面试题：JavaScript 复杂赋值表达式的性能考量

Question

假设有如下 JavaScript 代码：`let arr = []; for (let i = 0; i < 1000; i++) { arr.push({ key: i }); } let newArr = arr.map((obj) => { return { ...obj, newKey: 'newValue' }; });`。从性能测试角度分析这段代码中涉及的赋值操作，包括数组赋值、对象解构赋值等，指出潜在的性能瓶颈，并说明如何优化和测试优化后的性能。

Answer 1

性能分析

1. 数组赋值：
   • let arr = []; 这一步创建一个空数组，性能开销较小。
   • arr.push({ key: i }); 在循环中使用 push 方法向数组添加对象。由于 push 是一种高效的数组末尾添加元素的方法，性能通常较好，但当数组非常大时，可能会有一定的内存分配和动态扩容开销。
2. 对象解构赋值：
   • return { ...obj, newKey: 'newValue' }; 使用对象展开语法（...）进行解构赋值，它会创建一个新对象，并将 obj 的属性复制到新对象中，然后再添加 newKey 属性。这涉及到对象属性的遍历和复制，当对象属性较多时，会有一定的性能开销。

潜在性能瓶颈

1. 对象解构赋值开销：在 map 回调函数中频繁使用对象展开语法创建新对象，当 arr 数组长度很大时，对象属性复制操作会带来性能问题。
2. 内存开销：map 方法会返回一个新数组，这意味着在内存中会同时存在 arr 和 newArr，当数组元素很多时，会占用大量内存。

优化方法

1. 避免对象解构赋值开销：可以使用 Object.assign 方法替代对象展开语法，因为 Object.assign 直接修改目标对象，而不是像对象展开语法那样创建新对象再复制属性。

   let arr = [];
   for (let i = 0; i < 1000; i++) {
       arr.push({ key: i });
   }
   let newArr = arr.map((obj) => {
       let newObj = Object.assign({}, obj);
       newObj.newKey = 'newValue';
       return newObj;
   });
   

2. 减少内存开销：如果允许修改原数组，可以直接在原数组上操作，而不是使用 map 创建新数组。

   let arr = [];
   for (let i = 0; i < 1000; i++) {
       arr.push({ key: i });
   }
   arr.forEach((obj) => {
       obj.newKey = 'newValue';
   });
   let newArr = arr;
   

性能测试

1. 使用 console.time() 和 console.timeEnd()：

   // 原代码性能测试
   console.time('original');
   let arr = [];
   for (let i = 0; i < 1000; i++) {
       arr.push({ key: i });
   }
   let newArr = arr.map((obj) => {
       return { ...obj, newKey: 'newValue' };
   });
   console.timeEnd('original');
   
   // 优化后代码性能测试（以Object.assign为例）
   console.time('optimized');
   let arr2 = [];
   for (let i = 0; i < 1000; i++) {
       arr2.push({ key: i });
   }
   let newArr2 = arr2.map((obj) => {
       let newObj = Object.assign({}, obj);
       newObj.newKey = 'newValue';
       return newObj;
   });
   console.timeEnd('optimized');
   

2. 使用性能测试库，如 benchmark：

   const Benchmark = require('benchmark');
   const suite = new Benchmark.Suite;
   
   let arr = [];
   for (let i = 0; i < 1000; i++) {
       arr.push({ key: i });
   }
   
   suite
      .add('original', function () {
           arr.map((obj) => {
               return { ...obj, newKey: 'newValue' };
           });
       })
      .add('optimized', function () {
           arr.map((obj) => {
               let newObj = Object.assign({}, obj);
               newObj.newKey = 'newValue';
               return newObj;
           });
       })
      .on('cycle', function (event) {
           console.log(String(event.target));
       })
      .on('complete', function () {
           console.log('Fastest is'+ this.filter('fastest').map('name'));
       })
      .run({ 'async': true });
   

通过上述性能测试方法，可以直观地看到优化前后代码的性能差异，从而评估优化效果。