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记一次失败的jQuery优化尝试

来源: otakustay.com  发布时间: 2011-02-21 10:17  阅读: 1827 次  推荐: 0   原文链接   [收藏]  
摘要:我们经常抱怨jQuery的DOM操作性能并不优秀,并且经常尝试用一些方法去进行优化,但是越是优化,越是沮丧地发现jQuery其实已经做得很好,从使用者的角度能够进行的优化实在有限(这并不意味着jQuery的性能是优秀的, 反之只能说它是一个相对封闭的库,无法从外部介入进行优化)。这篇文章就记录一次失败的优化经历。

  我经常抱怨jQuery的DOM操作性能并不优秀,并且经常尝试用一些方法去进行优化,但是越是优化,越是沮丧地发现jQuery其实已经做得很好,从使用者的角度能够进行的优化实在有限(这并不意味着jQuery的性能是优秀的, 反之只能说它是一个相对封闭的库,无法从外部介入进行优化)。这篇文章就记录一次失败的优化经历。

  优化思想

  这一次优化的思想来自于数据库。在数据库优化的时候,我们常会说将大量的操作放在一个事务中一起提交,能有效提高效率。虽然对数据库不了解的我并不知道其原因,但是事务的思想却为我指明了方向(虽然是错的)。

  因此我尝试将事务这一概念引入到jQuery中,通过打开和提交事务,从外部对jQuery进行一些优化,其最重要的在于减少each函数的循环次数。

  众所周知,jQuery的DOM操作,以get all, set first为标准,其中用于设置DOM属性/样式的操作,几乎都是对选择出来的元素的一次遍历,jQuery.access函数就是其中最核心的部分,其中用于循环的代码如下:

// Setting one attribute
if ( value !== undefined ) {
// Optionally, function values get executed if exec is true
exec = !pass exec jQuery.isFunction(value);

for ( var i = 0; i length; i++ ) {
fn(
elems[i],
key,
exec
? value.call(elems[i], i, fn(elems[i], key)) : value,
pass
);
}

return elems;

  比如jQuery.fn.css函数就是这样的:

jQuery.fn.css = function( name, value ) {
// Setting 'undefined' is a no-op
if ( arguments.length === 2 value === undefined ) {
return this;
}

return jQuery.access( this, name, value, true, function( elem, name, value ) {
return value !== undefined ?
jQuery.style( elem, name, value ) :
jQuery.css( elem, name );
});
};

  因此,下面这样的代码,假设被选择的div元素有5000个,则要循环访问10000个节点:

jQuery('div').css('height', 300).css('width', 200);

  而在我的想法中,在一个事务中,可以如数据库的操作一般,通过保存所有的操作,在提交事务的时候统一进行,将10000次节点访问,减少至5000次,相当于提升了1倍的性能。

  简单实现

事务式的jQuery操作中,提供2个函数:

  • begin:打开一个事务,返回一个事务的对象。该对象拥有jQuery的所有函数,但是调用函数并不会立刻生效,只有在提交事务后才会生效。
  • commit:提交一个事务,保证所有事先调用过的函数都生效,交返回原本的jQuery对象。

  实现起来也很方便:

  1. 创建一个事务对象,复制jQuery.fn上所有函数到该对象中。
  2. 当调用某个函数时,在预先准备好的队列中添加调用的函数名和相关参数。
  3. 当提交事务时,对被选择的元素进行一次遍历,对遍历中的每个节点应用队列中的所有函数。

  简单地代码如下:

var slice = Array.prototype.slice;
jQuery.fn.begin
= function() {
var proxy = {
_core: c,
_queue: []
},
key,
func;
//复制jQuery.fn上的函数
for (key in jQuery.fn) {
func
= jQuery.fn[key];
if (typeof func == 'function') {
//这里会因为for循环产生key始终是最后一个循环值的问题
//因此必须使用一个闭包保证key的有效性(LIFT效应)
(function(key) {
proxy[key]
= function() {
//将函数调用放到队列中
this._queue.push([key, slice.call(arguments, 0)]);
return this;
};
})(key);
}
}
//避免commit函数也被拦截
proxy.commit = jQuery.fn.commit;
return proxy;
};

jQuery.fn.commit
= function() {
var core = this._core,
queue
= this._queue;
//仅一个each循环
core.each(function() {
var i = 0,
item,
jq
= jQuery(this);
//调用所有函数
for (; item = queue[i]; i++) {
jq[item[
0]].apply(jq, item[1]);
}
});
return this.c;
};

