提升JavaScript运行速度之函数篇

提升JavaScript运行速度之函数篇

这篇是Nicholas讨论如果防止脚本失控的第二篇，主要讨论了如何重构嵌套循环、递归，以及那些在函数内部同时执行很多子操作的函数。基本的思想和上一节trunk（）那个例子一致，如果几个操作没有特定的执行顺序，而且互相不是依赖关系，我们就可以通过异步调用的方式加以执行，不止可以减少执行的次数，还可以防止脚本失控。本文还介绍了通过memoization技术取代递归的方法。

【原文标题】Speed up your JavaScript,Part2

【原文作者】Nicholas C.Zakas

以下是对原文的翻译：

上周我在《too much happening in a loop》（译文）这篇文章中介绍了JavaScript运行时间过长的第一个原因。相似的情况有时也出现在函数的定义上，函数也可能因为使用不当而过载使用。通常情况是函数内包含了过多的循环（不是在循环中执行了过多的内容），太多的递归，或者只不过是太多不相干但又要一起执行的操作。

太多的循环经常是以嵌套的形式出现，这种代码会一直占用JavaScript引擎直至循环结束。这方面有一个非常着名的例子，就是使用冒泡算法排序。由于JavaScript有内置的sort （）方法，我们没有必要使用这种方式进行排序，但我们可以借助这个算法理解嵌套循环占用资源的症结所在，从而避免类似情况的发生。下面是一个在JavaScript使用冒泡排序法的典型例子：

function bubbleSort（items）{

for（var i=items.length-1;i>=0;i--）{

for（var j=i;j>=0;j--）{

if（items[j]

var temp=items[j];

items[j]=items[j-1];

items[j-1]=temp;

}

}

}

}

回忆一下你在学校学习的计算机知识，你可能记得冒泡排序法是效率最低的排序算法之一，原因是对于一个包含n个元素的数组，必须要进行n的平方次的循环操作。如果数组中的元素数非常大，那么这个操作会持续很长时间。内循环的操作很简单，只是负责比较和交换数值，导致问题的最大原因在于循环执行的次数。这会导致浏览器运行异常，潜在的直接结果就是那个脚本失控的警告对话框。

几年前，Yahoo的研究员Julien Lecomte写了一篇题为《Running CPU Intensive JavaScript Computations in a Web Browser》的文章，在这篇文章中作者阐述了如何将很大的javaScript操作分解成若干小部分。其中一个例子就是将冒泡排序法分解成多个步骤，每个步骤只遍历一次数组。我对他的代码做了改进，但方法的思路还是一样的：

function bubbleSort（array,onComplete）{

var pos=0;（function（）{

var j,value;

for（j=array.length;j>pos;j--）{

if（array[j]

value=data[j];

data[j]=data[j-1];

data[j-1]=value;

}

}

pos++;

if（pos

setTimeout（arguments.callee,10）；

}else{

onComplete（）；

}

}）（）；

}

这个函数借助一个异步管理器来实现了冒泡算法，在每次遍历数组以前暂停一下。onComplete（）函数会在数组排序完成后触发，提示用户数据已经准备好。bubbleSort（）函数使用了和chunk（）函数一样的基本技术（参考我的上一篇帖子），将行为包装在一个匿名函数中，将arguments.callee传递给setTimeout（）以达到重复操作的目的，直至排序完成。如果你要将嵌套的循环拆解成若干个小步骤，以达到解放浏览器的目的，这个函数提供了不错的指导意见。

相似的问题还包括过多的递归。每个额外的递归调用都会占用更多的内存，从而减慢浏览器的运行。恼人的是，你可能在浏览器发出脚本失控警告之前，就耗尽了系统的内存，导致浏览器处于停止响应的状态。Crockford在博客上曾经对这个问题进行过深入的讨论。他当时使用的例子，就是用递归生成一个斐波那契数列。

function fibonacci（n）{

return n<2?n:fibonacci（n-1）+fibonacci（n-2）；

};

按照Crockford的说法，执行fibonacci（40）这条语句将重复调用自身331160280次。避免使用递归的方案之一就是使用memoization技术，这项技术可以获取上一次调用的执行结果。Crockford介绍了下面这个函数，可以为处理数值的函数增加这项功能：

function memoizer（memo,fundamental）{

var shell=function（n）{

var result=memo[n];

if（typeof result!=='number‘）{

result=fundamental（shell,n）；

memo[n]=result;

}

return result;

};

return shell;

};

他接下来将这个函数应用在斐波那契数列生成器上：

var fibonacci=memoizer（[0,1],

function（recur,n）{

return recur（n-1）+recur（n-2）；

}）；

这时如果我们再次调用fibonacci（40），只会重复调用40次，和原来相比提高得非常多。memoization的原理，概括起来就一句话，同样的结果，你没有必要计算两次。如果一个结果你可能会再次使用，把这个结果保存起来，总比重新计算一次来的快。

最后一个可能让函数执行缓慢的原因，就是我们之前提到过的，函数里面执行了太多的内容，通常是因为使用了类似下面的开发模式：

function doAlot（）{

doSomething（）；

doSomethingElse（）；

doOneMoreThing（）；

}

在这里要执行三个不同的函数，请注意，无论是哪个函数，在执行过程中都不依赖其他的函数，他们在本质是相对独立的，只是需要在一个特定时间逐一执行而已。同样，你可以使用类似chunk（）的方法来执行一系列函数，而不会导致锁定浏览器。

function schedule（functions,context）{

setTimeout（function（）{

var process=functions.shift（）；