JS一些类实现方式的性能研究

从javaeye看到一贴，探讨如何实现计时器，集思广益，最后竟然提出了十多种的实现。这再次证明了JS的写法很灵活（举个反面的例子，如Python，其哲学原则是one way to go!）。这里整理一下，研究一下各种实现的性能问题。现在JS越来越向富客户端发展，UI组件乃至网页游戏，对性能问题是相当重视的。

实现1

  function Timer(id){
    this.id = id;
    this.begin = function(count){
      this.show(this.id, count)();
      setInterval(this.show(this.id, count-1),1000);
    }
    this.show = function(id, count){
      return function(){
        document.getElementById(id).innerHTML = count < 0 ? "over" :count;
        count--;
      }
    }
  }

time1

time2

开始

点评：采用最经典的构造函数来实现类。好处是明快易懂，缺点是多个实例都是独立的内存，数据与方法都不共享。而且还存在一个明显的缺陷，计时完成之后，setInterval没有被clear，严重影响了性能。

实现2

function Timer(id){
    this.id = id;
    this.timer = null;
    this.count = 0;
    this.begin = function(count){
        this.count = count;
        this.show(this)();
        this.timer = setInterval(this.show(this),1000);
    }
    this.show = function(obj){
        return function(){
            if(obj.count < 0){
                document.getElementById(obj.id).innerHTML = "over";
                clearInterval(obj.timer);
                return ;
            }
            document.getElementById(obj.id).innerHTML = obj.count;
            obj.count--;
        }
    }
}

time1

time2

开始

点评：解决了实现1的setInterval未被clear的问题，但依然是利用构造函数来实现类，因此Timer每个实例都复制了一份show和begin，而不是共享同一份。

实现3

function Timer(id){
    this.id = id;
    this.timer = null;  
    this.count = 0;
    this.begin = function(count){
        this.count = count;
        Timer.show(this)();
        this.timer = setInterval(Timer.show(this),1000);
    }
    Timer.show = function(obj){
        return function(){
            if(obj.count < 0){
                document.getElementById(obj.id).innerHTML = "over";
                clearInterval(obj.timer);
                return ;
            }
            document.getElementById(obj.id).innerHTML = obj.count;
            obj.count--;
        }
    }
}

time1

time2

开始

点评：把show()弄成类的静态方法，让所有实例共享此方法。注意，show()是个currying函数，这就解决了各实例的数据互相污染的问题。

实现4

function Timer(id){
    this.id = id;
    this.timer = null;
    this.count = 0;
    this.begin = function(count){
        this.count = count;
        this.show(this)();//注意和实现三的区别：这里不是Timer.show(this)();
        this.timer = setInterval(this.show(this),1000);//注意和实现三的区别：这里不是Timer.show(this)();
    }
}
Timer.prototype.show = function(obj){
    return function(){
        if(obj.count < 0){
            document.getElementById(obj.id).innerHTML = "over";
            clearInterval(obj.timer);
            return ;
        }
        document.getElementById(obj.id).innerHTML = obj.count;
        obj.count--;
    }
}  

time1

time2

开始

点评：这次把show()做成原型方法，由于所有实例都是共享原型，当实例在其成员中找不到此方法，它就会沿着原型链往上找。这个运用了很经典的类实现方式——混合的构造函数 /原型方式。

实现5

function Timer(id){
    this.id = id;
    this.timer = null;
    this.count = 0;

}
Timer.prototype.begin = function(count){
    this.count = count;
    this.show(this)();//注意这里不是Timer.show(this)();
    this.timer = setInterval(this.show(this),1000);//注意这里不是Timer.show(this)();
}
Timer.prototype.show = function(obj){
    return function(){
        if(obj.count < 0){
            document.getElementById(obj.id).innerHTML = "over";
            clearInterval(obj.timer);
            return ;
        }
        document.getElementById(obj.id).innerHTML = obj.count;
        obj.count--;
    }
}

time1

time2

开始

点评：这次把bigin()也做成原型方法。

实现6

function Timer(id){  
    this.id = id;  
    this.timer = null;  
    this.count = 0;  
}  
Timer.prototype = {  
    begin : function(count){  
        this.count = count;  
        this.show(this)();//注意这里不是Timer.show(this)();  
        this.timer = setInterval(this.show(this),1000);//注意这里不是Timer.show(this)();  
    },  
    show : function(obj){     
        return function(){  
            if(obj.count < 0){  
                document.getElementById(obj.id).innerHTML = "over";  
                clearInterval(obj.timer);  
                return ;  
            }  
            document.getElementById(obj.id).innerHTML = obj.count;  
            obj.count--;  
        }  
    }   
} 

