JavaScript性能优化小窍门汇总(含实例)

由 youj 创建,最后一次修改 2016-11-28

在众多语言中,JavaScript已经占有重要的一席之地,利用JavaScript我们可以做很多事情 , 应用广泛。在web应用项目中,需要大量JavaScript的代码,将来也会越来越多。但是由于JavaScript是一个作为解释执行的语言,而且它的单线程机制,决定了性能问题是JavaScript的弱点,也是开发者在写JavaScript的时候需注意的一个问题,因为经常会遇到Web 2.0应用性能欠佳的问题,主因就是JavaScript性能不足,导致浏览器负荷过重。 Javascript性能优化绝不是一种书面的技能,那么应该如何正确的加载和执行 JavaScript代码,从而提高其在浏览器中的性能呢?下面就给大家做一些优化小窍门的知识汇总。


无论当前 JavaScript 代码是内嵌还是在外链文件中,页面的下载和渲染都必须停下来等待脚本执行完成。JavaScript 执行过程耗时越久,浏览器等待响应用户输入的时间就越长。浏览器在下载和执行脚本时出现阻塞的原因在于,脚本可能会改变页面或JavaScript的命名空间,它们会对后面页面内容造成影响。一个典型的例子就是在页面中使用:

document.write()
示例:
<html>
<head>
    <title>Source Example</title>
</head>
<body>
    <p>
    <script type="text/javascript">
        document.write("Today is " + (new Date()).toDateString());
    </script>
    </p>
</body>
</html>
当浏览器遇到<script>标签时,当前 HTML 页面无从获知 JavaScript 是否会向<p> 标签添加内容,或引入其他元素,或甚至移除该标签。因此,这时浏览器会停止处理页面,先执行 JavaScript代码,然后再继续解析和渲染页面。同样的情况也发生在使用 src 属性加载 JavaScript的过程中,浏览器必须先花时间下载外链文件中的代码,然后解析并执行它。在这个过程中,页面渲染和用户交互完全被阻塞了。

不要使用 with() 语句

这是因为 with() 语句将会在作用域链的开始添加额外的变量。额外的变量意味着,当任何变量需要被访问的时候,JavaScript引擎都需要先扫描with()语句产生的变量,然后才是局部变量,最后是全局变量。 So with() essentially gives local variables all the performance drawbacks of global ones, and in turn derails Javascript optimization. 因此with()语句同时给局部变量和全局变量的性能带来负面影响,最终使我们优化JavaScript性能的计划破产。


对象属性和数组元素的速度都比变量慢

谈到JavaScript的数据,一般来说有4种访问方式:数值、变量、对象属性和数组元素。在考虑优化时,数值和变量的性能差不多,并且速度显著优于对象属性和数组元素。

因此当你多次引用一个对象属性或者数组元素的时候,你可以通过定义一个变量来获得性能提升。(这一条在读、写数据时都有效)虽然这条规则在绝大多数情况下是正确的,但是Firefox在优化数组索引上做了一些有意思的工作,能够让它的实际性能优于变量。但是考虑到数组元素在其他浏览器上的性能弊端,还是应该尽量避免数组查找,除非你真的只针对于火狐浏览器的性能而进行开发。


避免全局查找

在一个函数中会用到全局对象存储为局部变量来减少全局查找,因为访问局部变量的速度要比访问全局变量的速度更快些
function search() {
            //当我要使用当前页面地址和主机域名
            alert(window.location.href + window.location.host);
        }
        //最好的方式是如下这样  先用一个简单变量保存起来
        function search() {
            var location = window.location;
            alert(location.href + location.host);
        }


避免with语句

和函数类似 ,with语句会创建自己的作用域,因此会增加其中执行的代码的作用域链的长度,由于额外的作用域链的查找,在with语句中执行的代码肯定会比外面执行的代码要慢,在能不使用with语句的时候尽量不要使用with语句。
with (a.b.c.d) {
            property1 = 1;
            property2 = 2;
        }
        //可以替换为:
        var obj = a.b.c.d;
        obj.property1 = 1;
        obj.property2 = 2;

数字转换成字符串

般最好用”" + 1来将数字转换成字符串,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()

