速度、性能和響應性在 Web 開發(fā)中起著至關重要的作用，尤其是在使用 JavaScript 和 Node.js 開發(fā)時尤為重要。如果一個網站響應緩慢或界面卡頓，就會讓人感到非常業(yè)余；如果網站經過精心設計和優(yōu)化，能夠給用戶帶來絲滑的使用體驗，就顯得非常專業(yè)。
打造一個真正高性能的 Web 應用并非易事，其中潛藏著許多容易忽視的性能陷阱。這些不易被察覺的編程習慣或錯誤不僅可能降低 JavaScript 的執(zhí)行速度，還可能導致代碼冗余，進一步降低應用的運行效率。
本文將深入分析 19 個可能降低 JavaScript 和 Node.js 應用性能的隱性問題，并通過具體的實例和解決策略，對這些問題進行詳細討論和優(yōu)化。
元素僅需一個事件監(jiān)聽器，從而降低了內存消耗。事件委托是通過利用事件冒泡，讓單一的事件監(jiān)聽器管理多個事件。應該在合適的情況下使用委托。
5. 字符串拼接的低效性
在循環(huán)中進行字符串拼接會影響性能。
看看下面的代碼：
let html = '';
for (let i = 0; i < 10; i++) {
html += '' + i + '
';
}
創(chuàng)建新字符串需要內存分配。為了提高性能，更有效的做法是使用數組：
const parts = [];
for (let i = 0; i < 10; i++) {
parts.push('', i, '
');
}
const html = parts.join('');
使用數組能減少中間字符串的生成。.join() 方法在最后進行一次性的拼接。
對于多次字符串拼接，使用數組的 join 方法。同時，也可以考慮使用模板字面量來嵌入變量。
6. 循環(huán)性能未經優(yōu)化
在 JavaScript 中，循環(huán)常常是性能問題的罪魁禍首。一個常見的錯誤是反復獲取數組長度：
不佳實踐：
const items = [/*...*/];
for (let i = 0; i < items.length; i++) {
// ...
}
重復檢查 .length 會阻礙優(yōu)化。
優(yōu)秀實踐：
const items = [/*...*/];
const len = items.length;
for (let i = 0; i < len; i++) {
// ...
}
通過緩存數組長度，我們可以避免在每次迭代中都去計算它，從而提高循環(huán)速度。其他優(yōu)化手段包括從循環(huán)中提升不變量，簡化終止條件，以及避免在迭代中進行耗時較長的操作。
7. 不必要的同步操作
JavaScript 的異步能力是其一大優(yōu)點。但要警惕阻塞式 I/O！
例如：
不佳實踐：
const data = fs.readFileSync('file.json'); // 阻塞！
這會在從磁盤讀取數據時暫停執(zhí)行。相反，應使用回調或 Promise：
優(yōu)秀實踐：
fs.readFile('file.json', (err, data) => {
// ...
});
現(xiàn)在，在文件讀取過程中，事件循環(huán)仍然會繼續(xù)執(zhí)行。對于復雜的流程，async/await 可以簡化異步邏輯。要避免使用同步操作以防止阻塞。
8. 阻塞事件循環(huán)
JavaScript 使用單線程的事件循環(huán)。阻塞它會導致整個程序暫停執(zhí)行。常見的阻塞因素包括：
- 大量的計算任務
- 同步 I/O
- 未優(yōu)化的算法
例如：
function countPrimes(max) {
// 未優(yōu)化的循環(huán)
for (let i = 0; i <= max; i++) {
// ...檢查是否為質數...
}
}
countPrimes(1000000); // 長時間運行！
這樣的代碼會同步執(zhí)行，從而阻塞其他事件。為了避免這種情況，你可以：
- 延遲不必要的任務
- 批量處理數據
- 使用 Worker 線程
- 尋找代碼優(yōu)化的機會
要確保事件循環(huán)可以流暢地運行。定期進行性能分析以捕獲阻塞性代碼。
9. 低效的錯誤處理
在 JavaScript 中，正確地處理錯誤是至關重要的。但要小心性能陷阱！
不佳實踐：
try {
// ...
} catch (err) {
console.error(err); // 僅僅是記錄
}
這樣雖然捕獲了錯誤，但并未采取糾正措施。未處理的錯誤通常會導致內存泄漏或數據損壞。
更佳實踐：
try {
// ...
