编写高性能javascript

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许多javascript引擎，如Google的V8引擎（被Chrome和Node所用），是专门为需要快速执行的大型javascript应用所设计的。假如你是一个开发者，并且关心内存使用情况与页面性能，你应该了解用户浏览器中的javascript引擎是如何运作的。无论是V8，SpiderMonkey的（Firefox）的Carakan（Opera），Chakra（IE）或其他引擎，这样做可以帮助你更好地优化你的应用程序。这并不是说应该专门为某一浏览器或引擎做优化，万万别这么做。

但是，你应该问自己几个问题：

•在我的代码里，是否可以使代码更高效一些

•主流的javascript引擎都做了哪些优化

•什么是引擎无法优化的，垃圾回收器（GC）是否能回收我所期望的东西

加载快速的网站就像是一辆快速的跑车，需要用到特殊定制的零件

编写高性能代码时有一些常见的陷阱，在这篇文章中，我们将展示一些经过验证的、更好的编写代码体例。

那么，javascript在V8里是如何工作的？

假如你对JS引擎没有较深的了解，开发一个大型Web应用也没啥问题，就好比会开车的人也只是看过引擎盖而没有看过车盖内的引擎一样。鉴于Chrome是我的浏览器，所以谈一下它的javascript引擎。V8是由以下几个核心部分组成：

•一个基本的编译器，它会在代码执行前解析javascript代码并生成本地机器码，而不是执行字节码或简单地诠释它。这些代码好开始并不是高度优化的。

•V8将对象构建为对象模型。在javascript中对象体现为关联数组，但是在V8中对象被看作是隐藏的类，一个为了优化查询的内部类型系统。

•运行时分析器监视正在运行的系统，并标识了“hot”的函数（例如花费很长时间运行的代码）。

•优化编译重视新编译和优化那些被运行时分析器标识为“hot”的代码，并进行“内联”等优化（例如用被调用者的主体替代函数调用的位置）。

•V8支撑去优化，这意味着优化编译器假如发现对于代码优化的假设过于乐观，它会舍弃优化过的代码。

•V8有个垃圾收集器，了解它是如何工作的和优化javascript一样主要。

垃圾回收

垃圾回收是内存管理的一种形式，其实就是一个收集器的概念，尝试回收不再被使用的对象所占用的内存。在javascript这种垃圾回收语言中，应用程序中仍在被引用的对象不会被消灭。

手动消弭对象引用在大多数情况下是没有需要的。通过简单地把变量放在需要它们的地方（理想情况下，尽可能是局部作用域，即它们被使用的函数里而不是函数外层），一切将运作地很好。

垃圾回收器尝试回收内存

在javascript中，是不可能强制进行垃圾回收的。你不应该这么做，因为垃圾收集过程是由运行时控制的，它知道什么是好好的清理时机。

“消弭引用”的误解

网上有许多关于javascript内存回收的讨论都谈到delete这个关键字，虽然它可以被用来删除对象（map）中的属性（key），但有部分开发者认为它可以用来强制“消弭引用”。建议尽可能避免使用delete，在下面的例子中delete o.x 的弊大于利，因为它改变了o的隐藏类，并使它成为一个"慢对象"。

var o = { x：1 };

delete o.x; // true

o.x; // undefined

你会很容易地在流行的JS库中找到引用删除——这是具有语言目的性的。这里需要注重的是避免在运行时修改”hot”对象的结构。javascript引擎可以检测出这种“hot”的对象，并尝试对其进行优化。假如对象在生命周期中其结构没有较大的改变，引擎将会更容易优化对象，而delete操作现实上会触发这种较大的结构改变，因此不利于引擎的优化。

对于null是如何工作也是有误解的。将一个对象引用设置为null，并没有使对象变“空”，只是将它的引用设置为空而已。使用o.x= null比使用delete会更好些，但可能也不是很需要。

var o = { x：1 };

o = null;

o; // null

o.x // TypeError

假如此引用是当前对象的好后引用，那么该对象将被作为垃圾回收。假如此引用不是当前对象的好后引用，则该对象是可访问的且不会被垃圾回收。

另外需要注重的是，全局变量在页面的生命周期里是不被垃圾回收器清理的。无论页面打开多久，javascript运行时全局对象作用域中的变量会一向存在。

var myGlobalNamespace = {};

全局对象只会在刷新页面、导航到其他页面、关闭标签页或退出浏览器时才会被清理。函数作用域的变量将在超出作用域时被清理，即退出函数时，已经没有任何引用，这样的变量就被清理了。

经验法则

为了使垃圾回收器尽早收集尽可能多的对象，不要hold着不再使用的对象。这里有几件事需要记住：

•正如前面提到的，在合适的范围内使用变量是手动消弭引用的更好选择。即一个变量只在一个函数作用域中使用，就不要在全局作用域声明它。这意味着更干净省心的代码。

•确保解绑那些不再需要的事件监听器，尤其是那些即将被销毁的DOM对象所绑定的事件监听器。

•假如使用的数据缓存在本地，确保清理一下缓存或使用老化机制，以避免大量不被重用的数据被存储。

函数

接下来，我们谈谈函数。正如我们已经说过，垃圾收集的工作原理，是通过回收不再是访问的内存块（对象）。为了更好地说明这一点，这里有一些例子。

function foo（）{

var bar = new LargeObject（）;

bar.someCall（）;

