再议《JavaScript代码优化一例》

今天收到《程序员》第８期，读到杨建华先生的“JavaSctipt代码优化一例”。仔细读来，觉得所做优化未能尽彻。所以专写一篇文章来讨论杨先生的例子。原例可以在杨先生的blog上找到：

一、正则表达式的创建代码

这样的创建代码实在冗余：

var fnRE = /functor_[0-9A-Za-z]{8}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{12}/i;
var objRE = /object_[0-9A-Za-z]{8}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{12}$/i;
var objRE_r =  /radio_[0-9A-Za-z]{8}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{12}_r/i;
var objRE_a = /object_[0-9A-Za-z]{8}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{12}_a/i;
var objRE_m =  /radio_[0-9A-Za-z]{8}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{12}_m/i;
var objRE_d =  /radio_[0-9A-Za-z]{8}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{12}_d/i;

仔细读来，其实就是一个添加前后缀的GUID。那么可否写成如下：

var GUID = '([0-9A-Za-z]{8}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{12})';
var fnRE =     new RegExp('(functor_)'+ GUID, 'i');
var objRE =    new RegExp('(object_)' + GUID + '$', 'i');
var objRE_r =  new RegExp('(radio_)'  + GUID + '_(r)', 'i');
var objRE_a =  new RegExp('(object_)' + GUID + '_(a)', 'i');
var objRE_m =  new RegExp('(radio_)'  + GUID + '_(m)', 'i');
var objRE_d =  new RegExp('(radio_)'  + GUID + '_(d)', 'i');

这里看起来是用了字符串连接运算，但由于变量声明只运算一次，因此对效率没什么影响。而且可读性强了，修改起来也方便。

请注意这里用到了正则表达式中的分组'( )'，这在后面是会很有用的。

二、正则使用中的分组

代码总是通过

aryAList[_match[0].split("_")[1]] = "a_";

这样的形式来从匹配中分离GUID，但如果使用上面的分组，那么这项运算就不必要了。简单的使用

aryAList[_match[2]] = "a_";

就可以得到结果。

三、应注意DOM引用的耗时

代码中，在循环内不断地访问DOM对象的成员，然而DOM对象的成员存取是耗时的。更细的说，每一个成员都会通过COM组件封装，因此效率是差的。所以下面的代码：

 else if ((_match = _obj.name.match(objRE_m)) != null)  {
 }
 else if ((_match = _obj.name.match(objRE_d)) != null)  {
 }

应当被改作：

var name = _obj.name;
 else if ((_match = **name.match**(objRE_m)) != null)  {
 }
 else if ((_match = **name.match**(objRE_d)) != null)  {
 }

四、过于复杂的逻辑

代码过于依赖其它语言的编程经验，而忽略了JavaScript的自身特性。因此实现的逻辑中规中矩，但是难以扩展，而且复杂。例如循环中的大量if..else if ...连用。后文单独给出这部分的优化。

五、从StringBuilder()接口来看，优化程度不够

文章提到StringBuilder是一个字符串构建的高效对象。我留意到它的使用是：

objectListEx.append(_id + ":" + _r + ":" + _a + ":" + _m + ":" + _d + ";");

那么可以说这个对象的优化是不够的。因为这里传入一个字符串参数，而传入参数又用字符串连接运算，效率提升很有限。

如果StringBuilder是用array.join来实现字符串拼接的话，那么更加良好的方式是允许在append中使用多个参数。例如：

objectListEx.append = function() {
  this.push.apply(this, arguments);
}
objectListEx.toString = function() {
  return this.join('');
}

那么，上例的添加就可以写成：

objectListEx.append(_id , ":" , _r , ":" , _a , ":" , _m , ":" , _d , ";");

这就避免了多余的字符串连接运算。

六、新的优化后版本

// optimized version
var functorListEx = new StringBuilder();
var objectListEx = new StringBuilder();

var coll = document.getElementsByTagName("INPUT");

// regular expression for matching
var GUID = '([0-9A-Za-z]{8}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{4}-[0-9A-Za-z]{12})';
var fnRE =     new RegExp('(functor_)'+ GUID, 'i');
var objRE =    new RegExp('(object_)' + GUID + '$', 'i');
var objRE_r =  new RegExp('(radio_)'  + GUID + '_(r)', 'i');
var objRE_a =  new RegExp('(object_)' + GUID + '_(a)', 'i');
var objRE_m =  new RegExp('(radio_)'  + GUID + '_(m)', 'i');
var objRE_d =  new RegExp('(radio_)'  + GUID + '_(d)', 'i');

// helper data structures used by optimized algorithm
var aryObjList = new Array();
var aryRList = new Array();
var aryAList = new Array();
var aryMList = new Array();
var aryDList = new Array();

var aryList = {
  r: aryRList,
  a: aryAList,
  m: aryMList,
  d: aryDList
}

// one pass scan to traverse the nodes collection (coll) to build functorListEx
// and intermediate arrays
for (var i=0,imax=coll.length; i<imax; i++) {
 var _obj = coll[i];
 if (!_obj.checked) continue; // <-- 更快的检测
 if (_obj.type != "checkbox" && _obj.type != "radio") continue;

 var id = _obj.id, name = _obj.name;
 var _match = id.match(fnRE) || name.match(objRE_r) || id.match(objRE_a) ||
   name.match(objRE_m) || name.match(objRE_d) || id.match(objRE);

 if (!_match) continue;

 var tag = _match[3], tag2 = tag+'_', guid = _match[2];
 switch (tag) {
   'a': aryList[tag][guid] = tag2; break;

   'r', 'm', 'd':
     aryList[tag][guid] = tag2 + _obj.value; break;

   default :
     if (_match[1]=='functor_') {
       functorListEx.append(guid, ";")
     }
     else { // for _match[1]=='object_'
       aryObjList.push(guid)
     }
 }
}

// further process to build objectListEx from the intermediate arrays
for (var i=0, imax=aryObjList.length; i<imax; i++) {
 var id = aryObjList[i];
 var r = aryRList[id] || "";
 var a = aryAList[id] || "";
 var m = aryMList[id] || "";
 var d = aryDList[id] || "";

 objectListEx.append(id , ":" , r , ":" , a , ":" , m , ":" , d , ";");
}

七、又一处小的优化

刚才想了想，其实上面代码中的switch还是啰嗦了。下面做一下下小的优化：

 switch (_match[1] + tag) {
   'functor_undefined': functorListEx.append(guid, ";"); break;

   'object_undefined': aryObjList.push(guid); break;

   'object_a': aryList[tag][guid] =  tag2 ; break;

   default:  // for r,m,d
     aryList[tag][guid] = tag2 + _obj.value;
 }