JavaScript Best Practice Part.2: Performance

目前 JavaScript Best Practice 想了四個主題,不過後面兩個主題的東西還有點少,雖然預計一週一篇,可能還會再看看吧,這篇主要是在效能增進的一些作法,下一篇應該會是一點安全性的東西,第四篇應該是 Loose Coupling (Special Event)。總之所以就開始吧~

陣列與迴圈

通常用 for 迴圈處理陣列時會這樣寫:

for (i=0; i < arr.length; i++) {
    arr[i] = blah...
}

不過這樣效率比較差,每次都要去看陣列的長度,所以建議寫成:

for (i=0, len=arr.length; i < arr.len; i++) {
    arr[i] = blah...
}

這樣就只有一開始去存取陣列長度而已,其實還有其他寫法可以更快,像是反過來存取,或是改用 while,不過程式碼比較不淺顯好懂,就比較不推薦使用。

如果不是陣列而是 DOM NodeList 的話差距會更明顯,DOM NodeList 雖然行為和陣列有些相似,不過效率上一直都比較差,所以像sizzle還會把找到的節點丟到陣列才回傳,又不過其實現在大部分的新瀏覽器在 DOM NodeList 存取和陣列存取的效率差距越來越小了。

One var

宣告多個變數時:

var a = 1;
var b = 2;
var c = 3;

改成

var a = 1,
    b = 2,
    c = 3;

試著讓每個 function 一開始就用一個 var 把所有需要的變數的宣告好,包括 for 迴圈要用到的 i, j, k, len 等變數,因為 JavaScript 只有 function 有 scope 的效果,所以在for (var i = 0; i < arr.length; i++)這裡面宣告的 i 和在外面宣告的一樣,所以就統一移到前面去宣告吧,這在前一篇的文章有提到 JSLint 的 onevar 這個選項可以使用,所以可以交給 JSLint 檢查。

字串串接

如果有需要大量使用到字串串接,像是下面的程式碼:

str = '';
for (i=0, len=arr.length; i < len; i++) {
    str += arr[i].text;
}

那改成先丟進陣列,最後用 join 一口氣接起來會快很多:

strarr = [];
for (i=0, len=arr.length; i < len; i++) {
    strarr.push(arr[i].text);
}
str = strarr.join('');

使用 innerHTML 還是 DOM

在我曾經還是標準狂信者的時候,我是很討厭使用innerHTML的,不過後來我脫離了這個階段,innerHTML 就再也不是我的禁忌了,畢竟它速度快、相容性又高,不過需要注意的是在 IE 下使用標籤語法要正確,像是標籤沒有結束的話,其他瀏覽器會產生空的標籤,IE 可能就什麼都沒產生了,不過使用上要注意,把需要的 HTML 字串都生好了一口氣丟進去,不然速度還是會很慢,另外比較特別的是其實 webkit 瀏覽器使用 DOM 會比較快。

Scope Chain

JavaScript 的 scope 是要用 function 來建立,每多一層 function scope 就會讓 scope chain 多一層,scope chain 指的尋找變數、函數時的搜尋路徑,越多層 function scope 的東西要存取起來速度就會越慢,前一篇也有提到不要使用 with,其中一個原因就是會讓本來直接可以存取的東西跑到上一層去,所以考慮到這個問題,所有會存取到兩次以上的,不同層的東西都盡量在這層存起來,舉例來說:

function test() {
    if (/baga/.test(document.getElementById('id1').className) {
        document.getElementById('id1').style.color = 'red';
    }
}

就可以改成下面這樣,程式碼看起來也比較精簡:

function test() {
    var id1 = document.getElementById('id1');
    if (/baga/.test(id1.className) {
        id1.style.color = 'red';
    }
}

有些人可能會習慣用一個匿名函數把自己的 code 包起來,避免污染到其他的 script,如下:

(function () {
    // blah...
})();

實際上這樣寫,會讓 global scope 的東西變得遠一層,所以像是 document 這種常用到的物件存取時間就會增加,有一個從10 Things I Learned from the jQuery Source看到的方法如下:

(function (window, document, undefined) {
    // blah...
})(window, document);

