JavaScript 高效开发技巧：从基础语法到性能优化大全

JavaScript 概述与背景

JavaScript 是目前全球应用最广泛的编程语言，其应用场景极为广泛，不仅包括传统的 Web 开发，还延伸至移动应用开发（如 PhoneGap、Appcelerator）以及服务器端开发（如 Node.js 和 Wakanda）。对于许多初学者而言，JavaScript 往往是他们进入编程世界的第一门语言。无论是实现浏览器端的简单提示框，还是通过 nodebot 或 nodruino 控制硬件机器人，JavaScript 都展现了其强大的灵活性。如今，能够编写结构清晰且高性能 JavaScript 代码的开发者，在招聘市场上备受青睐。

本文将分享一系列 JavaScript 的技巧、秘诀以及最佳实践。除非特别说明，这些建议通常同时适用于浏览器端的 JavaScript 引擎和服务器端的 JavaScript 解释器。

文中所列举的示例代码，均已在 Google Chrome 30 最新版本（基于 V8 3.20.17.15 引擎）中通过测试验证。

基础语法与变量声明技巧

1、首次为变量赋值时务必使用 var 关键字

如果在未声明变量的情况下直接赋值，该变量默认会成为全局变量，这通常是需要避免的做法。因此，务必使用 var 关键字进行显式声明。

类型比较与运算符优化

2、使用 === 取代 ==

== 和 != 操作符在比较时会自动进行数据类型转换，而 === 和 !== 则不会。后者会同时比较值和数据类型，这种严格比较的方式通常比宽松比较更快。


　[10] === 10 // is false
　　[10] == 10 // is true
　　'10' == 10 // is true
　　'10' === 10 // is false
　　 [] == 0 // is true
　　 [] === 0 // is false
　　 '' == false // is true but true == "a" is false
　　 '' === false // is false

3、undefined、null、0、false、NaN、空字符串的逻辑结果均为 false

4、行尾使用分号

尽管在大多数情况下，JavaScript 解释器会自动插入分号，但实践中建议始终显式使用分号。关于使用分号的详细原因，可参考文章《JavaScript 中关于分号的真相》。

对象构造与类型检查

5、使用对象构造器


　　function Person(firstName, lastName){
this.firstName = firstName;
this.lastName = lastName;
　　}
　　var Saad = new Person("Saad", "Mousliki");

6、小心使用 typeof、instanceof 和 contructor

• typeof：这是 JavaScript 的一元操作符，用于以字符串形式返回变量的原始类型。需要注意的是，typeof null 会返回 'object'，且大多数对象类型（如数组 Array、时间 Date 等）也会返回 'object'。 • contructor：这是内部原型属性，可以通过代码进行重写。 • instanceof：这是 JavaScript 操作符，它会在原型链中的构造器进行搜索，若找到则返回 true，否则返回 false。


var arr = ["a", "b", "c"];
　　typeof arr; // 返回 "object"
　　arr instanceof Array // true
　　arr.constructor(); //[]

函数定义与自调用模式

7、使用自调用函数

函数在创建后直接自动执行，通常被称为自调用匿名函数（Self-Invoked Anonymous Function）或直接调用函数表达式（Immediately Invoked Function Expression, IIFE）。其格式如下：


　(function(){
// 置于此处的代码将自动执行
　　})(); 
　　(function(a,b){
var result = a+b;
return result;
　　})(10,20)

数组操作与数据处理技巧

8、从数组中随机获取成员


var items = [12, 548 , 'a' , 2 , 5478 , 'foo' , 8852, , 'Doe' , 2145 , 119];
var randomItem = items[Math.floor(Math.random() * items.length)];

9、获取指定范围内的随机数

此功能在生成测试用的假数据时非常有用，例如生成指定范围内的随机工资数值。


var x = Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min;

10、生成从 0 到指定值的数字数组


var numbersArray = [] , max = 100;
　　for( var i=1; numbersArray.push(i++) < max;); // numbers = [1,2,3 ... 100]

11、生成随机的字母数字字符串


　　function generateRandomAlphaNum(len) {
var rdmString = "";
for( ; rdmString.length < len; rdmString += Math.random().toString(36).substr(2));
return rdmString.substr(0, len);
　　}

12、打乱数字数组的顺序


var numbers = [5, 458 , 120 , -215 , 228 , 400 , 122205, -85411];
　　numbers = numbers.sort(function(){ return Math.random() - 0.5});
　　/* numbers 数组将类似于 [120, 5, 228, -215, 400, 458, -85411, 122205] */

