JavaScript Array 对象方法详解与性能对比

Array 对象方法概览

本文旨在梳理 W3C 标准中 Array 对象所具备的内置方法。

本文内容主要为基础知识梳理，不过文末的性能测试部分提出了一些值得探讨的问题。

赋值方法（Mutator methods）

以下方法会直接修改原数组对象。

Array.pop(); // 移除数组最后一个元素，并返回该被移除的元素

Array.push(element1, ..., elementN); // 在数组末尾添加一个或多个元素，返回操作后的数组长度

结合 pop 和 push 方法，可以将数组模拟为堆栈（stack）数据结构进行操作。

堆栈数据结构的核心特征是“后进先出”（LIFO, Last In First Out）。

Array.shift(); // 移除数组第一个元素，并返回该被移除的元素

Array.unshift(element1, ..., elementN) ; // 在数组头部添加一个或多个元素，返回操作后的数组长度

利用 shift 和 unshift 方法可以实现队列（queue）的操作逻辑。

队列的操作逻辑与堆栈相反，采用“先进先出”（FIFO, First-In-First-Out）机制。

 
Array.splice(index , howMany[, element1[, ...[, elementN]]]);
Array.splice(index);

参数说明：

index：指定从何处开始添加或删除元素的位置索引。

howmany：指定需要删除的元素数量。

elements：指定要添加到数组的新元素，从 index 指定的下标处开始插入。

splice 方法是对 pop、push、shift 和 unshift 功能的补充。

该方法返回被删除的元素组成的数组。

 
Array.reverse(); // 反转数组中元素的顺序，并返回反转后的新数组

 
Array.sort([compareFunction]);

若调用该方法时未提供参数，将按字母顺序对数组中的元素进行排序。

更准确地说，排序是依据字符编码的顺序进行的。

若需按其他标准排序，必须提供比较函数。该函数接收两个值进行比较，并返回一个数字来说明这两个值的相对顺序。比较函数应包含两个参数 a 和 b，其返回值规则如下：

•若 a 小于 b，在排序后的数组中 a 应出现在 b 之前，则返回一个小于 0 的值。

•若 a 等于 b，则返回 0。

•若 a 大于 b，则返回一个大于 0 的值。

访问方法（Accessor methods）

以下方法仅返回相应的结果，而不会修改原数组本身。

 
Array.concat(value1, value2, ..., valueN); // 连接两个或多个数组，并返回合并后的新数组

但有一个需要注意的地方，通过以下示例进行说明：

 
var arr = [1, 2, 3];
arr.concat(4, 5); // return [1, 2, 3, 4, 5]
arr.concat([4, 5]); // return [1, 2, 3, 4, 5]
arr.concat([4, 5], [6, 7]); // return [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
arr.concat(4, [5, [6, 7]]); // return [1, 2, 3, 4, 5, [6, 7]]

string = Array.join(separator);

该方法将数组中的所有元素放入一个字符串。元素之间通过指定的分隔符进行分隔。

默认的分隔符是逗号(,)，返回值是合并后的字符串。

[1, 2, 3].join(); // return "1,2,3"Array.join()方法，实际上是String.splite()的逆向操作。

 
Array.slice(begin[, end]); // 从数组中返回选定的元素

 
Array.toString(); // 此方法无需多言，所有JavaScript对象都有toString这个方法

*[ECMAScript 5]

 
Array.indexOf(searchElement[, fromIndex]); // 从头开始搜索
Array.lastIndexOf(searchElement[, fromIndex]); // 从尾开始搜索

searchElement：需要搜索的值

fromIndex：索引，指示搜索从哪里开始

迭代方法（Iteration methods）

forEach *[ECMAScript 5]

 
Array.forEach(callback[, thisArg]); // 从头到尾遍历一次数组，并为数组中的每个元素，调用指定的函数

参数说明：

callback：遍历数组时调用的函数

thisArg：指定 callback 的作用域

另外，callback会调用三个参数：

value：数组元素

index：数组索引

array：数组本身

 
[1, 2].forEach(function(value, index, array) {
console.log(value, index, array);
}); 
// return
// 1 0 [1, 2]
// 2 1 [1, 2]

