JavaScript的性能优化指导

JavaScript 的性能优化可以从多个层面入手，涵盖代码执行效率、内存管理、DOM 操作、网络请求等。以下是一些关键优化策略：

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一、代码执行优化

1. 减少作用域链查找

   • 避免在循环中频繁访问全局变量或深层嵌套的属性，将其缓存到局部变量中。

   // 优化前
   for (let i = 0; i < array.length; i++) { /* ... */ }
   
   // 优化后
   const len = array.length;
   for (let i = 0; i < len; i++) { /* ... */ }
   

2. 选择高效的数据结构和方法

   • 优先使用 Map/Set（适合频繁增删或键值查找），而非普通对象/数组。
   • 使用 Array.prototype.includes 替代 indexOf（更语义化）。

3. 避免阻塞主线程

   • 将耗时任务拆分到 Web Workers（后台线程）。
   • 使用 requestIdleCallback 或 requestAnimationFrame 调度非关键任务。

4. 防抖（Debounce）与节流（Throttle）

   • 防抖：高频事件（如 resize/input）停止触发后再执行（例如搜索框联想）。
   • 节流：固定时间间隔执行一次（例如滚动事件处理）。

   function debounce(fn, delay) {
     let timer;
     return (...args) => {
       clearTimeout(timer);
       timer = setTimeout(() => fn(...args), delay);
     };
   }
   

5. 减少闭包滥用

   • 闭包可能导致内存泄漏（变量被长期引用无法释放）。

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二、DOM 操作优化

1. 减少 DOM 访问次数

   • 缓存 DOM 查询结果，避免重复查询。

   // 优化前
   for (let i = 0; i < 100; i++) {
     document.getElementById('element').style.left = i + 'px';
   }
   
   // 优化后
   const element = document.getElementById('element');
   for (let i = 0; i < 100; i++) {
     element.style.left = i + 'px';
   }
   

2. 批量修改 DOM

   • 使用 document.createDocumentFragment() 或 innerHTML 批量插入元素。
   • 使用 requestAnimationFrame 合并样式修改，减少重排（Reflow）和重绘（Repaint）。

3. 使用事件委托

   • 通过事件冒泡在父元素上统一处理子元素事件，减少监听器数量。

   document.getElementById('parent').addEventListener('click', (e) => {
     if (e.target.matches('.child')) {
       // 处理子元素点击事件
     }
   });
   

4. 优化 CSS 选择器

   • 避免过于复杂的选择器（如 div:nth-child(3) > a.highlight），增加样式计算时间。

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三、网络与加载优化

1. 代码拆分与懒加载

   • 使用 Webpack 等工具的 dynamic import() 实现按需加载。

   // 按需加载模块
   button.onclick = async () => {
     const module = await import('./heavyModule.js');
     module.doSomething();
   };
   

2. 压缩与合并资源

   • 使用工具（如 Terser）压缩 JS 代码，移除未使用的代码（Tree Shaking）。
   • 合并小文件，减少 HTTP 请求次数。

3. 预加载关键资源

   • 使用 提前加载关键脚本或字体。

4. 启用 HTTP 缓存

   • 设置 Cache-Control、ETag 等响应头，利用浏览器缓存。

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四、内存管理

1. 避免内存泄漏

   • 及时解绑事件监听器（尤其是单页应用中的全局事件）。
   • 清除不再使用的定时器（setInterval/setTimeout）。
   • 避免意外的全局变量（未声明的变量会挂载到 window）。

   function leak() {
     leakedVar = 'This is a global variable'; // 意外的全局变量！
   }
   

2. 释放不再需要的引用

   • 手动将大对象（如数组、DOM 元素）设为 null，提示垃圾回收器（GC）回收。

   let data = fetchHugeData();
   process(data);
   data = null; // 主动释放引用
   

3. 使用弱引用

   • 用 WeakMap/WeakSet 存储临时数据，避免阻止 GC 回收键对象。

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五、工具与监控

1. 性能分析工具

   • Chrome DevTools 的 Performance 面板分析运行时性能，Memory 面板追踪内存泄漏。
   • Lighthouse 评估整体性能并给出优化建议。

2. 代码质量工具

   • 使用 ESLint 检查低效代码模式（如循环内创建函数）。

3. 实时监控

   • 使用 PerformanceObserver API 监控长任务、卡顿等。

   const observer = new PerformanceObserver((list) => {
     for (const entry of list.getEntries()) {
       console.log('Long task:', entry);
     }
   });
   observer.observe({ entryTypes: ['longtask'] });
   

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六、其他优化技巧

1. 使用 CSS 动画替代 JS 动画

   • CSS 动画（transform/opacity）通常由 GPU 加速，性能更优。

2. 减少微任务（Microtasks）堆积

   • 避免在循环中频繁触发 Promise.resolve() 或 MutationObserver。

3. 优化递归算法

   • 将递归改为循环或尾递归（部分引擎支持尾调用优化）。

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实际场景示例

• 无限滚动列表：使用虚拟滚动（仅渲染可视区域 DOM）。
• 搜索框联想：防抖 + 缓存已请求的结果。
• 复杂计算：移至 Web Worker 或服务端。

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通过以上策略，结合具体场景分析瓶颈（如使用 Performance 工具），可以显著提升 JavaScript 应用的性能。