JavaScript编码的原则

JavaScript编码的原则可以总结为各司其责、组件封装和过程抽象。

各司其责：在JavaScript编码中，应该尽量避免不必要地使用 JavaScript 直接操作样式。通过使用 CSS 类来表示状态和样式，可以更好地分离结构（HTML）和样式（CSS）的责任。
组件封装：是指将相关的功能和界面封装成可复用的组件，以提高代码的重用性和可维护性。在JavaScript中，可以使用对象、类或者模块来实现组件封装。
过程抽象：是指将复杂的操作封装成简单的步骤或者函数，以提高代码的可读性和可维护性。在JavaScript中，可以使用函数来实现过程抽象。

如何通过优化Javascript代码来提高性能

怎么理解回流跟重绘？什么场景下会触发？

在HTML中，每个元素都可以理解成一个盒子，在浏览器解析过程中，会涉及到回流与重绘。回流和重绘都是在渲染过程中发生的，它们都会影响网页的性能和用户体验。下面我们来看看它们分别是什么，以及有什么区别：

回流：布局引擎会根据各种样式计算每个盒子在页面上的大小与位置（回流也叫重排）。 当一个元素的布局或者几何属性发生改变时（比如改变宽高、边距、定位、显示隐藏等），浏览器就会对该元素及其子元素、后续元素、甚至整个页面进行回流，重新计算它们在文档流中的位置和大小，并重新构建渲染树。回流会改变渲染树的结构，也会影响元素的外观。
重绘：当计算好盒模型的位置、大小及其他属性后，浏览器根据每个盒子特性进行绘制。 当一个元素的外观发生改变，但不影响它在文档流中的位置时（比如改变背景色、字体颜色、边框颜色等），浏览器就会对该元素进行重绘，重新生成像素并更新屏幕上的内容。重绘不会改变渲染树的结构，只会影响元素的外观。

回流的触发条件：

回流触发条件

简单来说，就是当我们对 DOM 结构的修改引发 DOM 几何尺寸变化的时候，会发生回流的过程。比如以下情况：

1、一个 DOM 元素的几何属性变化，常见的几何属性有width、height、padding、margin、left、top、border 等等, 这个很好理解。

2、使 DOM 节点发生增减或者移动。

3、读写 offset族、scroll族和client族属性的时候，浏览器为了获取这些值，需要进行回流操作。

4、调用 window.getComputedStyle 方法。

重绘触发条件

触发回流一定会触发重绘

可以把页面理解为一个黑板，黑板上有一朵画好的小花。现在我们要把这朵从左边移到了右边，那我们要先确定好右边的具体位置，画好形状（回流），再画上它原有的颜色（重绘）

除此之外还有一些其他引起重绘行为：

颜色的修改
文本方向的修改
阴影的修改

从上面的定义可以看出，回流比重绘更耗费性能，因为回流涉及到更多的计算和渲染。而且，一次回流往往会引起一次或多次重绘，但重绘不一定会导致回流。所以，在优化网页性能时，我们应该尽量减少回流和重绘的次数和范围。

减少页面的重绘（Repaint）和重排（Reflow）

当DOM元素的样式属性发生变化时，浏览器会执行重绘（repaint）和重排（reflow）操作，这些操作消耗了大量的性能。为了最小化这些操作，开发者可以采取以下措施：

批量修改样式：避免在循环中直接修改元素的样式属性，而是将多个样式的修改批量地应用到元素，或使用CSS类来一次性修改多个样式。

// 避免频繁修改样式
const element = document.getElementById('myElement');
element.style.width = '100px';
element.style.height = '100px';
element.style.backgroundColor = 'red';

// 批量修改样式
element.style.cssText = 'width: 100px; height: 100px;';

// 使用 CSS 类名一次性修改样式 
element.classList.add('red-box');

使用CSS的transform和opacity：对于动画和元素的缩放等操作，使用CSS的transform属性而非直接修改元素的位置和尺寸，以减少重排和重绘的次数。

// 避免频繁的位置和尺寸修改
element.style.left = '100px';
element.style.top = '100px';
element.style.width = '200px';
element.style.height = '200px';

// 使用CSS的transform属性
element.style.transform = 'translate(100px, 100px) scale(2)';

使用文档片段（DocumentFragment）进行插入操作：通过使用文档片段，将多个节点插入到文档中，从而减少重排的次数。

const fragment = document.createDocumentFragment();

for (let i = 0; i < 100; i++) {
  const element = document.createElement('div');
  element.textContent = 'Item ' + i;
  fragment.appendChild(element);
}

document.getElementById('container').appendChild(fragment);

优化DOM操作：减少对DOM的频繁操作，通过缓存元素的引用避免多次访问DOM节点。将元素离线（脱离文档流）、批量操作和使用文档片段（DocumentFragment）等方法来减少重排和重绘.

