优化Angular应用的性能
MVVM框架的性能,其实就取决于几个因素:
- 监控的个数
- 数据变更检测与绑定的方式
- 索引的性能
- 数据的大小
- 数据的结构
我们要优化Angular项目的性能,也需要从这几个方面入手。
1. 减少监控值的个数
监控值的个数怎么减少呢?
考虑极端情况,在不引入Angular的时候,监控的个数是为0的,每当我们有需要绑定的数据项,就产生了监控值。
我们注意到,Angular里面使用了一种HTML模板语法来做绑定,开发业务项目非常方便,但考虑一下,这种所谓的“模板”,其实与我们常见的那种模板是不同的。
传统的模板,是静态模板,将数据代入模板之后生成界面,之后数据再有变化,界面也不会变。但Angular的这种“模板”是动态的,当界面生成完毕,数据产生变更的时候,界面还是会更新。
这是Angular的优势,但我们有时候也会因为使用不当,反而增加困扰。因为Angular采用了变动检测的方式来跟踪数据的变化,这些事情都是有负担的,很多时候,有些数据在初始化之后就不再会变化,但因为我们没有把它们区分出来,Angular还是要生成一个监听器来跟踪这部分数据的变化,性能也就受到牵累。
在这种情况下,可以采用单次绑定,仅在初始化的时候把这些数据绑定,语法如下:
1 |
<div>{{::item}}</div> |
1 2 3 |
<ul> <li ng-repeat="item in ::items">{{item}}</li> </ul> |
这样的数据就不会被持续观测,也就有效减少了监控值的数目,提高了性能。
2. 降低数据比对的开销
这一个环节是从数据变更检测与绑定的方式入手。细节不说太多了,之前都说过。从数据到界面的更新,一般就两种方式:推、拉。
所谓推,就是在set的时候,主动把与之相关的数据更新,大部分框架是这种方式,低版本浏览器用defineSetter之类。
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function Employee() { this._firstName = ""; this._lastName = ""; this.fullName = ""; } Employee.prototype = { get firstName(){ return this._firstName; }, set firstName(val){ this._firstName = val; this.fullName = val + " " + this.lastName; }, get lastName(){ return this._lastName; }, set lastName(val){ this._lastName = val; this.fullName = this.lastName + " " + val; } }; |
所谓拉,就是set的时候只改变自己,关联数据等到用的时候自己去取。比如:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
function Employee() { this.firstName = ""; this.lastName = ""; } Employee.prototype = { get fullName() { return this.firstName + " " + this.lastName; } }; |
有些框架中,两种方式都可以用。这时候可以自己考虑下适合用哪种方式,比如说,可能有些框架是合并变更,批量更新的,可能就用拉的方式效率高;有些框架是实时变动,差异更新的,那可能就是用推的效率高些。
上面的代码能看出来,从代码编写的简洁性来说,拉模式要比推模式简单很多,如果能预知数据量较小,可以这样用。
在实际开发过程中,这两种方式是需要权衡的。我们举的这个例子比较简单,如果说某个属性依赖于很多东西,例如,一个很大的购物列表,有个总价,它是由每个商品的单价乘以购买个数,再累加起来的。
在这种情况下,如果使用拉模式,也就是在总价的get上做这个变动,它需要遍历整个数组,重新作计算。但是如果使用推模式,每次有商品价格或者商品购买个数发生变更的时候,都只要在原先的总价上,减去两次变动的差价即可。
此外,不同的框架用不同方式来检测数据的变动,比如Angular,如果有一个数组中的元素发生变化了,它是怎样知道这个数组变了呢?