} catch (err) {
console.error(err);
// 觸發(fā)錯誤事件
emitError(err);
// 將變量置為空
obj = null;
// 通知用戶
showErrorNotice();
}
單純記錄錯誤是不夠的！要清理殘留數據，通知用戶，并考慮恢復選項。使用像 Sentry 這樣的工具來監(jiān)控生產環(huán)境中的錯誤，并明確處理所有錯誤。
11. 內存泄漏
內存泄漏是當內存被分配但從未被釋放的情況。隨著時間的推移，泄漏會累積并降低性能。
在 JavaScript 中，常見的內存泄漏來源包括：
- 未清理的事件監(jiān)聽器
- 過時的對已刪除 DOM 節(jié)點的引用
- 不再需要的緩存數據
- 在閉包中累積的狀態(tài)
例如：
function processData() {
const data = [];
// 使用閉包累積數據
return function() {
data.push(getData());
}
}
const processor = processData();
// 長時間運行...持續(xù)持有對不斷增長的數據數組的引用！
這個數組持續(xù)變大，但從未被清理。要修復這個問題，你可以：
- 使用弱引用
- 清理事件監(jiān)聽器
- 刪除不再需要的引用
- 限制閉包狀態(tài)的大小
持續(xù)監(jiān)控內存使用情況，并關注其增長趨勢。在問題積累之前，主動消除內存泄漏。
12. 過度依賴外部庫
NPM (Node Package Manager) 提供了大量的庫和工具，讓開發(fā)者可以選擇和使用，但應避免不加考慮地導入過多的依賴！每增加一個依賴，都會增加包的大小和潛在的攻擊面。
不佳做法：
import _ from 'lodash';
import moment from 'moment';
import validator from 'validator';
// 等等...
僅為了一些小功能就導入整個庫。更好的做法是按需選擇性地導入所需的函數：
良好做法：
import cloneDeep from 'lodash/cloneDeep';
import { format } from 'date-fns';
import { isEmail } from 'validator';
只導入你真正需要用到的功能。定期審查依賴，剔除不再使用的庫。保持項目依賴精簡，盡量減少不必要的庫和工具。
13. 沒有充分利用緩存
緩存能夠通過重用之前的結果，以避免重復進行耗時的計算，但人們常常忽視這一點。
不佳做法：
function generateReport() {
// 執(zhí)行耗時的處理過程
// 以生成報告數據...
}
generateReport(); // 計算一次
generateReport(); // 再次計算！
由于輸入沒有改變，報告完全可以被緩存：
良好做法：
let cachedReport;
function generateReport() {
if (cachedReport) {
return cachedReport;
}
cachedReport = // 耗時的處理...
return cachedReport;
}
現(xiàn)在，重復的函數調用會很快。其他的緩存策略：
- 像 Redis 這樣的內存緩存
- HTTP 緩存頭
- 用于客戶端緩存的 LocalStorage
- 用于資產緩存的 CDN
對適合緩存的數據進行緩存，通常會顯著提升速度！
14. 未優(yōu)化的數據庫查詢
在與數據庫交互時，低效的查詢會拖慢性能。應避免的問題有：
不佳做法：
// 沒有使用索引
db.find({name: 'John', age: 35});
// 查詢不必要的字段
db.find({first: 'John', last:'Doe', email:'john@doe.com'}, {first: 1, last: 1});
// 過多的獨立查詢
for (let id of ids) {
const user = db.find({id});
}
這樣做沒有利用到索引、檢索了不需要的字段，還進行了大量不必要的查詢。
良好做法：
// 在 'name' 上使用索引
db.find({name: 'John'}).hint({name: 1});
// 只獲取 'email' 字段
db.find({first: 'John'}, {email: 1});
// 一次查詢獲取多個用戶
const users = db.find({
id: {$in: ids}
});
分析并解釋查詢計劃，有針對性地創(chuàng)建索引，避免分散的多次查詢，優(yōu)化與數據存儲的交互。
15. 不恰當的 Promise 錯誤處理
Promises 簡化了異步代碼，但如果拒絕沒有得到處理，就會靜默地失敗。
不佳的做法：
function getUser() {
return fetch('/user')
.then(r => r.json());
}
getUser();
如果 fetch 拒絕，異常將不會被注意到。
良好的做法：
function getUser() {
return fetch('/user')
.then(r => r.json())
.catch(err => console.error(err));
}
getUser();
通過鏈接 .catch() 來恰當地處理錯誤。其他建議：
- 避免 Promise 嵌套地獄
- 在最頂層處理拒絕
- 配置未處理拒絕的跟蹤
不要忽視 Promise 的錯誤！
16. 同步的網絡操作
網絡請求應當是異步的。但有時會使用同步版本：
不佳的做法：
const data = http.getSync('http://cdxwcx.com/data'); // 阻塞！
這將在請求期間暫停事件循環(huán)。應使用回調函數：
良好的做法：
http.get('http://cdxwcx.com/data', res => {
// ...
