JS优化循环结构(经典)

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循环时最耗费资源的操作,任意一点小小的损耗都会被成倍放大,从而影响到程序整体运行的效率。一下两个因素会影响到循…

循环时最耗费资源的操作,任意一点小小的损耗都会被成倍放大,从而影响到程序整体运行的效率。一下两个因素会影响到循环的性能。

  • 每次迭代做什么
  • 迭代的次数

通过减少这两者中一个或全部的执行时间,可以提高循环的整体性能。如果一次循环需要较长时间,那么多次循环将需要更长时间。

示例1

下面使用 3 类循环语句设计一个典型的数组遍历操作。

  //方法1  for (var i = 0;i < items.length;i ++) {      process(items[i]);  }  //方法2  var j = 0;  while (j < items.length) {      process(items[j++]);  }  //方法3  var k = 0;  do {      process(items[k++]);  } while (k < items.length);

减少循环

对于任何循环来说,每次执行循环体都要发生一下操作。

  • 在控制条件中读一次属性(items.length)。
  • 在控制条件中执行一次比较(i < itesm.length)。
  • 判断 i<items.length 表达式的值是不是 true(i < items.length == true)。
  • 一次自加操作(i++)。
  • 一次数组查找(items[i])。
  • 一次函数调用(process(items[i]))。

在循环体内,代码运行速度很大程度上由 process() 对每个项目的操作决定,即便如此,减少每次迭代中操作的总数也可以大幅度提高循环的性能。

优化循环的第一步是减少对象成员和数组项查找的次数。在大多数浏览器上,这些操作比访问局部变量或直接量需要更长的时间。

示例2

在上面代码中,每次循环都查找 items.length,这是一种浪费,因为该值在循环体执行过程中不会改变,因此产生了不必要的性能损失。可以简单的将此值存入一个局部变量中,在控制条件中使用这个局部变量,从而提高循环性能。

  for (var i = 0;len = items.length;i < len;i ++) {      process(items[i]);  }  var j = 0,count = items.length;  while (j < count) {      process(items[j++]);  }  var k = 0,num = items.length;  do {      process(items[k++]);  } while (k < num);

这些重写后的循环只在循环之前对数组长度进行一次属性查询,使控制条件中只有局部变量参与运算,所以速度更快。

倒序循环

还可以通过改变循环的顺序来提高循环性能。通常,数组元素的处理顺序与任务无关,可以从最后一个开始,直到处理完第一个元素。倒序循环是编程语言中常用的性能优化方法。

示例3

在 JavaScript 中,倒序循环可以略微提高循环性能。

  for (var i = items.length;i --) {      process(items[i]);  }  var j = items.length;  while (j --) {      process(items.[j]);  }  var k = items.length - 1;  do {      process(items[k]);  } while (k --);

在上面代码中使用了倒序循环,并在控制条件中使用了自减。每个控制条件只是简单地与 0 进行比较。控制条件与 true 值进行比较,任何非零数字自动强制转换为 true,而 0 等同于 false。

实际上,控制条件已经从两次比较减少到一次比较,大幅提高了循环速度。与原始版本相比,现在每次迭代中只进行以下操作。

  • 在控制条件中进行一次比较(i == true)。
  • 一次减法操作(i –)。
  • 一次数组查询(items[i])。
  • 一次函数调用(process(items[i]))。

每次迭代中减少两个操作,如果迭代次数成千上万的增长,那么性能将显著提升。

嵌套设计

循环结构常与分支结构混用在一起,但是如何嵌套就就非常讲究了。

示例4 

在一个循环体内,设计只有在特定条件下才执行循环体。

  var a = true;  for (var b = 1;b < 10 ;b ++) {  //循环结构      if (a == true) {  //条件判断          console.log(b);      }  }

很明显,在这个循环中,if 语句会被反复执行。如果 if 的条件不受循环遍历影响,则不妨采用下面嵌套结构来设计。

  if (a == true) {  //条件判断      for (var b = 1; b < 10; b ++ ) {  //循环结构          console.log(b);      }  }

这样 if 语句只被循环一次,如果 if 条件不成立,则直接省略 for 语句的执行,从而使程序的执行效率大大提高。但是如果 if 条件表达式受循环结构的制约,就不能采用这种方式。

重复声明

在循环体内经常会存在不必要的重复声明。

示例5

下面示例设计在循环内声明数组。

  for (var b = 0; b < 10; b ++) {  //循环      var a = new Array(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);  //声明并初始化数组      console.log(a[b]);  }

如果把声明数组放在循环体外会更高效。

  var a = new Array(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);  //声明并初始化数组  for (var b = 0; b < 10; b ++) {  //循环      console.log(a[b]);  }

定义循环变量

对于 for 语句来说,当循环变量仅用于循环控制时,不妨在 for 内定义。

示例6

计算 100 之内数字的和。

  var s = 0;  //声明变量  for (var i = 0; i <= 100; i ++) {  //循环语句      s += i;  }  console.log(s);  

显然下面的做法就不妥当,会增大系统开销。

  var i = 0;  //声明变量  var s = 0;  //声明变量  for (i = 0; i <= 100; i ++) {  //循环语句      s += i;  }

贺, 贺朝

关于作者: 贺朝

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