}

当foo返回时，bar指向的对象将会被垃圾收集器主动回收，因为它已没有任何存在的引用了。

对比一下：

function foo（）{

var bar = new LargeObject（）;

bar.someCall（）;

return bar;

}

// somewhere else

var b = foo（）;

现在我们有一个引用指向bar对象，这样bar对象的生存周期就从foo的调用一向持续到调用者指定别的变量b（或b超出范围）。

闭包（CLOSURES）

当你看到一个函数，返回一个内部函数，该内部函数将获得范围外的访问权，即使在外部函数执行之后。这是一个基本的闭包 —— 可以在特定的上下文中设置的变量的表达式。例如：

function sum （x）{

function sumIt（y）{

return x + y;

};

return sumIt;

}

// Usage

var sumA = sum（4）;

var sumB = sumA（3）;

console.log（sumB）; // Returns 7

在sum调用上下文中生成的函数对象（sumIt）是无法被回收的，它被全局变量（sumA）所引用，并且可以通过sumA(n)调用。

让我们来看看另外一个例子，这里我们可以访问变量largeStr吗？

var a = function （）{

var largeStr = new Array（1000000）.join（‘x’）;

return function （）{

return largeStr;

};

}（）;

是的，我们可以通过a()访问largeStr，所以它没有被回收。下面这个呢？

var a = function （）{

var smallStr = ‘x’;

var largeStr = new Array（1000000）.join（‘x’）;

return function （n）{

return smallStr;

};

}（）;

我们不能再访问largeStr了，它已经是垃圾回收候选人了。【译者注：因为largeStr已不存在外部引用了】

准时器

好糟的内存泄露地方之一是在循环中，或者在setTimeout()/ setInterval()中，但这是相当常见的。思考下面的例子:

var myObj = {

callMeMaybe：function （）{

var myRef = this;

var val = setTimeout（function （）{

console.log（‘Time is running out！’）;

myRef.callMeMaybe（）;

}，1000）;

}

};

假如我们运行myObj.callMeMaybe();来启动准时器，可以看到控制台每秒打印出“Time is running out!”。假如接着运行myObj = null，准时器依旧处于激活状况。为了能够持续执行，闭包将myObj传递给setTimeout，这样myObj是无法被回收的。相反，它引用到myObj的因为它捕捉了myRef。这跟我们为了保持引用将闭包传给其他的函数是一样的。

同样值得牢记的是，setTimeout/setInterval调用(如函数)中的引用，将需要执行和完成，才可以被垃圾收集。

当心性能陷阱

永远不要优化代码，直到你真正需要。现在经常可以看到一些基准测试，显示N比M在V8中更为优化，但是在模块代码或应用中测试一下会发现，这些优化真正的效果比你期望的要小的多。

做的过多还不如什么都不做.

比如我们想要创建这样一个模块：

•需要一个本地的数据源包含数字ID

•绘制包含这些数据的表格

•添加事件处理程序，当用户点击的任何单元格时切换单元格的css class

这个问题有几个不同的因素，虽然也很容易解决。我们如何存储数据，如何高效地绘制表格并且append到DOM中，如何更优地处理表格事件？

面对这些问题好开始（无邪）的做法是使用对象存储数据并放入数组中，使用jQuery遍历数据绘制表格并append到DOM中，好后使用事件绑定我们期望地点击行为。

注重：这不是你应该做的

var moduleA = function （）{

return {

data：dataArrayObject，

init：function （）{

this.addTable（）;

this.addEvents（）;

}，

addTable：function （）{

for （var i = 0; i <rows; i++）{

$tr = $（‘<tr></tr>’）;

for （var j = 0; j <this.data.length; j++）{

$tr.append（‘<td>’ + this.data［j］［‘id’］+ ‘</td>’）;

}

$tr.appendTo（$tbody）;

}

}，

addEvents：function （）{

$（‘table td’）.on（‘click’，function （）{

$（this）.toggleClass（‘active’）;

}）;

}

};

}（）;

这段代码简单有用地完成了义务。

但在这种情况下，我们遍历的数据只是本应该简单地存放在数组中的数字型属性ID。有趣的是，直接使用DocumentFragment和本地DOM方法比使用jQuery（以这种体例）来生成表格是更优的选择，当然，事件代理比单独绑定每个td具有更高的性能。

要注重虽然jQuery在内部使用DocumentFragment，但是在我们的例子中，代码在循环内调用append并且这些调用涉及到一些其他的小知识，因此在这里起到的优化作用不大。希望这不会是一个痛点，但请务必进行基准测试，以确保自己代码ok。

对于我们的例子，上述的做法带来了（期望的）性能提拔。事件代理对简单的绑定是一种改进，可选的DocumentFragment也起到了助推作用。

var moduleD = function （）{

return {

data：dataArray，

init：function （）{

this.addTable（）;

this.addEvents（）;

}，

addTable：function （）{

var td，tr;

var frag = document.createDocumentFragment（）;

var frag2 = document.createDocumentFragment（）;

for （var i = 0; i <rows; i++）{

tr = document.createElement（‘tr’）;

for （var j = 0; j <this.data.length; j++）{

td = document.createElement（‘td’）;

td.appendChild（document.createTextNode（this.data［j］））;

frag2.appendChild（td）;

}

tr.appendChild（frag2）;

frag.appendChild（tr）;

}

tbody.appendChild（frag）;

}，

addEvents：function （）{

$（‘table’）.on（‘click’，‘td’，function （）{

$（this）.toggleClass（‘active’）;

}）;

}

};

}（）;

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