  测试环境

  测试使用以下条件:

  • 5000个div放在一个容器(div id="container"/div)中。
  • 使用$(#containerdiv)选择这5000个div。
  • 每个div要求设置一个随机背景色(randomColor函数),和800px以下的随机宽度(randomWidth函数)。

  参加测试的调用方法有3个:

  • 正常使用法:

    $('#containerdiv')
    .css(
    'background-color', randomColor)
    .css(
    'width', randomWidth);
  • 单次循环法:

    $('#containerdiv').each(function() {
    $(
    this).css('background-color', randomColor).css('width', randomWidth);
    });
  • 事务法:

    $('#containerdiv')
    .begin()
    .css(
    'background-color', randomColor)
    .css(
    'width', randomWidth)
    .commit();
  • 对象赋值法:

    $('#containerdiv').css({
    'background-color': randomColor,
    'width': randomWidth
    });

  测试浏览器选择Chrome 8系列(用IE测就直接挂了)。

  悲伤的结果

  原本的预测结果是,单次循环法的效率远高于正常使用法,同时事务法虽然比单次循环法慢一些,但应该比正常使用法更快,而对象赋值法其实是jQuery内部支持的单次循环法,效率应该是最高的。

  然而遗憾的是,结果如下:

正常使用法 单次循环法 事务法 对象赋值法
18435ms 18233ms 18918ms 17748ms

  从结果上看,事务法成了最慢的一种方法。同时单次循环与正常使用并没有明显的优势,甚至依赖jQuery内部实现的对象赋值法也没有拉开很大的差距。

  由于5000个元素的操作已经是非常庞大的循环,如此庞大的循环也没能拉开性能的差距,平时最常用的10个左右的元素操作更不可能有明显的优势,甚至还可能将劣势扩大化。

  究其原因,由于本身单次循环法就没有明显的性能提升,因此依赖于单次循环,并是在单次循环之上进行外部构建的事务法,自然是在单次循环的基础上还需要额外增加创建事务对象、保存函数队列、遍历函数队列等开销,结果败给正常使用法也在情理之中。

  至此,也算是可以宣布模仿事务的优化之道的失败。但是对这个结果却还能进一步地分析。

  性能在哪里

  首先,从代码的使用上来分析,将正常使用法和测试中最快的对象赋值法进行比较,可以说两者的差距仅在于循环的元素个数的不同(这里抛开了jQuery的内部问题,事实上jQuery.access的糟糕实现也确实有拖对象赋值法后腿之嫌,好在并不严重),正常使用法是10000个元素,对象赋值法是5000个元素。因此可以简单地认为,18435 17748 = 687ms是循环5000个元素的耗时,这占到整个执行过程的3.5%左右,并不是整个执行过程的主干,其实真的没有优化的必要。

  那么另外96.5%的开销去了哪里呢?谨记Doglas的一句话,事实上Javascript并不慢,慢的是DOM的操作。其实剩下96.5%的开销中,除去函数调用等基本的消耗,至少有95%的时间是用在了DOM元素的样式被改变后的重新渲染之上。

  发现了这个事实之后,其实也就有了更正确的优化方向,也是前端性能中的基本原则之一:在修改大量子元素时,先将根父DOM节点移出DOM树。因此如果使用以下的代码再进行测试:

//没有重用$('#container')已经很糟糕了
$('#container').detach().find('div')
.css(
'background-color', randomColor)
.css(
'width', randomWidth);
$(
'#container').appendTo(document.body);

  测试结果始终停留在900ms左右,与前面的数据完全不在一个数量级之上,真正的优化成功。

  教训和总结

  • 千万要找到正确的性能瓶颈再进行优化,盲目的猜测只会导致走上错误而偏激的道路。
  • 数据说话,数据面前谁也别说话!
  • 不认为事务这个方向是错误的,如果jQuery原生就能支持事务这样的概念,会不会有其他的点可以优化?比如一个事务自动会将父元素脱离出DOM树之类的
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