你不得不知道的關於JavaScript 中字符串連接的性能問題

每種程序語言中都會涉及到字符竄連接，而這個小小的字符竄連接問題很可能會影響到系統的整體性能，本文主要探討JavaScript中字符串連接的性能問題。而JavaScript的核心是ECMAScript 。與其他語言類似，ECMAScript 的字符串是不可變的，即它們的值不能改變。請考慮下面的代碼：

var str = "hello ";
str += "world";

實際上，這段代碼在幕后執行的步驟如下：

1. 創建存儲 "hello " 的字符串。
2. 創建存儲 "world" 的字符串。
3. 創建存儲連接結果的字符串。
4. 把 str 的當前內容復制到結果中。
5. 把 "world" 復制到結果中。
6. 更新 str，使它指向結果。

每次完成字符串連接都會執行步驟 2 到 6，使得這種操作非常消耗資源。如果重復這一過程幾百次，甚至幾千次，就會造成性能問題。解決方法是用 Array 對象存儲字符串，然后用 join() 方法（參數是空字符串）創建最后的字符串。想象用下面的代碼代替前面的代碼：

var arr = new Array();
arr[0] = "hello ";
arr[1] = "world";
var str = arr.join("");

這樣，無論數組中引入多少字符串都不成問題，因為只在調用 join() 方法時才會發生連接操作。此時，執行的步驟如下：

1. 創建存儲結果的字符串
2. 把每個字符串復制到結果中的合適位置

雖然這種解決方案很好，但還有更好的方法。問題是，這段代碼不能確切反映出它的意圖。要使它更容易理解，可以用 StringBuffer 類打包該功能：

function StringBuffer () {
  this._strings_ = new Array();
}

StringBuffer.prototype.append = function(str) {
  this._strings_.push(str);
};

StringBuffer.prototype.toString = function() {
  return this._strings_.join("");
};

這段代碼首先要注意的是 strings 屬性，本意是私有屬性。它只有兩個方法，即 append() 和 toString() 方法。append() 方法有一個參數，它把該參數附加到字符串數組中，toString() 方法調用數組的 join 方法，返回真正連接成的字符串。要用 StringBuffer 對象連接一組字符串，可以用下面的代碼：

var buffer = new StringBuffer ();
buffer.append("hello ");
buffer.append("world");
var result = buffer.toString();

基於上面的實現我們來進行一下運行時間對比，即以“+”逐個進行字符串連接和我們封裝的工具。可用下面的代碼測試 StringBuffer 對象和傳統的字符串連接方法的性能，在chrome控制台輸入一下代碼並運行：

var d1 = new Date();
var str = "";
for (var i=0; i < 10000; i++) {
    str += "text";
}
var d2 = new Date();

console.log("Concatenation with plus: "
 + (d2.getTime() - d1.getTime()) + " milliseconds");

var buffer = new StringBuffer();
d1 = new Date();
for (var i=0; i < 10000; i++) {
    buffer.append("text");
}
var result = buffer.toString();
d2 = new Date();

console.log("Concatenation with StringBuffer: "
 + (d2.getTime() - d1.getTime()) + " milliseconds");

這段代碼對字符串連接進行兩個測試，第一個使用加號，第二個使用 StringBuffer 類。每個操作都連接 10000 個字符串。日期值 d1 和 d2 用於判斷完成操作需要的時間。請注意，創建 Date 對象時，如果沒有參數，賦予對象的是當前的日期和時間。要計算連接操作歷經多少時間，把日期的毫秒表示（用 getTime() 方法的返回值）相減即可。這是衡量 JavaScript 性能的常見方法。該測試的結果可以幫助您比較使用 StringBuffer 類與使用加號的效率差異。上例運行結果如下：

那么有人也許會說JavaScript的String對象中不是也封裝一個concat（）方法么，我們在下面也來用concat（）方法來做同樣的事情，在consoel輸入以下代碼：

var d1 = new Date();
var str = "";
for (var i=0; i < 10000; i++) {
    str.concat("text");
}
var d2 = new Date();

console.log("Concatenation with plus: "
 + (d2.getTime() - d1.getTime()) + " milliseconds");

我們可以看到做10000次字符竄連接它的耗時是：

由此可以得出結論，當涉及到一定數量的字符串連接時，我們在Javascript中封裝一個類似Java中的StringBuffer對象（函數）來進行操作會在性能上得到提升。