通过模板元素clone,替代createElement

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。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,1:无法保证代码的有效性,2: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。
 var frag = document.createDocumentFragment();
        for (var i = 0; i < 1000; i++) {
            var el = document.createElement('p');
            el.innerHTML = i;
            frag.appendChild(el);
        }
        document.body.appendChild(frag);
        //替换为:
        var frag = document.createDocumentFragment();
        var pEl = document.getElementsByTagName('p')[0];
        for (var i = 0; i < 1000; i++) {
            var el = pEl.cloneNode(false);
            el.innerHTML = i;
            frag.appendChild(el);
        }
        document.body.appendChild(frag);

避免低效率的脚本位置

HTML 4 规范指出 <script> 标签可以放在 HTML 文档的<head>或<body>中,并允许出现多次。Web 开发人员一般习惯在 <head> 中加载外链的 JavaScript,接着用 <link> 标签用来加载外链的 CSS 文件或者其他页面信息。

低效率脚本位置示例:
<html>
<head>
    <title>Source Example</title>
    <script type="text/javascript" src="script1.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="script2.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="script3.js"></script>
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="styles.css">
</head>
<body>
    <p>Hello world!</p>
</body>
</html>
然而这种常规的做法却隐藏着严重的性能问题。在清单 2 的示例中,当浏览器解析到 <script> 标签(第 4 行)时,浏览器会停止解析其后的内容,而优先下载脚本文件,并执行其中的代码,这意味着,其后的 styles.css 样式文件和<body>标签都无法被加载,由于<body>标签无法被加载,那么页面自然就无法渲染了。因此在该 JavaScript 代码完全执行完之前,页面都是一片空白。下图描述了页面加载过程中脚本和样式文件的下载过程。

脚本位置

我们可以发现一个有趣的现象:第一个 JavaScript 文件开始下载,与此同时阻塞了页面其他文件的下载。此外,从 script1.js 下载完成到 script2.js 开始下载前存在一个延时,这段时间正好是 script1.js 文件的执行过程。每个文件必须等到前一个文件下载并执行完成才会开始下载。在这些文件逐个下载过程中,用户看到的是一片空白的页面。

从 IE 8、Firefox 3.5、Safari 4 和 Chrome 2 开始都允许并行下载 JavaScript 文件。这是个好消息,因为<script>标签在下载外部资源时不会阻塞其他<script>标签。遗憾的是,JavaScript 下载过程仍然会阻塞其他资源的下载,比如样式文件和图片。尽管脚本的下载过程不会互相影响,但页面仍然必须等待所有 JavaScript 代码下载并执行完成才能继续。因此,尽管最新的浏览器通过允许并行下载提高了性能,但问题尚未完全解决,脚本阻塞仍然是一个问题。

由于脚本会阻塞页面其他资源的下载,因此推荐将所有<script>标签尽可能放到<body>标签的底部,以尽量减少对整个页面下载的影响。

推荐的代码放置位置示例:
<head>
    <title>Source Example</title>
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="styles.css">
</head>
<body>
    <p>Hello world!</p>
    <!-- Example of efficient script positioning -->
    <script type="text/javascript" src="script1.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="script2.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="script3.js"></script>
</body>
</html>
这段代码展示了在 HTML 文档中放置<script>标签的推荐位置。尽管脚本下载会阻塞另一个脚本,但是页面的大部分内容都已经下载完成并显示给了用户,因此页面下载不会显得太慢。这是优化 JavaScript 的首要规则:将脚本放在底部。

小心使用闭包

虽然你可能还不知道“闭包”,但你可能在不经意间经常使用这项技术。闭包基本上被认为是JavaScript中的new,当我们定义一个即时函数的时候,我们就使用了闭包,比如:
document.getElementById('foo').onclick = function(ev) { };

闭包的问题在于:根据定义,在它们的作用域链中至少有三个对象:闭包变量、局部变量和全局变量。这些额外的对象将会导致其他的性能问题。但是Nicholas并不是要我们因噎废食,闭包对于提高代码可读性等方面还是非常有用的,只是不要滥用它们(尤其在循环中)。


