优化 JavaScript 执行
作者：Paul Lewis
JavaScript 经常会触发视觉变化。有时是直接通过样式操作，有时是会产生视觉变化的计算，例如搜索数据或将其排序。时机不当或长时间运行的 JavaScript 可能是导致性能问题的常见原因。您应当设法尽可能减少其影响。
JavaScript 性能分析可以说是一门艺术，因为您编写的 JavaScript 代码与实际执行的代码完全不像。现代浏览器使用 JIT 编译器和各种各样的优化和技巧来尝试为您实现尽可能快的执行，这极大地改变了代码的动态。
注：如果您真的想了解 JIT 的实例，应当查看Vyacheslav Egorov 提供的 IRHydra2。它显示了当 Chrome 的 JavaScript 引擎 V8 对 JavaScript 代码进行优化时，JavaScript 代码的中间状态。
尽管如此，您肯定还是可以做一些事情来帮助您的应用很好地执行 JavaScript。
TL;DR
- 对于动画效果的实现，避免使用 setTimeout 或 setInterval，请使用 requestAnimationFrame。
- 将长时间运行的 JavaScript 从主线程移到 Web Worker。
- 使用微任务来执行对多个帧的 DOM 更改。
- 使用 Chrome DevTools 的 Timeline 和 JavaScript 分析器来评估 JavaScript 的影响。
使用requestAnimationFrame来实现视觉变化
当屏幕正在发生视觉变化时，您希望在适合浏览器的时间执行您的工作，也就是正好在帧的开头。保证 JavaScript 在帧开始时运行的唯一方式是使用requestAnimationFrame。
/**
* If run as a requestAnimationFrame callback, this
* will be run at the start of the frame.
*/
function updateScreen(time) {
// Make visual updates here.
}
requestAnimationFrame(updateScreen);
框架或示例可能使用setTimeout或setInterval来执行动画之类的视觉变化，但这种做法的问题是，回调将在帧中的某个时点运行，可能刚好在末尾，而这可能经常会使我们丢失帧，导致卡顿。
事实上，jQuery 目前的默认animate行为是使用setTimeout!强烈建议您打上补丁程序以使用requestAnimationFrame。
降低复杂性或使用 Web Worker
JavaScript 在浏览器的主线程上运行，恰好与样式计算、布局以及许多情况下的绘制一起运行。如果 JavaScript 运行时间过长，就会阻塞这些其他工作，可能导致帧丢失。
因此，您要妥善处理 JavaScript 何时运行以及运行多久。例如，如果在滚动之类的动画中，最好是想办法使 JavaScript 保持在3-4 毫秒的范围内。超过此范围，就可能要占用太多时间。如果在空闲期间，则可以不必那么斤斤计较所占的时间。
在许多情况下，可以将纯计算工作移到Web Worker，例如，如果它不需要 DOM 访问权限。数据操作或遍历（例如排序或搜索）往往很适合这种模型，加载和模型生成也是如此。
var dataSortWorker = new Worker("sort-worker.js");
dataSortWorker.postMesssage(dataToSort);
// The main thread is now free to continue working on other things...
dataSortWorker.addEventListener('message', function(evt) {
var sortedData = evt.data;
// Update data on screen...
});
并非所有工作都适合此模型：Web Worker 没有 DOM 访问权限。如果您的工作必须在主线程上执行，请考虑一种批量方法，将大型任务分割为微任务，每个微任务所占时间不超过几毫秒，并且在每帧的requestAnimationFrame处理程序内运行。
var taskList = breakBigTaskIntoMicroTasks(monsterTaskList);
requestAnimationFrame(processTaskList);
function processTaskList(taskStartTime) {
var taskFinishTime;
do {
// Assume the next task is pushed onto a stack.
var nextTask = taskList.pop();
// Process nextTask.
processTask(nextTask);
// Go again if there’s enough time to do the next task.
taskFinishTime = window.performance.now();
} while (taskFinishTime - taskStartTime < 3);
if (taskList.length > 0)
requestAnimationFrame(processTaskList);
}
此方法会产生 UX 和 UI 后果，您将需要使用进度或活动指示器来确保用户知道任务正在被处理。在任何情况下，此方法都不会占用应用的主线程，从而有助于主线程始终对用户交互作出快速响应。
了解 JavaScript 的“帧税”
在评估一个框架、库或您自己的代码时，务必逐帧评估运行 JavaScript 代码的开销。当执行性能关键的动画工作（例如变换或滚动）时，这点尤其重要。
测量 JavaScript 开销和性能情况的最佳方法是使用 Chrome DevTools。通常，您将获得如下的简单记录：
如果发现有长时间运行的 JavaScript，则可以在 DevTools 用户界面的顶部启用 JavaScript 分析器：
以这种方式分析 JavaScript 会产生开销，因此一定只在想要更深入了解 JavaScript 运行时特性时才启用它。启用此复选框后，现在可以执行相同的操作，您将获得有关 JavaScript 中调用了哪些函数的更多信息：
有了这些信息之后，您可以评估 JavaScript 对应用性能的影响，并开始找出和修正函数运行时间过长的热点。如前所述，应当设法移除长时间运行的 JavaScript，或者若不能移除，则将其移到 Web Worker 中，腾出主线程继续执行其他任务。
避免微优化 JavaScript
知道浏览器执行一个函数版本比另一个函数要快 100 倍可能会很酷，比如请求元素的offsetTop比计算getBoundingClientRect()要快，但是，您在每帧调用这类函数的次数几乎总是很少，因此，把重点放在 JavaScript 性能的这个方面通常是白费劲。您一般只能节省零点几毫秒的时间。
如果您开发的是游戏或计算开销很大的应用，则可能属于本指南的例外情况，因为您一般会将大量计算放入单个帧，在这种情况下各种方法都很有用。
简而言之，慎用微优化，因为它们通常不会映射到您正在构建的应用类型。