測量執(zhí)行一個函數(shù)所需的時間總是一個很好的辦法，證明某些實(shí)現(xiàn)比另一個實(shí)現(xiàn)的性能更好。這也是一個很好的方法，可以確保性能沒有在某些改變后受到影響，也可以追蹤瓶頸。

良好的性能有助于獲得良好的用戶體驗(yàn)，良好的用戶體驗(yàn)會讓用戶回頭客。一項(xiàng)研究顯示，88%的在線消費(fèi)者因?yàn)樾阅軉栴}，在用戶體驗(yàn)不佳后用戶回來的可能性較小。

這就是為什么能夠識別代碼中的瓶頸并測量改進(jìn)的原因。尤其是在為瀏覽器開發(fā)JavaScript時，要注意到你寫的每一行JavaScript都有可能阻塞DOM，因?yàn)樗且环N單線程語言。

在這篇文章中，我將解釋你如何測量你的功能的性能，以及如何處理你從它們中得到的結(jié)果。

Perfomance.now

performance API通過其功能 performance.now() 提供對 DOMHighResTimeStamp 的訪問，該函數(shù)返回自頁面加載以來經(jīng)過的時間(以毫秒為單位)，精度最高為5µs(以分?jǐn)?shù)為單位)。

所以在實(shí)踐中，你需要取兩個時間戳，保存在一個變量中，然后讓第二個時間戳減去第一個時間戳。

const t0 = performance.now(); 
for (let i = 0; i < array.length; i++) { 
  // some code 
} 
const t1 = performance.now(); 
console.log(t1 - t0, 'milliseconds'); 

Chrome輸出

0.6350000001020817 "milliseconds" 

Firefox輸出

1 milliseconds 

在這里，我們可以看到Firefox中的結(jié)果與Chrome完全不同，這是因?yàn)镕irefox版本從60開始將 performance API 的精度降低到2ms。

performance API提供的功能遠(yuǎn)比只返回時間戳要多得多，它能夠測量導(dǎo)航計(jì)時、用戶計(jì)時或資源計(jì)時。請看這篇文章，里面有更詳細(xì)的解釋。

但是，對于我們的用例，我們只想測量單個函數(shù)的性能，因此時間戳就足夠了。

那不是和Date.now一樣嗎?

現(xiàn)在你可能會想：我也可以用 Date.now 來做這個啊。

是的，可以，但是有缺點(diǎn)。

Date.now 以毫秒為單位返回從Unix紀(jì)元("1970-01-01-01T00:00:00:00Z")開始的時間，并且取決于系統(tǒng)時鐘。這不僅意味著它沒有那么精確，而且也不一定會遞增。WebKit工程師(Tony Gentilcore)的解釋如下：

也許較少考慮到的是，基于系統(tǒng)時間的Date也不是真正的用戶監(jiān)控的理想選擇。大多數(shù)系統(tǒng)都會運(yùn)行一個守護(hù)進(jìn)程來定期同步時間。通常情況下，時鐘每隔15-20分鐘就會調(diào)整幾毫秒。在這個速度下，大約有1%的10秒的時間間隔是不準(zhǔn)確的。

Console.time

該API確實(shí)易于使用，只需將 console.time 放在你要測量的代碼前面，將 console.timeEnd 放在要測量的代碼后面，即可使用相同的 string 參數(shù)調(diào)用該函數(shù)，一頁上最多可以同時使用10,000個計(jì)時器。

精度與 performance API 相同，但這又取決于瀏覽器。

console.time('test'); 
for (let i = 0; i < array.length; i++) { 
  // some code 
} 
console.timeEnd('test'); 

這樣會自動生成易于理解的輸出，如下所示：

Chrome輸出

test: 0.766845703125ms 

Firefox輸出

test: 2ms - timer ended 

這里的輸出又與Performance API非常相似。

console.time 的優(yōu)點(diǎn)是易于使用，因?yàn)樗恍枰謩佑?jì)算兩個時間戳之間的差。

縮短時間精度

如果你在不同的瀏覽器中使用上面提到的API來測量你的函數(shù)，你可能會發(fā)現(xiàn)結(jié)果會有差異。

這是由于瀏覽器試圖保護(hù)用戶免受定時攻擊和指紋攻擊， 如果時間戳太準(zhǔn)確，黑客可以使用它來識別用戶。

例如，F(xiàn)irefox之類的瀏覽器試圖通過將精度降低到2ms(版本60)來防止這種情況。

需要注意的事項(xiàng)

