JavaScript 中最快的循环是什么？

news2024/11/27 5:27:54

无论使用哪种编程语言，循环都是一种内置功能。JavaScript 也不例外，它提供了多种实现循环的方法，偶尔会给开发人员带来困惑：哪一种循环才是最快的？

以下是Javascript中可以实现循环的方法：

For Loop
While Loop
Do-While Loop
For-In Loop
For-Of Loop
ForEach Loop
Map Loop
Filter Loop
Reduce Loop
Some Loop
Every Loop
Find Loop

我们将对这些循环方法进行测试，以确定哪种方法最快。

为了比较每个循环的性能，我们将使用 console.time() 和 console.timeEnd() 方法来测量它们的执行时间。

console.time('My Description');

// Code to measure

console.timeEnd('My Description');

用于测试的任务是：将 5000 万个项目从一个数组转移到另一个数组。

console.time('Array Creation');
  
const numbersList = Array.from({ length: 50_000_000 }, () => Math.floor(Math.random() * 100));

console.timeEnd('Array Creation');

为确保公平比较，我们将异步运行每个循环。

虽然 For-In 的语法与 For-Of 类似，但它不是为数组设计的，因此不在测试之中。 For-In 更适合迭代具有多个属性的对象，因为它迭代的是属性名称（或键）而不是值本身，而与数组一起使用会导致性能问题和意外行为。

(async () => {
  await usingForLoop(numbersList);
  await usingWhile(numbersList);
  await usingDoWhile(numbersList);
  await usingForOf(numbersList);
  await usingForEach(numbersList);
  await usingMap(numbersList);
  await usingFilter(numbersList);
  await usingReduce(numbersList);
  await usingSome(numbersList);
  await usingEvery(numbersList);
  await usingFind(numbersList);
})()

ForLoop

const usingForLoop = async (array) => {
  console.time('FOR LOOP');

  const newNumbersList = [];
  for (let i = 0; i < array.length; i++) {
    newNumbersList.push(array[i]);
  }

  console.timeEnd('FOR LOOP');
}

while

const usingWhile = async (array) => {
 console.time('WHILE');

 let i = 0;
 const newNumbersList = [];
 while (i < array.length) {
   newNumbersList.push(array[i]);
   i++;
 }

 console.timeEnd('WHILE');
}

doWhile

const usingDoWhile = async (array) => {
 console.time('DO WHILE');

 let i = 0;
 const newNumbersList = [];
 do {
   newNumbersList.push(array[i]);
   i++;
 } while (i < array.length);

 console.timeEnd('DO WHILE');
}

ForOf

const usingForOf = async (array) => {
  console.time('FOR OF');

  const newNumbersList = [];
  for (const item of array) {
    newNumbersList.push(item);
  }

  console.timeEnd('FOR OF');
}

ForEach

const usingForEach = async (array) => {
  console.time('FOR EACH');

  const newNumbersList = [];
  array.forEach((item) => newNumbersList.push(item));

  console.timeEnd('FOR EACH');
}

Map

const usingMap = async (array) => {
 console.time('MAP');

 const newNumbersList = array.map((number) => number);

 console.timeEnd('MAP');
}

Filer

const usingFilter = async (array) => {
 console.time('FILTER');

 const newNumbersList = array.filter((item) => true);

 console.timeEnd('FILTER');
}

Reduce

const usingReduce = async (array) => {
 console.time('REDUCE');

 const newNumbersList = array.reduce((acc, item) => {
   acc.push(item);
   return acc;
 }, []);

 console.timeEnd('REDUCE');
}

Some

const usingSome = async (array) => {
 console.time('SOME');

 const newNumbersList = [];
 array.some((item) => {
   newNumbersList.push(item);
   return false;
 });

 console.timeEnd('SOME')
}

Every

const usingEvery = async (array) => {
  console.time('EVERY');

  const newNumbersList = [];
  array.every((item) => {
    newNumbersList.push(item);
    return true;
  });

  console.timeEnd('EVERY')
}

Find

const usingFind = async (array) => {
  console.time('FIND');

  const newNumbersList= [];
  array.find((item) => {
    newNumbersList.push(item);
    return false;
  });

  console.timeEnd('FIND')
}

任务运行了五次，显示的测量值是计算得出的平均值。

测试平均结果如下：

从结果可以看出，前5名分别是:

1. Map
1. For Loop
1. While
1. Do While
1. For Each

有趣的是只有Map是一个函数调用，其余的都是循环体。

另外该测试仅针对一项特定任务进行的，不同测试用例可能会有不同的结果，不同的内存或者CPU也会有不一样的表现。从本次测试的结果，我们可以看到Map 和 For Loop 的性能是最好的。令人失望的是For-Of，相对于For Loop，作为新出的一个API竟然效率这么拉跨。

Map每次循环都需要调用回调函数，理论上不应该比For Loop更快。但现代 JavaScript 引擎（如 V8）对高阶函数（如 map、filter 等）进行了高度优化，尤其是对数组的处理。引擎内部可能会针对这些高阶函数应用特定的优化策略，减少不必要的操作，进而提升性能。而且 map 是一个专门用于遍历数组并返回新数组的高阶函数，V8 等引擎能够更好地预测和优化其内部的操作路径。而 for loop 是更通用的控制结构，可能没有这些特定的优化。