JS优化循环结构（经典）

灰太狼 2024-03-31 12:15 84阅读 0赞

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。

> 1.  `//方法1`
> 2.  `for (var i = 0;i < items.length;i ++) {`
> 3.  `process(items[i]);`
> 4.  `}`
> 5.  `//方法2`
> 6.  `var j = 0;`
> 7.  `while (j < items.length) {`
> 8.  `process(items[j++]);`
> 9.  `}`
> 10. `//方法3`
> 11. `var k = 0;`
> 12. `do {`
> 13. `process(items[k++]);`
> 14. `} 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。

> 1.  `for (var i = 0;len = items.length;i < len;i ++) {`
> 2.  `process(items[i]);`
> 3.  `}`
> 4.  `var j = 0,count = items.length;`
> 5.  `while (j < count) {`
> 6.  `process(items[j++]);`
> 7.  `}`
> 8.  `var k = 0,num = items.length;`
> 9.  `do {`
> 10. `process(items[k++]);`
> 11. `} 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。

> 1.  `for (var i = items.length;i --) {`
> 2.  `process(items[i]);`
> 3.  `}`
> 4.  `var j = items.length;`
> 5.  `while (j --) {`
> 6.  `process(items.[j]);`
> 7.  `}`
> 8.  `var k = items.length - 1;`
> 9.  `do {`
> 10. `process(items[k]);`
> 11. `} 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。

> 1.  `var a = true;`
> 2.  `for (var b = 1;b < 10 ;b ++) { //循环结构`
> 3.  `if (a == true) { //条件判断`
> 4.  `console.log(b);`
> 5.  `}`
> 6.  `}`

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。

> 1.  `if (a == true) { //条件判断`
> 2.  `for (var b = 1; b < 10; b ++ ) { //循环结构`
> 3.  `console.log(b);`
> 4.  `}`
> 5.  `}`

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。