此处使用了 JavaScript 内置的数组排序函数。更优的方法是使用专门的算法（如 Fisher-Yates 算法），具体实现可参见 StackOverflow 上的相关讨论。

字符串处理与类型验证

13、字符串去空格

Java、C# 和 PHP 等语言都实现了专门的字符串去空格函数，但 JavaScript 原生中并没有直接提供。可以通过以下代码为 String 对象添加一个 trim 函数：


String.prototype.trim = function(){return this.replace(/^\s+|\s+$/g, "");};

新的 JavaScript 引擎已经内置了 trim() 的原生实现。

14、数组之间追加


　　var array1 = [12 , "foo" , {name "Joe"} , -2458];
　　var array2 = ["Doe" , 555 , 100];
　　Array.prototype.push.apply(array1, array2);
　　/* array1 值为 [12 , "foo" , {name "Joe"} , -2458 , "Doe" , 555 , 100] */

15、对象转换为数组


var argArray = Array.prototype.slice.call(arguments);

16、验证是否是数字


function isNumber(n){
return !isNaN(parseFloat(n)) && isFinite(n);
　　}

17、验证是否是数组


　　function isArray(obj){
return Object.prototype.toString.call(obj) === '[object Array]' ;
　　}

但如果 toString() 方法被重写过，上述方法可能失效。也可以使用以下方法：


Array.isArray(obj); // its a new Array method

如果在浏览器环境中未使用 frame，还可以使用 instanceof 判断，但如果上下文过于复杂，这种方法也可能出错。


var myFrame = document.createElement('iframe');
　　document.body.appendChild(myFrame);
　　var myArray = window.frames[window.frames.length-1].Array;
　　var arr = new myArray(a,b,10); // [a,b,10] 
　　// myArray 的构造器已经丢失，instanceof 的结果将不正常
　　// 构造器是不能跨 frame 共享的
　　arr instanceof Array; // false

数组高级操作与截断

18、获取数组中的最大值和最小值


　var numbers = [5, 458 , 120 , -215 , 228 , 400 , 122205, -85411];
　　var maxInNumbers = Math.max.apply(Math, numbers);
　　var minInNumbers = Math.min.apply(Math, numbers);

19、清空数组


var myArray = [12 , 222 , 1000 ]; 
　　myArray.length = 0; // myArray will be equal to [].

20、不要直接从数组中 delete 或 remove 元素

如果对数组元素直接使用 delete，实际上并未删除元素，只是将其值设为 undefined。删除数组元素应使用 splice 方法。

切忌：


　var items = [12, 548 ,'a' , 2 , 5478 , 'foo' , 8852, , 'Doe' ,2154 , 119 ];
　　items.length; // return 11
　　delete items[3]; // return true
　　items.length; // return 11
　　/* items 结果为 [12, 548, "a", undefined × 1, 5478, "foo", 8852, undefined × 1, "Doe", 2154, 119] */

而应：


　　var items = [12, 548 ,'a' , 2 , 5478 , 'foo' , 8852, , 'Doe' ,2154 , 119 ];
　　items.length; // return 11
　　items.splice(3,1) ;
　　items.length; // return 10
　　/* items 结果为 [12, 548, "a", 5478, "foo", 8852, undefined × 1, "Doe", 2154, 119]

删除对象的属性时可以使用 delete。

条件判断与循环优化

21、使用 length 属性截断数组

在前面的例子中，利用 length 属性可以清空数组。同样，也可以利用它来截断数组：


var myArray = [12 , 222 , 1000 , 124 , 98 , 10 ]; 
　　myArray.length = 4; // myArray will be equal to [12 , 222 , 1000 , 124].

与此同时，如果将 length 属性设置得比当前数组长度更大，数组的长度值会增加，新的元素位置将使用 undefined 填充。length 是一个可写的属性。


myArray.length = 10; // the new array length is 10
myArray[myArray.length - 1] ; // undefined

22、在条件中使用逻辑与或


var foo = 10; 
　　foo == 10 && doSomething(); // is the same thing as if (foo == 10) doSomething();
　　foo == 5 || doSomething(); // is the same thing as if (foo != 5) doSomething();

逻辑或运算符还可用于设置默认值，例如函数参数的默认值。


　　function doSomething(arg1){
arg1 = arg1 || 10; // arg1 will have 10 as a default value if it's not already set
　　}

23、使得 map() 函数方法对数据循环


　　var squares = [1,2,3,4].map(function (val) { 
return val * val; 
　　});
　　// squares will be equal to [1, 4, 9, 16]