time1

time2

开始

点评：把原型方法整到一个对象中去。

实现7

function Timer(id){  
    this.id = id;  
    this.timer = null;  
    this.count = 0;  
    Timer.prototype.begin = function(count){  
        this.count = count;  
        this.show(this)();//主要这里不是Timer.show(this)();  
        this.timer = setInterval(this.show(this),1000);//主要这里不是Timer.show(this)();  
    }  
    Timer.prototype.show = function(obj){     
        return function(){  
            if(obj.count < 0){  
                document.getElementById(obj.id).innerHTML = "over";  
                clearInterval(obj.timer);  
                return ;  
            }  
            document.getElementById(obj.id).innerHTML = obj.count;  
            obj.count--;  
        }  
    }   
}  

time1

time2

开始

点评：把原型方法整到构造函数中去，但千万不要弄成这个样子：

function Timer(id){
    this.id = id;
    this.timer = null;
    this.count = 0;
    Timer.prototype= {
        begin:function(count){/*……*/},
        show : function(obj){ /*……*/}
    }
} 

因为直接为prototype 赋值，会使得自动添加的 constructor 成员丢失！

实现8

var Timer = {
    begin : function(id,count){
        var obj = {};
        obj["id"] = id;
        obj["count"] = count;
        Timer.show(obj)();
        obj["timer"] = setInterval(Timer.show(obj),1000);//注意这里不是Timer.show(this)();
    },
    show : function(obj){
        return function(){
            if(obj["count"] < 0){
                document.getElementById(obj["id"]).innerHTML = "over";
                clearInterval(obj["timer"]);
                return ;
            }
            document.getElementById(obj["id"]).innerHTML = obj["count"] ;
            obj["count"]--;
        }
    }
}

time1

time2

开始

点评：这次采用字面量构造对象。Timer成了一个全局对象（当我们第一次调用begin方法才产生此全局对象），类似于window，生成实例方法不再是new，而是采用工厂方式的方法，每begin一次就生成一个实例，数据是独立的，方法是共享的。

实现9

var Timer = (function(){
    var items = {};
    function begin(id,count){
        var obj = {};
        obj["id"] = id;
        obj["count"] = count;
        Timer.show(obj)();
        obj["timer"] = setInterval(Timer.show(obj),1000);//注意这里不是Timer.show(this)();
        Timer.items[id] = obj;
    };
    function show(obj){
        return function(){
            if(obj["count"] < 0){
                document.getElementById(obj["id"]).innerHTML = "over";
                clearInterval(obj["timer"]);
                return ;
            }
            document.getElementById(obj["id"]).innerHTML = obj["count"] ;
            obj["count"]--;
        }
    }
    return {
        items : items,
        begin : begin,
        show : show
    }
})()

time1

time2

开始

点评：利用闭包，和上面的有点类似，但此全局变量是DOM树完成后就立即生成的，它拥有以下三个方法items : begin 与 show。许多类库也采用此方式实现，不过它们称之为命名空间而已……

实现10

function Timer(id){
    this.element = document.getElementById(id);
    this.timer = null;
    this.count = 0;
}
Timer.prototype = {
    begin : function(count){
        this.count = count;
        this.show();
        var _this = this;
        this.timer = setInterval(function(){_this.show();}, 1000);
    }
    ,
    show : function(){
        this.element.innerHTML = this.count < 0 ? clearInterval(this.timer) || "over" : this.count--;
    }
}

time1

time2

开始

点评：这是实现3的改进版，改进了每调用一次show就遍历DOM树的缺点（document.getElementById），而是第一次找到的元素放入实例的成员。利用三元表达式与短路运算使得代码更加内敛。保存this，免去每次都往上层的作用域寻找。

实现11

function Timer(id) {
    this.container = document.getElementById(id);
}

Timer.prototype = {
    constructor: Timer,
    begin: function(count) {
        var container = this.container;
        setTimeout(function() {
            container.innerHTML = count > 0 ? count-- : "over";
            if(count + 1) {
                setTimeout(arguments.callee, 1000);
            }
        }, 1000);
    }

};

time1

time2

开始

点评：YUI风格的实现方式，该类库大量使用arguments ，callee等内部属性。现在Timer类的成员很小，内部私有属性也很少，性能明显比以上所有实现要好得多。