Note：forEach是无法通过break来中断数组的遍历。

解决方法：利用try方法来抛出异常，终止遍历。

 
try {
[1,2,3].forEach(function(val) {
console.log(val);
throw(e)
}); 
} catch(e) {
console.log(e);
} 

*[ECMAScript 5]

Array.map(callback[, thisArg]); // 遍历数组元素，调用指定函数，并以数组返回所有结果

参数说明：

callback：遍历数组时调用的函数

thisObject ：指定 callback 的作用域

例子：

 
[1, 2, 3].map(function(num) { // return [2, 3, 4]
return num + 1;
}); 

*[ECMAScript 5]

 
Array.filter(callback[, thisObject]); // 遍历数组调用方法，满足条件(返回true)的元素，将被添加到返回值的数组中

参数说明：

callback：遍历数组时调用的函数

thisObject ：指定 callback 的作用域

例子：

 
[1, 2, 3].filter(function(num) { // return [1]
return num < 2;
}); 

*[ECMAScript 5]

 
Array.every(callback[, thisObject]); // “与”
Array.some(callback[, thisObject]); // “或”

参数说明：

callback：遍历数组时调用的函数

thisObject：指定 callback 的作用域

every：当所有元素调用函数都返回true，结果才返回true，不然均返回false。

some：当所有元素调用函数都返回false，结果才返回false，不然均返回true。

一旦every和some的返回值确定，就会立刻停止遍历。

例子：

 
[1, 2, 3]. every(function(num) { // return false
return num > 1;
}); 
[1, 2, 3]. some(function(num) { // return true
return num > 2;
}); 

*[ECMAScript 5]

 
Array.reduce(callback[, initialValue]); // 使用指定的方法将数组元素进行组合，按索引从低到高（从左到右）
Array.reduceRight(callback[, initialValue]); // 使用指定的方法将数组元素进行组合，按索引从高到低（从右到左）

参数说明：

callback：遍历数组时调用的函数

initialValue：第一个次调用callback时传入的previousValue

另外，callback会调用四个参数：

previousValue：到目前为止的操作累积结果

currentValue：数组元素

index：数组索引

array：数组本身

例子：

[1, 2, 3]. reduce(function(x, y) { // return 106

return x + y;

}, 100);

性能测试与兼容性分析

测试系统：Windows 7

测试浏览器：Chrome 26.0.1386.0

 
var arr = [];
for(var i = 0; i < 999999; i++) {
arr.push(i);
} 

 
function forEachTest() {
howTime("forEach", function() {
var num = 0;
arr.forEach(function(val, key) {
num += val;
}); 
}); 
howTime("for", function() {
var num = 0;
for(var i = 0, len = arr.length; i < len; i++) {
num += arr[i];
} 
}); 
} 

下面是随机进行的3次测试结果（具体结果与电脑配置有关，结果越小则性能越好）：

可以看到，Chrome并没有对forEach做专门的优化，和直接用for循环遍历相比，性能还是有很大的差距。

因为forEach是 ECMAScript 5 的东西，旧版浏览器并不支持。

不过MDN都有给出向下兼容的解决方法：

 
if(!Array.prototype.forEach) {
Array.prototype.forEach = function(fn, scope) {
for(var i = 0, len = this.length; i < len; ++i) {
fn.call(scope, this[i], i, this);
} 
} 
} 

离谱的是，原生的 forEach 方法，在性能上，居然比不上自己构造的 forEach！

还有，其他Array对象其他的迭代方法呢？

大家看看这个Demo就基本清楚了：http://maplejan.sinaapp.com/demo/ArratMethod.html

另外，还发现了一个有意思的情况。

如果直接在控制台运行Demo的JavaScript代码，你会发现性能上有很大差异！

这个时候，直接用for循环写的方法，性能会更差。

对于这个疑问，在知乎上提问了，问题地址：http://www.zhihu.com/question/20837774