24、保留指定小数位数


var num =2.443242342;
　　num = num.toFixed(4); // num will be equal to 2.4432

注意，toFixed() 返回的是字符串，而不是数字。

浮点数处理与数值计算

25、浮点计算的问题


　　0.1 + 0.2 === 0.3 // is false
　　9007199254740992 + 1 // is equal to 9007199254740992
　　9007199254740992 + 2 // is equal to 9007199254740994

为什么会这样？因为 0.1 + 0.2 等于 0.30000000000000004。JavaScript 的数字遵循 IEEE 754 标准构建，在内部均以 64 位浮点数表示。具体细节可参见《JavaScript 中的数字是如何编码的》。

可以通过使用 toFixed() 和 toPrecision() 来解决这个问题。

26、通过 for-in 循环检查对象的属性

采用以下用法，可以防止在迭代过程中进入对象的原型属性。


for (var name in object) { 
　　if (object.hasOwnProperty(name)) {
　　 // do something with name
　　 } 
　　}

高级语法特性与操作符

27、逗号操作符


var a = 0;
　　var b = ( a++, 99 );
　　console.log(a); // a will be equal to 1
　　console.log(b); // b is equal to 99

28、临时存储用于计算和查询的变量

在 jQuery 选择器中，可以临时存储整个 DOM 元素。


　var navright = document.querySelector('#right');
　　var navleft = document.querySelector('#left');
　　var navup = document.querySelector('#up');
　　var navdown = document.querySelector('#down');

29、提前检查传入 isFinite() 的参数


　isFinite(0/0) ; // false
　　isFinite("foo"); // false
　　isFinite("10"); // true
　　isFinite(10); // true
　　isFinite(undefined); // false
　　isFinite(); // false
　　isFinite(null); // true，这点当特别注意

30、避免在数组中使用负数做索引


　var numbersArray = [1,2,3,4,5];
　　 var from = numbersArray.indexOf("foo") ; // from is equal to -1
　　 numbersArray.splice(from,2); // will return [5]

注意传给 splice 的索引参数不要是负数，当是负数时，会从数组结尾处删除元素。

网络请求与性能安全

31、用 JSON 来序列化与反序列化


　var person = {name :'Saad', age : 26, department : {ID : 15, name : "R&D"} };
　　var stringFromPerson = JSON.stringify(person);
　　/* stringFromPerson 结果为 "{"name":"Saad","age":26,"department":{"ID":15,"name":"R&D"}}" */
　　var personFromString = JSON.parse(stringFromPerson);
　　/* personFromString 的值与 person 对象相同 */

32、不要使用 eval() 或者函数构造器

eval() 和函数构造器（Function constructor）的开销较大，每次调用时，JavaScript 引擎都要将源代码转换为可执行的代码。


　var func1 = new Function(functionCode);
　　var func2 = eval(functionCode);

32、不要使用 eval() 或者函数构造器

eval() 和函数构造器（Function constructor）的开销较大，每次调用时，JavaScript 引擎都要将源代码转换为可执行的代码。


var func1 = new Function(functionCode);
　　var func2 = eval(functionCode);

33、避免使用 with()

使用 with() 会将变量加入到全局作用域中，因此，如果有其他同名变量，一来容易混淆，二来值也会被覆盖。

34、不要对数组使用 for-in

避免：


　　var sum = 0; 
　　for (var i in arrayNumbers) { 
　　 sum += arrayNumbers[i]; 
　　}

而是：


　var sum = 0; 
　　for (var i = 0, len = arrayNumbers.length; i < len; i++) { 
　　 sum += arrayNumbers[i]; 
　　}

另外一个好处是，i 和 len 两个变量是在 for 循环的第一个声明中，二者只会初始化一次，这要比下面这种写法快：


for (var i = 0; i < arrayNumbers.length; i++)

35、传给 setInterval() 和 setTimeout() 时使用函数而不是字符串

如果传给 setTimeout() 和 setInterval() 一个字符串，它们将会用类似于 eval 的方式进行转换，这肯定会慢些，因此不要使用：


setInterval('doSomethingPeriodically()', 1000); 
　　setTimeout('doSomethingAfterFiveSeconds()', 5000);

而是用：


setInterval(doSomethingPeriodically, 1000); 
　　setTimeout(doSomethingAfterFiveSeconds, 5000);

控制流与原型链应用

36、使用 switch/case 代替一大叠的 if/else

当判断有超过两个分支的时候使用 switch/case 要更快一些，而且也更优雅，更利于代码的组织。当然，如果有超过 10 个分支，就不要使用 switch/case 了。

