面试题：JavaScript 求值表达式优化之专家题

Question

考虑一个 JavaScript 框架中涉及到的复杂求值表达式，它结合了函数调用、对象属性访问、数组操作等多种操作，例如：`let obj = { data: [10, 20, 30, 40] }; function process() { let sum = 0; for (let i = 0; i < obj.data.length; i++) { sum += Math.pow(obj.data[i], 2); } return sum; }`，现已知该求值表达式在高并发场景下性能瓶颈明显，从底层原理和高级优化技巧角度出发，分析并给出完整的优化方案和优化后的代码。

Answer 1

底层原理分析

1. 函数调用开销：在高并发场景下，频繁的函数调用会带来额外的开销，包括创建新的执行上下文、参数传递和返回值处理等。
2. 对象属性访问：每次访问 obj.data 时，JavaScript 引擎需要查找对象的属性，这在高并发时也会有性能损耗。
3. 循环和数组操作：for 循环本身的迭代操作以及每次访问数组元素 obj.data[i] 都会产生开销。而且 Math.pow 是一个相对复杂的计算操作，在高并发下会加重性能负担。

高级优化技巧及方案

1. 减少函数调用：将 Math.pow 操作提取到循环外部，减少函数调用次数。
2. 缓存对象属性：提前缓存 obj.data 和 obj.data.length，减少属性访问次数。
3. 使用更高效的循环：可以考虑使用 for...of 循环，它在某些情况下性能更好。

优化后的代码

let obj = { data: [10, 20, 30, 40] };
function process() {
    const data = obj.data;
    const length = data.length;
    let sum = 0;
    const pow2 = (num) => num * num;
    for (const num of data) {
        sum += pow2(num);
    }
    return sum;
}

通过以上优化，减少了函数调用、对象属性访问次数，并使用了更简洁的 for...of 循环，在高并发场景下能提升性能。