現(xiàn)在，你已經(jīng)擁有測量JavaScript函數(shù)的速度所需的工具。但是，最好避免一些陷阱。

1. 分而治之

你注意到在過濾一些結(jié)果時有些東西很慢，但是你不知道瓶頸在哪里。

與其胡亂猜測代碼中哪一部分是慢的，不如用上述這些函數(shù)來測量。

要追蹤它，首先把你的 console.time 語句放在慢的代碼塊周圍。然后測量它們的不同部分是如何執(zhí)行的，如果其中一個部分比其他部分慢，那么就繼續(xù)下去，每次深入到那里，直到找到瓶頸。

這些語句之間的代碼越少，跟蹤不感興趣的內(nèi)容的可能性就越小。

2. 注意輸入值

在實(shí)際應(yīng)用中，給定函數(shù)的輸入值可能會發(fā)生很大變化。僅針對任意隨機(jī)值測量函數(shù)的速度并不能提供我們可以實(shí)際使用的任何有價值的數(shù)據(jù)。

確保使用相同的輸入值運(yùn)行代碼。

3. 多次運(yùn)行函數(shù)

假設(shè)你有一個函數(shù)對一個數(shù)組進(jìn)行迭代，對每個數(shù)組的值進(jìn)行一些計(jì)算，并返回一個數(shù)組的結(jié)果。你想知道是forEach 還是簡單的 for 循環(huán)更有效。

這是函數(shù)：

function testForEach(x) { 
  console.time('test-forEach'); 
  const res = []; 
  x.forEach((value, index) => { 
    res.push(value / 1.2 * 0.1); 
  }); 
 
  console.timeEnd('test-forEach') 
  return res; 
} 
 
function testFor(x) { 
  console.time('test-for'); 
  const res = []; 
  for (let i = 0; i < x.length; i ++) { 
    res.push(x[i] / 1.2 * 0.1); 
  } 
 
  console.timeEnd('test-for') 
  return res; 
} 

你可以這樣測試它們：

const x = new Array(100000).fill(Math.random()); 
testForEach(x); 
testFor(x); 

如果你在Firefox中運(yùn)行上述函數(shù)，你將獲得類似以下的輸出：

test-forEach: 27ms - timer ended 
test-for: 3ms - timer ended 

看起來forEach變慢了，對吧?

讓我們看看是否使用相同的輸入兩次運(yùn)行相同的函數(shù)：

testForEach(x); 
testForEach(x); 
testFor(x); 
testFor(x); 

test-forEach: 13ms - timer ended 
test-forEach: 2ms - timer ended 
test-for: 1ms - timer ended 
test-for: 3ms - timer ended 

如果我們第二次調(diào)用 forEach 測試，它的性能與 for 循環(huán)一樣好。鑒于初始值較慢，可能無論如何都不值得使用 forEach。

4. ...在多個瀏覽器中

如果我們在Chrome中運(yùn)行上述代碼，結(jié)果會突然看起來不同：

test-forEach: 6.156005859375ms 
test-forEach: 8.01416015625ms 
test-for: 4.371337890625ms 
test-for: 4.31298828125ms 

這是因?yàn)镃hrome和Firefox具有不同的JavaScript引擎，并且具有不同類型的性能優(yōu)化。意識到這些差異是一件好事。

在這種情況下，F(xiàn)irefox在相同輸入的情況下，對 forEach 的使用進(jìn)行了較好的優(yōu)化。

for 在兩個引擎上的性能都更好，因此最好堅(jiān)持使用 for 循環(huán)。

這是為什么要在多個引擎中進(jìn)行測量的一個很好的例子。如果僅使用Chrome進(jìn)行測量，您可能會得出結(jié)論，與 for 相比，forEach 并不那么糟糕。

5. 節(jié)流你的CPU

這些數(shù)值看起來并不高。要知道，你的開發(fā)機(jī)器通常比你的網(wǎng)站所使用的普通手機(jī)瀏覽速度要快得多。

為了感受一下這個樣子，瀏覽器有一個功能，可以讓你節(jié)流你的CPU性能。

有了這個，那些10或50ms很快就變成了500ms。

6. 測量相對表現(xiàn)

這些原始結(jié)果實(shí)際上不僅僅取決于你的硬件，還取決于你的CPU和你的JavaScript線程的當(dāng)前負(fù)載。盡量關(guān)注你的測量結(jié)果的相對改進(jìn)，因?yàn)橄麓沃貑㈦娔X時，這些數(shù)字可能會看起來很不一樣。

總結(jié)

在本文中，我們看到了一些JavaScript API，我們可以使用它們來測量性能，以及如何在“真實(shí)世界”中使用它們。對于簡單的測量，我發(fā)現(xiàn)使用 console.time 更容易。