在循环时将控制条件和控制变量合并起来

提到性能,在循环中需要避免的工作一直是个热门话题,因为循环会被重复执行很多次。所以如果有性能优化的需求,先对循环开刀有可能会获得最明显的性能提升。

一种优化循环的方法是在定义循环的时候,将控制条件和控制变量合并起来,下面是一个没有将他们合并起来的例子:

for ( var x = 0; x < 10; x++ ) {
};
当我们要添加什么东西到这个循环之前,我们发现有几个操作在每次迭代都会出现。JavaScript引擎需要:
#1:检查 x 是否存在
#2:检查 x 是否小于 0 <span style="color: #888888;">(这里可能有笔误)</span>
#3:使 x 增加 1
然而如果你只是迭代元素中的一些元素,那么你可以使用while循环进行轮转来替代上面这种操作:
var x = 9;
do { } while( x-- );

使用 XMLHttpRequest(XHR)对象

此技术首先创建一个 XHR 对象,然后下载 JavaScript 文件,接着用一个动态<script>元素将 JavaScript 代码注入页面。

通过 XHR 对象加载 JavaScript 脚本:
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open("get", "script1.js", true);
xhr.onreadystatechange = function(){
    if (xhr.readyState == 4){
        if (xhr.status >= 200 && xhr.status < 300 || xhr.status == 304){
            var script = document.createElement ("script");
            script.type = "text/javascript";
            script.text = xhr.responseText;
            document.body.appendChild(script);
        }
    }
};
xhr.send(null);
此代码向服务器发送一个获取 script1.js 文件的 GET 请求。onreadystatechange 事件处理函数检查readyState 是不是 4,然后检查 HTTP 状态码是不是有效(2XX 表示有效的回应,304 表示一个缓存响应)。如果收到了一个有效的响应,那么就创建一个新的<script>元素,将它的文本属性设置为从服务器接收到的 responseText 字符串。这样做实际上会创建一个带有内联代码的<script>元素。一旦新<script>元素被添加到文档,代码将被执行,并准备使用。

这种方法的主要优点是,您可以下载不立即执行的 JavaScript 代码。由于代码返回在<script>标签之外(换句话说不受<script>标签约束),它下载后不会自动执行,这使得您可以推迟执行,直到一切都准备好了。另一个优点是,同样的代码在所有现代浏览器中都不会引发异常。

此方法最主要的限制是:JavaScript 文件必须与页面放置在同一个域内,不能从 CDN 下载(CDN 指”内容投递网络(Content Delivery Network)”,所以大型网页通常不采用 XHR 脚本注入技术。

注意NodeList

最小化访问NodeList的次数可以极大的改进脚本的性能
 var images = document.getElementsByTagName('img');
        for (var i = 0, len = images.length; i < len; i++) {

        }
编写JavaScript的时候一定要知道何时返回NodeList对象,这样可以最小化对它们的访问

1、进行了对getElementsByTagName()的调用
2、获取了元素的childNodes属性
3、获取了元素的attributes属性
4、访问了特殊的集合,如document.forms、document.images等等

要了解了当使用NodeList对象时,合理使用会极大的提升代码执行速度

避免与null进行比较

由于JavaScript是弱类型的,所以它不会做任何的自动类型检查,所以如果看到与null进行比较的代码,尝试使用以下技术替换:


1、如果值应为一个引用类型,使用instanceof操作符检查其构造函数

2、如果值应为一个基本类型,作用typeof检查其类型

3、如果是希望对象包含某个特定的方法名,则使用typeof操作符确保指定名字的方法存在于对象上


尊重对象的所有权

因为JavaScript可以在任何时候修改任意对象,这样就可以以不可预计的方式覆写默认的行为,所以如果你不负责维护某个对象,它的对象或者它的方法,那么你就不要对它进行修改,具体一点就是说:

1、不要为实例或原型添加属性
2、不要为实例或者原型添加方法
3、不要重定义已经存在的方法
4、不要重复定义其它团队成员已经实现的方法,永远不要修改不是由你所有的对象,你可以通过以下方式为对象创建新的功能:
1、创建包含所需功能的新对象,并用它与相关对象进行交互
2、创建自定义类型,继承需要进行修改的类型,然后可以为自定义类型添加额外功能

循环引用

如果循环引用中包含DOM对象或者ActiveX对象,那么就会发生内存泄露。内存泄露的后果是在浏览器关闭前,即使是刷新页面,这部分内存不会被浏览器释放。

简单的循环引用:
 var el = document.getElementById('MyElement');
        var func = function () {
            //…
        }
        el.func = func;
        func.element = el;
但是通常不会出现这种情况。通常循环引用发生在为dom元素添加闭包作为expendo的时候。
  function init() {
            var el = document.getElementById('MyElement');
            el.onclick = function () {
                //……
            }
        }
        init();

init在执行的时候,当前上下文我们叫做context。这个时候,context引用了el,el引用了function,function引用了context。这时候形成了一个循环引用。

