扩展String.prototype性能表明函数调用速度快了10倍

Question

扩展String.prototype性能表明函数调用速度快了10倍

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我希望扩展String对象原型以添加一些实用方法。它可以工作，但性能却出奇的低。将字符串传递给函数比覆盖执行相同操作的String.prototype方法快10倍。为了确保这一点，我创建了一个非常简单的count()函数和相应的方法。

(我进行了实验，并创建了三个不同版本的方法。)

function count(str, char) {
    var n = 0;
    for (var i = 0; i < str.length; i++) if (str[i] == char) n++;
    return n;
}

String.prototype.count = function (char) {
    var n = 0;
    for (var i = 0; i < this.length; i++) if (this[i] == char) n++;
    return n;
}

String.prototype.count_reuse = function (char) {
    return count(this, char)
}

String.prototype.count_var = function (char) {
    var str = this;
    var n = 0;
    for (var i = 0; i < str.length; i++) if (str[i] == char) n++;
    return n;
}

// Here is how I measued speed, using Node.js 6.1.0

var STR ='0110101110010110100111010011101010101111110001010110010101011101101010101010111111000';
var REP = 1e3//6;

console.time('func')
for (var i = 0; i < REP; i++) count(STR,'1')
console.timeEnd('func')

console.time('proto')
for (var i = 0; i < REP; i++) STR.count('1')
console.timeEnd('proto')

console.time('proto-reuse')
for (var i = 0; i < REP; i++) STR.count_reuse('1')
console.timeEnd('proto-reuse')

console.time('proto-var')
for (var i = 0; i < REP; i++) STR.count_var('1')
console.timeEnd('proto-var')

结果：

func: 705 ms
proto: 10011 ms
proto-reuse: 10366 ms
proto-var: 9703 ms

如您所见，差异巨大。

下面的证明显示方法调用的性能非常忽略不计，并且对于方法来说，函数代码本身的速度较慢。

function count_dummy(str, char) {
    return 1234;
}

String.prototype.count_dummy = function (char) {
    return 1234; // Just to prove that accessing the method is not the bottle-neck.
}

console.time('func-dummy')
for (var i = 0; i < REP; i++) count_dummy(STR,'1')
console.timeEnd('func-dummy')

console.time('proto-dummy')
for (var i = 0; i < REP; i++) STR.count_dummy('1')
console.timeEnd('proto-dummy')

console.time('func-dummy')
for (var i = 0; i < REP; i++) count_dummy(STR,'1')
console.timeEnd('func-dummy')

结果：

func-dummy: 0.165ms
proto-dummy: 0.247ms

虽然在大量重复操作（如1e8）时，原型方法的速度比函数慢10倍，但对于本案例可以忽略不计。

这一切可能只与String对象有关，因为当您将简单通用对象传递给函数或调用它们的方法时，它们的表现大致相同：

var A = { count: 1234 };

function getCount(obj) { return obj.count }

A.getCount = function() { return this.count }

console.time('func')
for (var i = 0; i < 1e9; i++) getCount(A)
console.timeEnd('func')

console.time('method')
for (var i = 0; i < 1e9; i++) A.getCount()
console.timeEnd('method')

结果：

func: 1689.942ms
method: 1674.639ms

我在Stackoverflow和Bing上搜索过，但除了建议“不要扩展String或Array因为它们会污染命名空间”（对于我的特定项目来说这不是问题）之外，我没有找到与方法性能相比较的函数相关的内容。所以我应该忽略由于添加方法而导致的性能下降而放弃扩展String对象呢？还是有更多需要考虑的呢？

- exebook

谢谢您的信息，但是您的最后一次实现离“原型”还有很大差距。您可以用函数替换对象，然后添加原型方法，再获取一个新实例。顺便说一下，结果是相同的。 - Morteza Tourani

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Bergi · Accepted Answer

这很可能是因为您没有使用严格模式，在您的方法内部，this值被强制转换为一个String实例，而不是原始字符串。这种类型转换以及在String对象上进行的进一步方法调用或属性访问比使用原始值要慢。

您可以通过在var STR = new String('01101011…')上重复测量来确认这一点（至少在2016年之前是可以的），它应该拥有更小的开销。

然后修复您的实现：

String.prototype.count = function (char) {
    "use strict";
//  ^^^^^^^^^^^^
    var n = 0;
    for (var i = 0; i < this.length; i++)
        if (this[i] == char)
            n++;
    return n;
};