利用JavaScript的Map提升性能的方法詳解

更新時間：2019年08月14日 08:26:02 作者：連城

這篇文章主要介紹了利用JavaScript的Map提升性能的方法詳解,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友可以參考下

前言

在ES6中引入JavaScript的新特性中，我們看到了Set和Map的介紹。與常規(guī)對象和Array不同的是，它們是“鍵控集合（keyed collections）”。這就是說它們的行為有稍許不同，并且在特定的上下文中使用，它們可以提供相當(dāng)大的性能優(yōu)勢。

在這篇文章中，我將剖析Map，它究竟有何不同，哪里可以派上用場，相比于常規(guī)對象有什么性能優(yōu)勢。

Map與常規(guī)對象有什么不同

Map和常規(guī)對象主要有2個不同之處。

1.無限制的鍵（Key）

常規(guī)JavaScript對象的鍵必須是String或Symbol，下面的對象說明的這一點：

const symbol = Symbol();
const string2 = 'string2';

const regularObject = {
 string1: 'value1',
 [string2]: 'value2',
 [symbol]: 'value3'
};

相比之下，Map允許你使用函數(shù)、對象和其它簡單的類型（包括NaN）作為鍵，如下代碼：

const func = () => null;
const object = {};
const array = [];
const bool = false;
const map = new Map();

map.set(func, 'value1');
map.set(object, 'value2');
map.set(array, 'value3');
map.set(bool, 'value4');
map.set(NaN, 'value5');

在鏈接不同數(shù)據(jù)類型時，這個特性提供了極大的靈活性。

2.直接遍歷

在常規(guī)對象中，為了遍歷keys、values和entries，你必須將它們轉(zhuǎn)換為數(shù)組，如使用Object.keys()、Object.values()和Object.entries()，或者使用for ... in循環(huán)，因為常規(guī)對象不能直接遍歷，另外for ... in循環(huán)還有一些限制：它僅僅遍歷可枚舉屬性、非Symbol屬性，并且遍歷的順序是任意的。
而Map可以直接遍歷，并且由于它是鍵控集合，遍歷的順序和插入鍵值的順序是一致的。你可以使用for ... of循環(huán)或forEach方法來遍歷Map的entries，如下代碼：

for (let [key, value] of map) {
 console.log(key);
 console.log(value);
};
map.forEach((key, value) => {
 console.log(key);
 console.log(value);
});

還有一個好處就是，你可以調(diào)用map.size屬性來獲取鍵值數(shù)量，而對于常規(guī)對象，為了做到這樣你必須先轉(zhuǎn)換為數(shù)組，然后獲取數(shù)組長度，如：Object.keys({}).length。

Map和Set有何不同

Map的行為和Set非常相似，并且它們都包含一些相同的方法，包括：has、get、set、delete。它們兩者都是鍵控集合，就是說你可以使用像forEach的方法來遍歷元素，順序是按照插入鍵值排列的。
最大的不同是Map通過鍵值（key/value）成對出現(xiàn)，就像你可以把一個數(shù)組轉(zhuǎn)換為Set，你也可以把二維數(shù)組轉(zhuǎn)換為Map：

const set = new Set([1, 2, 3, 4]);
const map = new Map([['one', 1], ['two', 2], ['three', 3], ['four', 4]]);

類型轉(zhuǎn)換

要將Map切換回數(shù)組，你可以使用ES6的結(jié)構(gòu)語法：

const map = new Map([['one', 1], ['two', 2]]);
const arr = [...map];

到目前為止，將Map與常規(guī)對象的互相轉(zhuǎn)換依然不是很方便，所以你可能需要依賴一個函數(shù)方法，如下：

const mapToObj = map => {
 const obj = {};
 map.forEach((key, value) => { obj[key] = value });
 return obj;
};
const objToMap = obj => {
 const map = new Map();
 Object.keys(obj).forEach(key => { map.set(key, obj[key]) });
 return map;
};

但是現(xiàn)在，在八月份ES2019的首次展示中，我們看見了Object引入了2個新方法：Object.entries()和Object.fromEntries()，這可以使上述方法簡化許多：

const obj2 = Object.fromEntries(map);
const map2 = new Map(Object.entries(obj));