// 避免频繁的DOM操作
for (let i = 0; i < array.length; i++) {
  document.getElementById('container').innerHTML += '<div>' + array[i] + '</div>';
}

// 批量操作DOM
const container = document.getElementById('container');
const fragment = document.createDocumentFragment();
for (let i = 0; i < array.length; i++) {
  const div = document.createElement('div');
  div.textContent = array[i];
  fragment.appendChild(div);
}
container.appendChild(fragment);

重绘和重排是比较昂贵的操作，尽量使用优化方法将其降到最低可以有效提高网页性能。

使用节流和防抖技术

当需要优化JavaScript代码的性能时，可以使用节流（Throttling）和防抖（Debouncing）技术来限制函数的执行频率，避免过多的函数调用。

节流技术实例：节流技术通过在一定时间间隔内限制函数的执行次数，可以在用户频繁触发事件时提高性能。

function throttle(func, delay) {
  let timerId;
  return function() {
    if (!timerId) {
      timerId = setTimeout(() => {
        func.apply(this, arguments);
        timerId = null;
      }, delay);
    }
  };
}

// 示例：在滚动事件中使用节流技术
window.addEventListener(
  'scroll',
  throttle(function() {
    console.log('Scroll event');
  }, 200)
);

防抖技术实例：防抖技术通过在事件触发后等待一定时间间隔后执行函数，以确保执行函数的频率不会过高。

function debounce(func, delay) {
  let timerId;
  return function() {
    clearTimeout(timerId);
    timerId = setTimeout(() => {
      func.apply(this, arguments);
    }, delay);
  };
}

// 示例：在输入框输入事件中使用防抖技术
const input = document.getElementById('input');
input.addEventListener(
  'input',
  debounce(function() {
    console.log('Input event');
  }, 300)
);

上述代码中，节流和防抖函数会返回一个新的函数，该新函数在一定时间间隔内限制了原始函数的执行次数。通过将节流函数应用于滚动事件，或将防抖函数应用于输入框输入事件等场景中，可以减少函数的执行次数，提高性能。

使用节流和防抖技术可以有效控制函数的频繁调用，避免过多的计算和操作，以提升JavaScript代码的性能。根据实际需求选择适合的技术以达到优化性能的目的。

事件委托

事件委托是一种优化 JavaScript 性能的技术，它通过将事件处理程序绑定到父元素上，而不是每个子元素上，从而减少了事件处理程序的数量。这样可以减少内存消耗和提高页面响应速度。下面是一个使用事件委托进行性能优化的实例：

HTML 代码：

<ul id="list">
  <li>Item 1</li>
  <li>Item 2</li>
  <li>Item 3</li>
  <li>Item 4</li>
  <li>Item 5</li>
</ul>

JavaScript 代码：

// 获取父元素
var list = document.getElementById('list');

// 添加事件处理程序
list.addEventListener('click', function(event) {
  // 检查点击的元素是否为 li 元素
  if (event.target.tagName === 'LI') {
    // 执行相应的操作
    console.log('Clicked on:', event.target.textContent);
  }
});

在上面的代码中，我们将事件处理程序绑定到父元素 list 上，而不是每个子元素 li 上。当用户点击 li 元素时，事件会冒泡到父元素，并触发事件处理程序。然后我们可以通过 event.target 属性来获取实际被点击的元素。

使用事件委托的好处是，无论有多少个子元素，我们只需要一个事件处理程序。这样可以减少内存消耗，并且在动态添加或删除子元素时，不需要重新绑定事件处理程序。

总结：通过使用事件委托，我们可以优化 JavaScript 性能，减少事件处理程序的数量，提高页面响应速度。

异步操作

JavaScript 中使用异步操作可以提高代码的性能和用户体验。

异步请求数据：使用 XMLHttpRequest 发起异步请求，并在请求完成后处理返回的数据。

// 使用 XMLHttpRequest 发起异步请求
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', 'https://api.example.com/data', true);
xhr.onreadystatechange = function() {
  if (xhr.readyState === 4 && xhr.status === 200) {
    var data = JSON.parse(xhr.responseText);
    // 处理返回的数据
    console.log(data);
  }
};
xhr.send();

使用 Promise 处理异步操作：使用 Promise 来处理异步操作。通过返回一个 Promise 对象，我们可以使用 then() 方法来处理成功的情况，使用 catch() 方法来处理错误的情况。

// 使用 Promise 处理异步操作
function fetchData() {
  return new Promise(function(resolve, reject) {
    setTimeout(function() {
      var data = 'Some data';
      // 模拟异步操作
      if (data) {
        resolve(data);
      } else {
        reject('Error');
      }
    }, 2000);
  });
}

fetchData()
  .then(function(data) {
    // 处理返回的数据
    console.log(data);
  })
  .catch(function(error) {
    // 处理错误
    console.log(error);
  });