下面2种方法可以解决循环引用:


1、置空dom对象
 function init() {
            var el = document.getElementById('MyElement');
            el.onclick = function () {
                //……
            }
        }
        init();
        //可以替换为:
        function init() {
            var el = document.getElementById('MyElement');
            el.onclick = function () {
                //……
            }
            el = null;
        }
        init();

将el置空,context中不包含对dom对象的引用,从而打断循环应用。


如果我们需要将dom对象返回,可以用如下方法:

 function init() {
            var el = document.getElementById('MyElement');
            el.onclick = function () {
                //……
            }
            return el;
        }
        init();
        //可以替换为:
        function init() {
            var el = document.getElementById('MyElement');
            el.onclick = function () {
                //……
            }
            try {
                return el;
            } finally {
                el = null;
            }
        }
        init();

2、构造新的context
 function init() {
            var el = document.getElementById('MyElement');
            el.onclick = function () {
                //……
            }
        }
        init();
        //可以替换为:
        function elClickHandler() {
            //……
        }
        function init() {
            var el = document.getElementById('MyElement');
            el.onclick = elClickHandler;
        }
        init();

把function抽到新的context中,这样,function的context就不包含对el的引用,从而打断循环引用。

通过javascript创建的dom对象,必须append到页面中

IE下,脚本创建的dom对象,如果没有append到页面中,刷新页面,这部分内存是不会回收的!

  function create() {
            var gc = document.getElementById('GC');
            for (var i = 0; i < 5000; i++) {
                var el = document.createElement('div');
                el.innerHTML = "test";
                //下面这句可以注释掉,看看浏览器在任务管理器中,点击按钮然后刷新后的内存变化
                gc.appendChild(el);
            }
        }


字符串连接

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,使用JavaScript数组来收集,最后使用join方法连接起来

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

各种类型转换

var myVar = "3.14159",
        str = "" + myVar, //  to string  
        i_int = ~ ~myVar,  //  to integer  
        f_float = 1 * myVar,  //  to float  
        b_bool = !!myVar,  /*  to boolean - any string with length 
                                and any number except 0 are true */
        array = [myVar];  //  to array
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

多个类型声明

在JavaScript中所有变量都可以使用单个var语句来声明,这样就是组合在一起的语句,以减少整个脚本的执行时间,就如上面代码一样,上面代码格式也挺规范,让人一看就明了。

插入迭代器

如var name=values[i]; i++;前面两条语句可以写成var name=values[i++]

使用直接量

var aTest = new Array(); //替换为
        var aTest = [];
        var aTest = new Object; //替换为
        var aTest = {};
        var reg = new RegExp(); //替换为
        var reg = /../;
        //如果要创建具有一些特性的一般对象,也可以使用字面量,如下:
        var oFruit = new O;
        oFruit.color = "red";
        oFruit.name = "apple";
        //前面的代码可用对象字面量来改写成这样:
        var oFruit = { color: "red", name: "apple" };

避免双重解释

如果要提高代码性能,尽可能避免出现需要按照JavaScript解释的字符串,也就是
1、尽量少使用eval函数
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,而且使用Eval带来的安全性问题也是不容忽视的。

2、不要使用Function构造器
不要给setTimeout或者setInterval传递字符串参数
 var num = 0;
        setTimeout('num++', 10);
        //可以替换为:
        var num = 0;
        function addNum() {
            num++;
        }
        setTimeout(addNum, 10);

缩短否定检测

 if (oTest != '#ff0000') {
            //do something
        }
        if (oTest != null) {
            //do something
        }
        if (oTest != false) {
            //do something
        }
        //虽然这些都正确,但用逻辑非操作符来操作也有同样的效果:
        if (!oTest) {
            //do something
        }

