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高性能JavaScript DOM编程

我们知道,DOM是用于操作XML和HTML文档的应用程序接口,用脚本进行DOM操作的代价很昂贵。有个贴切的比喻,把DOM和JavaScript(这里指ECMScript)各自想象为一个岛屿,它们之间用收费桥梁连接,ECMAScript每次访问DOM,都要途径这座桥,并交纳“过桥费”,访问DOM的次数越多,费用也就越高。因此,推荐的做法是尽量减少过桥的次数,努力待在ECMAScript岛上。我们不可能不用DOM的接口,那么,怎样才能提高程序的效率?

1、DOM访问与修改


访问DOM元素是有代价的(“过桥费”你懂的),修改元素代价更是昂贵,因为它会导致浏览器重新计算页面的几何变化(重排和重绘)。

当然最坏的情况是在循环中访问或者修改元素,看下面两段代码:

var times = 15000;

// code1
console.time(1);
for(var i = 0; i < times; i++) {
  document.getElementById('myDiv1').innerHTML += 'a';
}
console.timeEnd(1);

// code2
console.time(2);
var str = '';
for(var i = 0; i < times; i++) {
  str += 'a';
}
document.getElementById('myDiv2').innerHTML = str;
console.timeEnd(2);

结果第一次运行的时间居然是第二次的千倍!(chrome 版本 44.0.2403.130 m)

1: 2846.700ms
2: 1.046ms

第一段代码的问题在于,每次循环迭代,该元素都会被访问两次:一次读取innerHTML的值,另一次重写它,也就是说,每次循环都在过桥(重排和重绘将在下一篇讲解)!结果充分表明,访问DOM的次数越多,代码的运行速度越慢。因此,能减少DOM访问的次数则尽量减少,尽量留在ECMAScript这端处理。

2、HTML集合 & 遍历DOM


操作DOM另一个耗能点就是遍历DOM,一般我们会收集一个HTML集合,比如用getElementsByTagName(),或者用document.links等,我想大家对此都不陌生。收集的结果是一个类似数组的集合,它处于一种“实时状态”实时存在,这意味着当底层文档对象更新时,它也会自动更新。怎么讲?很简单举个栗子:

<body>
  <ul id='fruit'>
    <li> apple </li>
    <li> orange </li>
    <li> banana </li>
  </ul>
</body>
<script type="text/javascript">
  var lis = document.getElementsByTagName('li');
  var peach = document.createElement('li');
  peach.innerHTML = 'peach';
  document.getElementById('fruit').appendChild(peach);

  console.log(lis.length);  // 4
</script>

而这正是低效之源!很简单,跟数组的优化操作一样,缓存个length变量就ok了(读取一个集合的length比读取一个普通数组的lengh要慢很多,因为每次都要查询):

console.time(0);
var lis0 = document.getElementsByTagName('li');
var str0 = '';
for(var i = 0; i < lis0.length; i++) {
  str0 += lis0[i].innerHTML;
}
console.timeEnd(0);


console.time(1);
var lis1 = document.getElementsByTagName('li');
var str1 = '';
for(var i = 0, len = lis1.length; i < len; i++) {
  str1 += lis1[i].innerHTML;
}
console.timeEnd(1);

我们看看性能提升能有多少?

0: 0.974ms
1: 0.664ms

当集合的长度大的时候(demo是1000),性能提升还是很明显的。

而《高性能JavaScript》提出了另一个优化策略,它指出,“由于遍历数组比遍历集合快,因此如果先将集合元素拷贝到数组中,那么访问它的属性会更快”,经过测试,并没有很好地发现这个规律,所以还是不要多此一举了,测试代码如下:(有疑义欢迎与我交流探讨)

console.time(1);
var lis1 = document.getElementsByTagName('li');
var str1 = '';
for(var i = 0, len = lis1.length; i < len; i++) {
  str1 += lis1[i].innerHTML;
}
console.timeEnd(1);


console.time(2);
var lis2 = document.getElementsByTagName('li');
var a = [];
for(var i = 0, len = lis2.length; i < len; i++)
  a[i] = lis2[i];

var str2 = '';
for(var i = 0, len = a.length; i < len; i++) {
  str2 += a[i].innerHTML;
}
console.timeEnd(2);

2015-08-24 update:这里我的理解有一个误区,其实应该不算拷贝数组的时间,而纯粹比较数组的访问时间和html集合的访问时间,感谢尝试爱上编程指出~

本节的最后介绍两个原生DOM方法,querySelector()querySelectorAll(),相信大家都不陌生,后者返回一个数组(注意,它们的返回值不像HTML集合一样会动态变化),前者返回匹配的第一个元素。好吧,其实并不是所有时候它的性能都优于前者的HTML集合遍历。

console.time(1);
var lis1 = document.getElementsByTagName('li');
console.timeEnd(1);

console.time(2);
var lis2 = document.querySelectorAll('li');
console.timeEnd(2);

// 1: 0.038ms
// 2: 3.957ms

但是因为它是类似CSS的选择方法,所以在做组合选择的时候,效率会提升,又方便。比如做如下的组合查询:

var elements = document.querySelectorAll('#menu a');
var elements = document.querySelectorAll('div.warning, div.notice');

posted on 2015-08-08 13:41 子迟 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏

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