37、在 switch/case 中使用数字区间

其实，switch/case 中的 case 条件，还可以这样写：


　function getCategory(age) { 
　　 var category = ""; 
　　 switch (true) { 
　　 case isNaN(age): 
　　 category = "not an age"; 
　　 break; 
　　 case (age >= 50): 
　　 category = "Old"; 
　　 break; 
　　 case (age <= 20): 
　　 category = "Baby"; 
　　 break; 
　　 default: 
　　 category = "Young"; 
　　 break; 
　　}; 
　　 return category; 
　　} 
　　getCategory(5); // 将返回 "Baby"

38、使用对象作为对象的原型

下面这样，便可以给定对象作为参数，来创建以此为原型的新对象：


function clone(object) { 
　　 function OneShotConstructor(){};
　　 OneShotConstructor.prototype = object; 
　　 return new OneShotConstructor();
　　}
　　clone(Array).prototype ; // []

39、HTML 字段转换函数


　　function escapeHTML(text) { 
var replacements= {"<": "<", ">": ">","&": "&", "\"": """}; 
return text.replace(/[<>&"]/g, function(character) { 
return replacements[character]; 
　　 });
　　}

异常处理与代码规范

40、不要在循环内部使用 try-catch-finally

try-catch-finally 中 catch 部分在执行时会将异常赋给一个变量，这个变量会被构建成一个运行时作用域内的新变量。

切忌：


var object = ['foo', 'bar'], i; 
for (i = 0, len = object.length; i <len; i++) { 
try { 
// do something that throws an exception
} 
catch (e) { 
// handle exception 
}
}

而应该：


var object = ['foo', 'bar'], i; 
try {
for (i = 0, len = object.length; i <len; i++) { 
// do something that throws an exception
}
}
catch (e) { 
// handle exception 
}

网络通信与超时处理

41、使用 XMLHttpRequests 时注意设置超时

XMLHttpRequests 在执行时，当长时间没有响应（如出现网络问题等）时，应该中止掉连接，可以通过 setTimeout() 来完成这个工作：


　var xhr = new XMLHttpRequest ();
　　xhr.onreadystatechange = function () { 
　　 if (this.readyState == 4) { 
　　 clearTimeout(timeout); 
　　 // do something with response data
　　 } 
　　} 
　　var timeout = setTimeout( function () { 
　　 xhr.abort(); // call error callback 
　　}, 60*1000 /* timeout after a minute */ );
　　xhr.open('GET', url, true); 
　　xhr.send();

同时需要注意的是，不要同时发起多个 XMLHttpRequests 请求。

42、处理 WebSocket 的超时

通常情况下，WebSocket 连接创建后，如果 30 秒内没有任何活动，服务器端会对连接进行超时处理，防火墙也可以对单位周期没有活动的连接进行超时处理。

为了防止这种情况的发生，可以每隔一定时间，往服务器发送一条空的消息。可以通过下面这两个函数来实现这个需求，一个用于使连接保持活动状态，另一个专门用于结束这个状态。


var timerID = 0;
　　function keepAlive() {
　　 var timeout = 15000; 
　　 if (webSocket.readyState == webSocket.OPEN) { 
　　 webSocket.send(''); 
　　 } 
　　 timerId = setTimeout(keepAlive, timeout); 
　　} 
　　function cancelKeepAlive() { 
　　 if (timerId) { 
　　 cancelTimeout(timerId); 
　　 } 
　　}

keepAlive() 函数可以放在 WebSocket 连接的 onOpen() 方法的最后面，cancelKeepAlive() 放在 onClose() 方法的最末尾。

性能优化与开发工具

43、时间注意原始操作符比函数调用快，使用 VanillaJS

比如，一般不要这样：


　var min = Math.min(a,b);
　　A.push(v);

可以这样来代替：


　var min = a < b ? a : b;
　　A[A.length] = v;

44、开发时注意代码结构，上线前检查并压缩 JavaScript 代码

别忘了在写代码时使用一个代码美化工具。使用 JSLint（一个语法检查工具）并且在上线前压缩代码（比如使用 JSMin）。注：现在代码压缩一般推荐 UglifyJS (https://github.com/mishoo/UglifyJS2)。

学习资源推荐

45、JavaScript 博大精深，这里有些不错的学习资源

• Code Academy 资源：http://www.codecademy.com/tracks/javascript • Marjin Haverbekex 编写的 Eloquent JavaScript：http://eloquentjavascript.net/ • John Resig 编写的 Advanced JavaScript：http://ejohn.org/apps/learn/

JavaScript 开发实战技巧与最佳实践指南