使用 async/await 处理异步操作：使用 async/await 来处理异步操作。通过在函数前面加上 async 关键字，我们可以使用 await 关键字来等待异步操作的结果，并以同步的方式处理返回的数据。

// 使用 async/await 处理异步操作
async function fetchData() {
  return new Promise(function(resolve, reject) {
    setTimeout(function() {
      var data = 'Some data';
      // 模拟异步操作
      if (data) {
        resolve(data);
      } else {
        reject('Error');
      }
    }, 2000);
  });
}

async function getData() {
  try {
    var data = await fetchData();
    // 处理返回的数据
    console.log(data);
  } catch (error) {
    // 处理错误
    console.log(error);
  }
}

getData();

在上面的示例中，我们使用异步操作来处理网络请求和模拟耗时操作。通过使用异步操作，可以避免阻塞主线程，提高代码的性能和用户体验。

异步加载和懒加载：

异步加载资源： 使用 async 或 defer 属性加载脚本，使其不阻塞页面渲染。

图片懒加载： 只加载用户可视区域内的内容，延迟加载其他内容，提高页面初始加载速度。

<!-- 异步加载脚本 -->
<script src="app.js" async></script>

<!-- 图片懒加载 -->
<img src="placeholder.jpg" data-src="image.jpg" alt="Lazy-loaded Image" class="lazy-image">

性能调试

当遇到JavaScript性能问题时，我们可以使用以下调试技术和实例来识别和解决问题：

使用性能分析工具：
- Chrome Performance工具：在Chrome浏览器的开发者工具中，使用Performance选项卡可以进行性能分析。通过录制页面的加载和运行时间，我们可以查看函数执行的时间、CPU使用情况、内存占用等信息，从而找出性能瓶颈。
- Lighthouse： Lighthouse 是一个用于评估网页性能的工具，可以从多个方面评估性能，如性能、可访问性、最佳实践等。
- Webpack 分析工具： 如果你使用 Webpack 进行打包，Webpack 提供了分析工具可以帮助你查看打包后的文件大小和依赖关系。
使用console.log()和console.time()：
- 使用console.log()打印关键变量的值，检查是否符合预期，以帮助我们定位潜在的性能问题。
- 使用console.time()和console.timeEnd()测量代码块的执行时间，以确定是否有耗时较长的操作。
使用性能检查：
- 使用console.profile()和console.profileEnd()命令在代码块中开始和结束性能检查，然后在浏览器的性能检查面板（如Chrome DevTools）中查看生成的性能报告。
监视内存使用：
- 使用console.memory命令监视内存使用情况，并查看内存泄漏等问题。
使用requestAnimationFrame()：
- 当使用动画或频繁重绘时，使用requestAnimationFrame()而不是setTimeout()或setInterval()，以优化性能并避免卡顿。

使用 Web Workers

Web Workers 允许在后台线程中执行 JavaScript 代码，避免阻塞主线程，提高页面响应性能。

// 创建一个 Web Worker  
const worker = new Worker('worker.js');  
  
// 监听消息事件  
worker.onmessage = function(event) {  
  console.log(event.data);  
};  
  
// 向 Worker 发送消息  
worker.postMessage('Hello from main thread!');

缓存和优化网络请求：

使用缓存： 使用浏览器缓存来存储静态资源，减少重复的网络请求。

合并请求： 将多个小的网络请求合并为一个大的请求，减少网络开销。

我们为什么要关注性能呢？

性能是创建网页或应用程序时最重要的一个方面。
没有人想要应用程序崩溃或者网页无法加载，或者用户的等待时间过长。根据有关统计，47％的访问者希望网站在不到 2 秒的时间内加载，如果加载过程需要 3 秒以上，则有 40％的访问者会离开网站。
当代用户对于应用的体验普遍要求提高了
几年前，对于一个页面的等待时间，普遍数据是7s
而现在，如果一个页面卡顿或者白屏时间长于2s，可能就会有一半的人选择离开，当然，政府的项目不在考量的范围以内，比如说什么社保系统，征信系统，就算等待时间超过一天，咱也只能等
应用的性能瓶颈，依然是在js上
尤其是现在的三大框架，数据驱动视图，而数据的操作运算依赖于js，所以js的性能就显得更为重要了，对于一个js代码块儿，我们是能缩短一毫秒，那就缩短一毫秒

考虑到以上这些数字，你在创建 Web 应用程序时应始终考虑性能。

永远不要忽略代码优化工作，重构是一项从项目开始到结束需要持续的工作，只有不断的优化代码才能让代码的执行效率越来越好。

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