這種寫法有兩個好處,一個是剛剛提到的,把 document 抓回到同一層,gugod說這樣在 IE 下會快不少,另一個好處是使用壓縮工具時,可以把 window, document 這些變數名稱也壓縮起來。至於輸入參數的第三個 undefined 是故意的,這樣的用途是確保 undefined 沒被人覆寫過,不過 undefined 沒辦法過 JSLint,我是建議看自己的情形來決定需不需要,當然有的話比較安全。

Reflow and Repaint

當你對文件結構或是文件樣式做修改時,瀏覽器需要重新畫一次頁面,這些工作能盡量減少就盡量減少,大概有幾個方向可以做到:

  • 減少對文件樹的修改:修改文件樹會需要 reflow (當然接著 repaint),所以要盡量減少文件樹的改動次數,如果需要插入大量的節點,可以先用documentFragment包起來,再一次放進來。
  • 避免直接修改 style 屬性:因為無法一次修改 style 的不同屬性,所以建議是用 class 來預先寫好不同狀況的樣式,然後改 class ,這樣就可以一口氣讓節點的樣式改好,而不會因為需要改三個屬性就讓能瀏覽器重畫了三次。
  • 減少存取顯示相關的屬性:瀏覽器本身會做一些最佳化和排程來減少 reflow/repaint 工作,不過如果你需要存取這些顯示相關的資料(例如:寬、高、位置等),瀏覽器就會被迫馬上重畫,所以可以不存取就不要存取,例如做移動效果時,先把路徑設計好,然後看時間決定位置,而不要根據現在位置和函數執行的次數來移動。

關於 reflow/repaint , phpied 有篇文章Rendering: repaint, reflow/relayout, restyle講的很詳細,有興趣深入的可以看看。

Event Delegation

如果你有大量的東西要加上同樣的事件,像是文件清單,要給每個文件都放上 click 事件來產生選取效果,那建議使用 event delegation 方式,而不要真的給每個元件都綁定事件,一來綁事件本身就很花時間了,二來也會吃記憶體,event delegation 的作法是把事件把在目標節點共同的祖先層,然後再用 event.target 來判斷實際上是按到哪個元素,程式碼看起來如下:

document.getElementById('#file-list').addEventListener('click', function (e) {
    var target = e.target,
        tclass = target.className;
    if (target.nodeName.toLowerCase() == 'li') {
        tclass = tclass == 'selected' ? '' : 'selected' ;
    }
}, false);

這段 code 在 IE 上不能運作。Delegation 除了速度和記憶體的好處外,還有一個好處是因為事件綁在上面一層,所以內容(檔案清單)的增減都不用再去處理事件的增減,可以讓你的程式的 coupling 更鬆一點。

一些函式庫像是 jQuery 有提供 delegation ,讓你寫起來比較方便,除此之外它還有 live/dead,差別是 live/dead 是把事件綁在最外層,也就是 document 本身,不過這樣做有些缺點,一是綁太多時,效率會變差,因為要做太多的 target 判斷,加上一些事件可能會發生的太頻繁,整個就會卡住,二是有些事件不會跑到最上層。

函數名稱和 profiling 工具

匿名函數很好用,不過建議還是給它個名字,這樣在 profiling 的時候才知道是哪個函數,以下面這段程式碼為範例,用了兩種方法綁定事件,分別給了有名稱的函數和沒名稱的函數:

function call() {
}
document.getElementById('b1').onclick = function () {
    call();
};
document.getElementById('b2').onclick = function b2() {
    call();
};
document.getElementById('b3').addEventListener('click', function () {
    call();
}, false);
document.getElementById('b4').addEventListener('click', function b4() {
    call();
}, false);

接著我依序點了四個目標,用 Firebug 記錄事件,結果如下圖:

profiling

可以看到沒有名字的兩個函數會難以分別,都叫 onclick,另外有自己取名的 b2、b4 就好辨認多了,當你的程式大起來時,會使用到匿名函數的地方可能會越來越多,如果沒有取名稱的話,到後來幾乎就無法判斷誰是誰了,因此建議函數都給它個名字吧。不過這頂多是開發時有用,正式上線程式碼過壓縮之後,YUICompressor 會把函數改名,Closure Compiler 會把不需要的函數名稱砍掉~~。

我最早看到這個問題是在Building a Better JavaScript Profiler with WebKit這篇文章,主要是在講新(當時)的 Webkit 開發工具的改變。

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