});
或者使用 Promises：
fetch('http://cdxwcx.com/data')
.then(res => res.json())
.then(data => {
// ...
});
異步的網絡請求允許在等待響應時進行其他處理。避免使用同步網絡調用。
17. 文件 I/O 操作的低效性
同步地讀取/寫入文件會造成阻塞。例如：
糟糕的做法：
const contents = fs.readFileSync('file.txt'); // 阻塞！
這會在磁盤 I/O 期間暫停程序執(zhí)行。更好的方式是：
良好的做法：
fs.readFile('file.txt', (err, contents) => {
// ...
});
// 或者使用 Promise
fs.promises.readFile('file.txt')
.then(contents => {
// ...
});
這樣做使得在讀取文件期間，事件循環(huán)能夠繼續(xù)運行。
對于多個文件，應使用流：
function processFiles(files) {
for (let file of files) {
fs.createReadStream(file)
.pipe(/*...*/);
}
}
避免使用同步文件操作。應優(yōu)先使用回調、Promise 和流。
18. 忽略性能分析和優(yōu)化
性能問題往往在明顯出現(xiàn)之前容易被忽視。然而，優(yōu)化應該是一個持續(xù)的過程！首先，應使用性能分析工具進行測量：
- 瀏覽器開發(fā)者工具時間線
- Node.js 分析器
- 第三方性能分析工具
即便性能看似正常，這些工具也能揭示一些優(yōu)化的機會：
// profile.js
function processOrders(orders) {
orders.forEach(o => {
// ...
});
}
processOrders(allOrders);
分析器顯示 processOrders 函數耗時 200ms。經過調查，我們發(fā)現(xiàn)：
- 循環(huán)沒有優(yōu)化
- 內部操作耗時高
- 存在不必要的工作
我們逐步進行優(yōu)化，最終版本僅需 5ms！
性能分析是優(yōu)化的指導方針。應設立性能閾值，并在超過閾值時觸發(fā)告警。應經常進行性能測試，并謹慎地進行優(yōu)化。
19. 不必要的代碼重復
代碼重復不僅影響維護性，還降低了優(yōu)化空間。考慮以下例子：
function userStats(user) {
const name = user.name;
const email = user.email;
// ...邏輯...
}
function orderStats(order) {
const name = order.customerName;
const email = order.customerEmail;
// ...邏輯...
}
這里的信息提取邏輯是重復的。我們進行重構：
function getCustomerInfo(data) {
return {
name: data.name,
email: data.email
};
}
function userStats(user) {
const { name, email } = getCustomerInfo(user);
// ...邏輯...
}
function orderStats(order) {
const { name, email } = getCustomerInfo(order);
// ...邏輯...
}
現(xiàn)在，相同的邏輯只定義了一次。其他可行的修復措施包括：
- 提取實用函數
- 創(chuàng)建輔助類
- 利用模塊實現(xiàn)重用性
盡量避免代碼重復，這樣既能提高代碼質量，也能提供更多優(yōu)化的機會。
結論
優(yōu)化 JavaScript 應用性能是一個持續(xù)迭代的任務。通過掌握高效的編程方法和不斷地進行性能評估，能夠明顯提升網站的運行速度。
特別需要關注的幾個核心方面包括：降低 DOM 的修改頻率、運用異步技術、避免阻塞性操作、精簡依賴、利用數據緩存，以及消除冗余代碼。
隨著專注度和實踐經驗的不斷積累，你將能有效地定位到性能瓶頸，并針對特定業(yè)務場景進行有針對性的優(yōu)化。這樣一來，你將構建出更快、更簡潔和響應更敏捷的 Web 應用，從而贏得用戶的青睞。
總之，在性能優(yōu)化的路上，不能有絲毫的大意。遵循這些優(yōu)化建議，你會發(fā)現(xiàn)你的 JavaScript 代碼執(zhí)行速度得到了顯著提升。
原文標題：Is Your Code Slow?: Avoid These 19 Common JavaScript and Node.js Mistakes，作者：JSDevJournal
名稱欄目：代碼速度慢？避免這19種常見的JavaScript和Node.js錯誤
網站地址：http://www.dlmjj.cn/article/dpjpppo.html
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