在你使用Object.fromEntries轉(zhuǎn)換map為object之前，確保map的key在轉(zhuǎn)換為字符串時會產(chǎn)生唯一的結(jié)果，否則你將面臨數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險。

性能測試

為了準(zhǔn)備測試，我會創(chuàng)建一個對象和一個map，它們都有1000000個相同的鍵值。

let obj = {}, map = new Map(), n = 1000000;
for (let i = 0; i < n; i++) {
 obj[i] = i;
 map.set(i, i);
}

然后我使用console.time()來衡量測試，由于我特定的系統(tǒng)和Node.js版本的原因，時間精度可能會有波動。測試結(jié)果展示了使用Map的性能收益，尤其是添加和刪除鍵值的時。

查詢

let result;
console.time('Object');
result = obj.hasOwnProperty('999999');
console.timeEnd('Object');
// Object: 0.250ms

console.time('Map');
result = map.has(999999);
console.timeEnd('Map');
// Map: 0.095ms (2.6 times faster)

添加

console.time('Object');
obj[n] = n;
console.timeEnd('Object');
// Object: 0.229ms

console.time('Map');
map.set(n, n);
console.timeEnd('Map');
// Map: 0.005ms (45.8 times faster!)

刪除

console.time('Object');
delete obj[n];
console.timeEnd('Object');
// Object: 0.376ms

console.time('Map');
map.delete(n);
console.timeEnd('Map');
// Map: 0.012ms (31 times faster!)

Map在什么情況下更慢

在測試中，我發(fā)現(xiàn)一種情況常規(guī)對象的性能更好：使用for循環(huán)去創(chuàng)建常規(guī)對象和map。這個結(jié)果著實令人震驚，但是沒有for循環(huán)，map添加屬性的性能勝過常規(guī)對象。

console.time('Object');
for (let i = 0; i < n; i++) {
 obj[i] = i;
}
console.timeEnd('Object');
// Object: 32.143ms

let obj = {}, map = new Map(), n = 1000000;
console.time('Map');
for (let i = 0; i < n; i++) {
 map.set(i, i);
}
console.timeEnd('Map');
// Map: 163.828ms (5 times slower)

舉個例子

最后，讓我們看一個Map比常規(guī)對象更合適的例子，比如說我們想寫一個函數(shù)去檢查2個字符串是否由相同的字符串隨機排序。

console.log(isAnagram('anagram', 'gramana')); // Should return true
console.log(isAnagram('anagram', 'margnna')); // Should return false

有許多方法可以做到，但是這里，map可以幫忙我們創(chuàng)建一個最簡單、最快速的解決方案：

const isAnagram = (str1, str2) => {
 if (str1.length !== str2.length) {
  return false;
 }
 const map = new Map();
 for (let char of str1) {
  const count = map.has(char) ? map.get(char) + 1 : 1;
  map.set(char, count);
 }
 for (let char of str2) {
  if (!map.has(char)) {
   return false;
  }
  const count = map.get(char) - 1;
  if (count === 0) {
   map.delete(char);
   continue;
  }
  map.set(char, count);
 }
 return map.size === 0;
};

在這個例子中，當(dāng)涉及到動態(tài)添加和刪除鍵值，無法提前確認(rèn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（或者說鍵值的數(shù)量）時，map比object更合適。

我希望這篇文章對你有所幫助，如果你之前沒有使用過Map，不妨開闊你的眼界，衡量現(xiàn)代JavaScript的價值體現(xiàn)。

譯者注：我個人不太同意作者的觀點，從以上的描述來看，Map更像是以空間為代價，換取速度上的提升。那么對于空間和速度的衡量，必然存在一個閾值。在數(shù)據(jù)量比較少時，相比與速度的提升，其犧牲的空間代價更大，此時顯然是不適合使用Map；當(dāng)數(shù)據(jù)量足夠大時，此時空間的代價影響更小。所以，看開發(fā)者如何衡量兩者之間的關(guān)系，選擇最優(yōu)解。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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