释放javascript对象

在rich应用中,随着实例化对象数量的增加,内存消耗会越来越大。所以应当及时释放对对象的引用,让GC能够回收这些内存控件。

对象:obj = null

对象属性:delete obj.myproperty

数组item:使用数组的splice方法释放数组中不用的item


性能方面的注意事项

1、尽量使用原生方法

2、switch语句相对if较快

通过将case语句按照最可能到最不可能的顺序进行组织

3、位运算较快

当进行数字运算时,位运算操作要比任何布尔运算或者算数运算快

4、巧用||和&&布尔运算符

 function eventHandler(e) {
            if (!e) e = window.event;
        }
        //可以替换为:
        function eventHandler(e) {
            e = e || window.event;
        }
  if (myobj) {
            doSomething(myobj);
        }
        //可以替换为:
        myobj && doSomething(myobj);

避免错误应注意的地方

1、每条语句末尾须加分号

在if语句中,即使条件表达式只有一条语句也要用{}把它括起来,以免后续如果添加了语句之后造成逻辑错误


2、使用+号时需谨慎

JavaScript 和其他编程语言不同的是,在 JavaScript 中,’+'除了表示数字值相加,字符串相连接以外,还可以作一元运算符用,把字符串转换为数字。因而如果使用不当,则可能与自增符’++’混淆而引起计算错误

 var valueA = 20;
        var valueB = "10";
        alert(valueA + valueB);     //ouput: 2010 
        alert(valueA + (+valueB));  //output: 30 
        alert(valueA + +valueB);    //output:30 
        alert(valueA ++ valueB);     //Compile error


3、使用return语句需要注意

一条有返回值的return语句不要用()括号来括住返回值,如果返回表达式,则表达式应与return关键字在同一行,以避免压缩时,压缩工具自动加分号而造成返回与开发人员不一致的结果

function F1() {
            var valueA = 1;
            var valueB = 2;
            return valueA + valueB;
        }
        function F2() {
            var valueA = 1;
            var valueB = 2;
            return
            valueA + valueB;
        }
        alert(F1());  //output: 3 
        alert(F2());  //ouput: undefined

==和===的区别

避免在if和while语句的条件部分进行赋值,如if (a = b),应该写成if (a == b),但是在比较是否相等的情况下,最好使用全等运行符,也就是使用===和!==操作符会相对于==和!=会好点。==和!=操作符会进行类型强制转换
var valueA = "1";
        var valueB = 1;
        if (valueA == valueB) {
            alert("Equal");
        }
        else {
            alert("Not equal");
        }
        //output: "Equal"
        if (valueA === valueB) {
            alert("Equal");
        }
        else {
            alert("Not equal");
        }
        //output: "Not equal"


不要使用生偏语法

不要使用生偏语法,写让人迷惑的代码,虽然计算机能够正确识别并运行,但是晦涩难懂的代码不方便以后维护

函数返回统一类型

虽然JavaScript是弱类型的,对于函数来说,前面返回整数型数据,后面返回布尔值在编译和运行都可以正常通过,但为了规范和以后维护时容易理解,应保证函数应返回统一的数据类型

总是检查数据类型

要检查你的方法输入的所有数据,一方面是为了安全性,另一方面也是为了可用性。用户随时随地都会输入错误的数据。这不是因为他们蠢,而是因为他们很忙,并且思考的方式跟你不同。用typeof方法来检测你的function接受的输入是否合法

何时用单引号,何时用双引号

虽然在JavaScript当中,双引号和单引号都可以表示字符串, 为了避免混乱,我们建议在HTML中使用双引号,在JavaScript中使用单引号,但为了兼容各个浏览器,也为了解析时不会出错,定义JSON对象时,最好使用双引号

部署

1、用JSLint运行JavaScript验证器来确保没有语法错误或者是代码没有潜在的问
2、部署之前推荐使用压缩工具将JS文件压缩
3、文件编码统一用UTF-8
4、JavaScript 程序应该尽量放在 .js 的文件中,需要调用的时候在 HTML 中以 <script src=”filename.js”> 的形式包含进来。JavaScript 代码若不是该 HTML 文件所专用的,则应尽量避免在 HTML 文件中直接编写 JavaScript 代码。因为这样会大大增加 HTML 文件的大小,无益于代码的压缩和缓存的使用。另外,<script src=”filename.js”> 标签应尽量放在文件的后面,最好是放在</body>标签前。这样会降低因加载 JavaScript 代码而影响页面中其它组件的加载时间。

永远不要忽略代码优化工作,重构是一项从项目开始到结束需要持续的工作,只有不断的优化代码才能让代码的执行效率越来越好



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