JavaScript 性能优化：数据存储与 DOM 操作最佳实践

JavaScript 数据存储与访问性能

数据存储

在 JavaScript 开发中，数据存储的具体位置会显著影响代码的整体运行性能。

JavaScript 中的数据主要存在四种存储形式：字面量、变量、数组以及对象成员。

理解变量的访问速度关键在于掌握作用域机制。由于局部变量位于作用域的起始位置，其访问速度通常快于跨作用域访问的变量（即外层作用域中的变量）。换句话说，变量在作用域链中的层级越深，访问耗时越长，因此访问全局变量的速度是最慢的。综合来看，字面量和局部变量的访问效率高于数组和对象成员。

基于上述原理，以下是一些常见的提升数据访问速度的策略：

第一，避免使用 with 语句以及 try-catch 块中的 catch 语句，因为这些结构会改变执行环境的作用域链，从而降低变量查找效率。

第二，尽量减少嵌套对象的使用，并避免对象属性嵌套过深，以缩短属性查找路径。

第三，对于频繁访问的对象成员、数组项或跨作用域变量，可以将其缓存到局部变量中，利用局部变量访问速度快的特性来提升整体性能。

DOM 编程性能优化技巧

DOM 编程

众所周知，使用 JavaScript 操作 DOM 会对性能造成负面影响，这源于其“天生”的设计特性。

DOM 是一个独立于具体编程语言的接口，专门用于操作 XML 和 HTML 文档。由于客户端脚本编程通常直接与底层文档结构交互，因此推荐的最佳实践是尽可能减少对 DOM 的直接操作。

以下是一些优化 DOM 操作的小技巧：

第一，如果需要在代码中多次访问同一个 DOM 节点，建议将该节点的引用存储在局部变量中，以避免重复查询 DOM。

第二，需谨慎处理 HTML 集合，因为这类集合与底层文档保持着实时联动关系。

例如：

var divs= document.getElementsByTagName('div');
for(var i = 0;i < divs.length; i++){
 document.body.appendChild(document.creatElement('div'))
}

上述代码会导致死循环，原因在于 divs.length 属性在每次迭代时都会重新计算并增加，它始终反映底层文档的当前状态。

因此，在遍历 HTML 集合时，应先将 length 属性缓存到局部变量中再使用。如果需要对集合进行频繁操作，建议将整个集合拷贝到一个普通数组中，以断开与底层文档的实时联系。

第三，优先使用速度更快的 API。

例如：

childNodes -> children
childElementCount -> childNodes.length
firstElementChild -> firstChild
lastElementChild -> last Child
getElementByTagName ->querySelectorAll

第四，注意重绘（Repaint）和重排（Reflow）的影响。

1. 每次重排都会产生计算消耗，大多数浏览器通过队列化修改并批量执行来优化这一过程。

然而，获取布局信息的操作会强制刷新队列，触发立即重排。涉及的方法包括：

offsetTop,offsetLeft,offsetWidth,offsetHeight、 scrollTop,scrollLeft,scrollWidth,scrollHeight、 clientTop,clientLeft,clientWidth,clientHeight、 getComputedStyle

由于这些属性或方法需要返回最新的布局信息，浏览器不得不执行渲染队列中的“待处理变化”并触发重排，以返回正确的值。

2. 最小化重绘和重排，建议合并多次对 DOM 结构和样式的修改。例如：

var el = document.getElementById('mydiv');
el.style.margin = '5px';
el.style.padding = '2px';
el.style.borderLeft= '5px';

以上代码修改了三个样式属性，每个属性的更改都可能影响元素的几何结构。在最糟糕的情况下，这会导致三次重排（尽管现代浏览器已对此进行优化，通常只会触发一次重排）。

上述操作可以被优化为：

var el = document.getElementById('mydiv');
el.style.cssText = 'margin = '5px';padding = '2px';borderLeft= '5px';

3. 当需要对 DOM 元素进行一系列复杂操作时，可以通过以下步骤优化：

1）使元素脱离文档流。

2）对其应用多重改变。

3）将元素重新插入文档中。

具体实现方法包括：

隐藏元素、应用修改、重新显示。

使用文档片段（DocumentFragment），在内存中构建子树，再将其一次性拷贝回文档。

将原始元素拷贝到一个脱离文档的节点，修改后再替换原始元素。

第五，在动画中使用绝对定位，并使用拖放代理（Drag Proxy）技术。

第六，使用事件委托来减少事件处理器的数量，从而降低内存占用和处理开销。

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