  2. var k=[];  
  3. var len = this.length;  
  4. for(var i=0;i<len;i++) {  
  5.     var thisC = this.charAt(i);  
  6.     k[i] = sMap[thisC] || thisC;  
  7. }  
  8. return k.join('');  
  9. }  

这一次改进性能也会有比较好的提升,最后一次优化:改进数组访问的性能,把原字符串split成数组,然后在一个数组上操作,代码如下:

  1. function String.prototype.s2c(){  
  2. var len = this.length;  
  3. var k=this.split('');  
  4. for(var i=0;i<len;i++) {  
  5.     var thisC = this[i];  
  6.     var to = sMap(thisC);  
  7.     to?k[i]=to:''//这里有一个小技巧,这个技巧导致当sMap里没有thisC的映射时下面可以少一次赋值运算  
  8. }  
  9. return k.join('');  
  10. }  

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.

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