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JavaScript性能提升学习

csxiaoyao · 3月14日 · 2017年 本文6900字 · 阅读18分钟11

JavaScript性能提升学习

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1 提升js加载与执行性能

  1. 多数浏览器使用单一进程处理UI和js脚本执行,部分浏览器允许并行下载js文件,但仍会阻塞其他资源下载,比如图片,页面仍必须等到所有js代码下载执行完才能继续,内嵌脚本不要跟在后,将会导致页面阻塞等待样式表的下载

  2. 减少<script>标签的数量,包括内嵌和外链脚本,最小化执行延迟会明显改善页面性能,
    方式一:合并
    方式二:

    <code><script type="text/javascript" src="http://yui.yahooapis.com/combo?2.7.0/build/yahoo/yahoo-min.js&2.7.0/build/event/event-min.js "></script></code>
  3. 无阻塞下载js文件
    3.1 defer延迟脚本,兼容性不佳,代码仍会下载,但会等到DOM加载完,onload事件触发前执行

    <code><script defer>
    alert("defer");
    </script>
    <script>
    alert("script");
    </script>
    <script>
    window.onload = function(){
        alert("load");
    };
    </script></code>

    不支持defer属性的浏览器:defer、script、load
    支持defer属性的浏览器:script、defer、load
    3.2 动态添加script标签,添加到head中比添加到body中安全
    3.3 XHR动态脚本注入兼容性好,但不能跨域

    <code>var xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open("get", "file1.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);</code>

    3.4 推荐的方式

    <code>function loadScript(url, callback){
    var script = document.createElement("script")
    script.type = "text/javascript";
    if (script.readyState){ //IE
        script.onreadystatechange = function(){
            if (script.readyState == "loaded" || script.readyState == "complete"){
                script.onreadystatechange = null;
                callback();
            }
        };
    } else { //Others
        script.onload = function(){
            callback();
        };
    }
    script.src = url;
    document.getElementsByTagName("head")[0].appendChild(script);
    }
    loadScript("the-rest.js", function(){
    Application.init();
    });</code>

    3.5 LazyLoad类库实现懒加载

2 提升js数据存取性能

2.1 管理作用域

  1. 尽量使用字面量和局部变量,减少数组项和对象成员的使用
  2. 管理作用域链,将全局变量的引用存储在局部变量中,用局部变量代替全局变量,将全局变量的访问次数从多次改为1次,数量越大,效果越明显(with和try/catch中的catch可改变执行环境作用域链,但不推荐)
    <code>var doc = document;
    doc.X……
    doc.XX……
    doc.XXX……</code>
  3. 闭包的[[scope]]属性包含了与执行环境作用域相同的对象的引用,且不会随函数的执行环境活动对象的销毁一同销毁,此外,频繁调用存在跨作用域变量存在性能问题,解决方法为使用局部变量存储跨作用域变量。

    2.2 对象成员

  4. js中的对象基于原型,对象通过一个内部属性(proto)绑定到它的原型,hasOwnProperty()只在当前对象查找是否包含该属性,in操作符则可以同时搜索实例及其原型
  5. 原型链中搜索实例成员比从字面量或局部变量中读取代价更高,且嵌套越深,代价越高,location.href比window.location.href快,而后者又比window.location.href.toString()快,可以利用局部变量减少对对象成员的读写

3 DOM编程

3.1 DOM操作

  1. DOM的访问与修改较慢,通用的经验法则是:最小化DOM访问次数,把运算尽量留在ECMAScript端处理
  2. innerHTML比document.createElement()的原生DOM方法在大多数浏览器中略快,cloneNode比createElement略快。
  3. HTML集合(document.getElementsByName()/ClassName()/TagName()、document.images/links/forms/forms[0].elements的返回值)是类似数组的列表,因为没有数组的方法,却又类似数组的length属性,并且能以索引方式访问。
  4. HTMLCollection一直与文档保持连接,当需要最新信息时会重复执行查询的过程,即使只是获取集合元素(length属性)
    <code>var alldivs = document.getElementsByTagName('div');
    for (var i = 0; i < alldivs.length; i++) {
    document.body.appendChild(document.createElement('div'))
    }</code>

    这个例子反映了集合的动态性,此处为死循环,因为alldivs.length是不断更新的,并且速度相比直接查询数组length慢很多,因为length每次都要重新查询。优化方法:1、把HTMLCollection存储在局部变量数组中;2、把length缓存在循环外部。

  5. 在IE中,nextSibling比childNode表现优异,选择过滤非元素节点的api效率更高。
    <code>属性名                     被替代的属性
    children                        childNodes
    childElementCount           childNodes.length
    firstElementChild           firstChild
    lastElementChild            lastChild
    nextElementSibling          nextSibling
    previousElementSibling      previousSibling</code>
  6. 如果可能,使用速度更快更简洁的api
    <code>document.querySelector('#menu a');</code>

3.2 重绘与重排

  1. 浏览器下载完页面中所有组件后会解析并生成两个内部数据结构:DOM树、渲染树,重绘与重排代价非常昂贵,应尽量避免
  2. offset/scroll/clientTop/Left/Width/Height会强制执行渲染队列中的“待处理变化”并触发重排以返回正确的值,应尽量避免直接使用,而是缓存布局信息
  3. 四种“离线”优化思路
    (1) 合并对样式的改变,一次性修改DOM;
    (2) 隐藏元素,应用修改,重新显示;
    (3) 使用文档片段在当前DOM外构建一个子树,再拷贝回文档;
    (4) 使元素脱离文档流,克隆,修改副本,替换原始元素
  4. 动画:例如展开/折叠动画,大规模重排会有卡顿感,优化:
    (1) 绝对定位脱离文档流;
    (2) 添加动画,临时覆盖部分页面;
    (3) 动画结束,下移到标准流,恢复定位,重绘与重排一次
  5. IE中尽量减少使用:hover,优化性能

3.3 事件委托

减少事件处理器数量,利用了事件三个阶段:捕获–>到达目标–>冒泡 中的最后一个阶段。在父元素绑定事件,实现对子元素的事件监听,需要实现一堆浏览器兼容代码,流程:1、访问事件对象,判断事件源;2、取消文档树中的冒泡(可选);3、阻止默认操作(可选)

4 算法和控制流程

4.1 循环

  1. 四种循环:for、while、do-while、for-in,for-in明显较慢
    倒序遍历数组能够提升性能,因为简化了控制条件的判断,(k–)到0自动停止,数值型可以自动转换boolean型,不用写成(k < n)
  2. 减少forEach基于函数的迭代的使用

4.2 条件语句

通常情况下, switch比if-else快,switch适合于使用一系列的操作的场景,当单个键和单个值存在逻辑映射且判断条件较多时,使用查找表(数组映射)比使用if-else/switch效率更高

4.3 递归

浏览器的调用栈大小限制了递归的使用规模,尽量使用迭代代替递归
栈溢出错误的解决方式:
使用try-catch捕获

<code>try{
    // 递归程序
}catch(e){}</code>

5 字符串和正则表达式

  1. 当连接数量巨大或尺寸巨大的字符串时,数组项合并是唯一在IE7及更早版本中性能合理的方法。如果不考虑IE7及更早版本的性能,数组项合并是最慢的数组项合并方法之一,推荐使用+或+=操作符代替,避免不必要的中间字符串
  2. 部分匹配比完全不匹配所用时间长
  3. 回溯既是正则表达式匹配功能的基本组成部分,也是正则表达式的低效之源
  4. 优化:使相邻字元互斥,避免嵌套量词对同一字符串的相同部分匹配多次,通过重复利用预查的原子组去除不必要的回溯
  5. trim的浏览器兼容的高效混合解决方案
    <code>String.prototype.trim = function(){
    var str = this.replace(/^\s+/,""),
        end = str.length - 1,
        ws = /\s/;
    while(ws.test(str.charAt(end))){
        end--;
    }
    return str.slice(0,end+1);
    }</code>

6 快速响应的用户界面

<code>function timedProcessArray(items,process,callback){
    var todo = items.concat(); // 克隆原始数组
    setTimeout(function(){
        var start = +new Date();
        do{
            process(todo.shift());
        }while(todo.length > 0 && (+new Date()-start<50));
        if(todo.length>0){
            setTimeout(arguments.callee,25);
        }else{
            callback(items);
        }
    },25);
}</code>
  1. JavaScript任务的执行不应超过100ms
  2. 定时器能够用来安排代码延迟执行,可以把长时间运行脚本分解成一系列小任务
  3. Web Workers是新版浏览器支持的特性,允许在UI线程外执行js代码,从而避免锁定
    (略……)

7 Ajax

7.1 请求数据的五种常用技术

【常用】:

  1. XMLHttpRequest (XHR): 收到的所有数据当成一个字符串,可能降低解析速度
  2. Dynamic script tag insertion 动态脚本注入(跨域)
  3. Multipart XHR (MXHR)
    优点:客户端一个HTTP请求从服务器端获取多个资源(http请求对ajax的性能影响极大)
    缺点:浏览器无法缓存资源、老版本IE不支持 readyState==3 和 data:URL

    <code>// 实时处理请求响应数据
    var req = new XMLHttpRequest();
    var getLatestPacketInterval, lastLength = 0;
    req.open('GET', 'rollup_images.php', true);
    req.onreadystatechange = readyStateHandler;
    req.send(null);
    function readyStateHandler{
    // 传输中
    if (req.readyState === 3 && getLatestPacketInterval === null) {
        // Start polling.
        getLatestPacketInterval = window.setInterval(function() {
            getLatestPacket();
        }, 15);
    }
    // 传输结束
    if (req.readyState === 4) {
        // Stop polling.
        clearInterval(getLatestPacketInterval);
        // Get the last packet.
        getLatestPacket();
    }
    }
    function getLatestPacket() {
    var length = req.responseText.length;
    var packet = req.responseText.substring(lastLength, length);
    processPacket(packet);
    lastLength = length;
    }</code>

    编写健壮的MXHR代码较为复杂,此处略过……

【极端】:

  1. iframes
  2. Comet

7.2 发送数据

  1. XHR
    GET方式更快,get只发一个数据包,post发两个数据包(头、正文)

    <code>req.onerror = function() {
    setTimeout(function() {
        xhrPost(url, params, callback);
    }, 1000);
    };</code>

    请求失败时重发数据有利于用户体验

  2. 信标(beacons)

7.3 数据格式

  1. XML: 支持良好,但笨重且解析慢
  2. JSON: 数组形式的json解析速度更快
  3. JSON-P: 动态脚本注入
    区分json与jsonp,二者原理不同,jsonp是json的一种使用模式

    ajax的核心是通过XmlHttpRequest获取非本页内容,而jsonp的核心则是动态添加<script>标签来调用服务器提供的js脚本

  4. HTML: 传输极慢,但可以节省客户端CPU周期
  5. 自定义格式:字符分隔的自定义格式例如使用 ";", 使用split解析,效率高,数据尺寸小

7.4 Ajax性能优化:缓存数据

  1. 服务器端:设置HTTP头信息,确保响应被浏览器缓存
    (1) 必须使用GET请求
    (2) 设置Expires头信息
  2. 客户端:把获取到的信息存储本地,避免再次请求
    <code>var localCache = {};
    function xhrRequest(url, callback) {
    // Check the local cache for this URL.
    if (localCache[url]) {
        callback.success(localCache[url]);
        return;
    }
    // If this URL wasn't found in the cache, make the request.
    var req = createXhrObject();
    req.onerror = function() {
        callback.error();
    };
    req.onreadystatechange = function() {
        if (req.readyState == 4) {
            if (req.responseText === '' || req.status == '404') {
                callback.error();
                return;
            }
            // Store the response on the local cache.
            localCache[url] = req.responseText;
            callback.success(req.responseText);
        }
    };
    req.open("GET", url, true);
    req.send(null);
    }</code>
    <code>delete localCache['/user/friendlist/'];
    delete localCache['/user/contactlist/'];</code>

8 编程实战

8.1 避免双重求值

避免使用 eval()、Function(),给setTimeout()、setInterval()传递函数作为参数而非字符串

8.2 使用Object/Array直接量

{}、[] 速度更快且代码简洁

8.3 避免重复工作

使用延迟加载、条件预加载

8.4 使用位操作和原生方法

尤其是数学运算与DOM操作

9 构建并部署高性能的JavaScript应用

合并js文件减少请求数、使用YUI Compressor压缩js文件、服务器端压缩js代码(Gzip)、设置http响应头缓存js文件、使用CDN

10 工具

10.1 性能分析

10.2 网络分析

JavaScript性能提升学习-禅林阆苑

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