它需要保持变动之前的数据,然后作比对:
- 首先比对数组的引用是否相等,这一步是为了检测数组的整体赋值,比如this.arr = [1, 2, 3]; 直接把原来的替换掉了,如果出现这种情况,就认为它肯定变化了。(其实,如果内容与原先相同,是可以认为没有变的,但因为这些框架的内部实现,往往都需要更新数据与DOM元素的索引关系,所以不能这样)
- 其次,比较数组的长度,如果长度跟原先不相等了,那肯定也产生变化了
- 然后只能挨个去比对里面元素的变化了
所以,会有人考虑在Angular中结合immutable这样的东西,加速变更的判定过程,因为immutable的数据只要发生任何变化,其引用都一定会变,所以只要第一步判定引用就足以知道数据是否改变了。
有人说,你这个判定降低的开销并不大啊,因为引入immutable要增加复制的开销,跟这里的新旧数据比对开销相比,也低不到哪里去。但这个地方要注意,Angular在有事件产生的时候,会把所有监控数据都重新比对,也就是说,如果你在界面上有个大数组,你从未对它重新赋值,而是经常在另外一个很小的表单项绑定的数据上进行更新,这个数组也是要被比对的,这就比较坑了,所以如果引入immutable,可以大幅降低平时这种不受影响时候的比对成本。
但是引入immutable也会对整个应用造成影响,需要在每个赋值取值的地方都使用immutable的封装方式,而且还要在绑定的时候,对数据作解包,因为Angular绑定的数据是pojo。
所以,用这种方式还是要慎重,除非框架自身就构建在immutable的基础上。或许,我们可以期望有一套与ng-model平行的机制,ng-immutable之类,实现的难度也还是挺大的。
在使用ES5的场景下,可以利用一些方法加速判断,比如数组的:
- filter
- map
- reduce
它们能够返回一个全新的数组,与原先的引用不等,所以在第一步判断就可以得出结果,不必继续后面几步的比较。
不过,这个环节的优化其实很不明显,最关键的优化在于与之配套的索引优化,参见下一节。
3. 提升索引的性能
在Angular中,可以通过ng-repeat来实现对数组或者对象的遍历,但这个遍历的机制,其实有很多技巧。
在使用简单类型数组的时候,我们很可能会碰到这么一个问题:数组中存在相同的值,比如:
1 |
this.arr = [1, 3, 5, 3]; |
1 2 3 |
<ul> <li ng-repeat=ܘ化Angular项目的性能,也需要从这几个方面入手。
1. 减少监控值的个数监控值的个数怎么减少呢? 考虑极端情况,在不引入Angular的时候,监控的个数是为0的,每当我们有需要绑定的数据项,就产生了监控值。 我们注意到,Angular里面使用了一种HTML模板语法来做绑定,开发业务项目非常方便,但考虑一下,这种所谓的“模板”,其实与我们常见的那种模板是不同的。 传统的模板,是静态模板,将数据代入模板之后生成界面,之后数据再有变化,界面也不会变。但Angular的这种“模板”是动态的,当界面生成完毕,数据产生变更的时候,界面还是会更新。 这是Angular的优势,但我们有时候也会因为使用不当,反而增加困扰。因为Angular采用了变动检测的方式来跟踪数据的变化,这些事情都是有负担的,很多时候,有些数据在初始化之后就不再会变化,但因为我们没有把它们区分出来,Angular还是要生成一个监听器来跟踪这部分数据的变化,性能也就受到牵累。 在这种情况下,可以采用单次绑定,仅在初始化的时候把这些数据绑定,语法如下:
这样的数据就不会被持续观测,也就有效减少了监控值的数目,提高了性能。 2. 降低数据比对的开销这一个环节是从数据变更检测与绑定的方式入手。细节不说太多了,之前都说过。从数据到界面的更新,一般就两种方式:推、拉。 所谓推,就是在set的时候,主动把与之相关的数据更新,大部分框架是这种方式,低版本浏览器用defineSetter之类。
所谓拉,就是set的时候只改变自己,关联数据等到用的时候自己去取。比如:
有些框架中,两种方式都可以用。这时候可以自己考虑下适合用哪种方式,比如说,可能有些框架是合并变更,批量更新的,可能就用拉的方式效率高;有些框架是实时变动,差异更新的,那可能就是用推的效率高些。 上面的代码能看出来,从代码编写的简洁性来说,拉模式要比推模式简单很多,如果能预知数据量较小,可以这样用。 在实际开发过程中,这两种方式是需要权衡的。我们举的这个例子比较简单,如果说某个属性依赖于很多东西,例如,一个很大的购物列表,有个总价,它是由每个商品的单价乘以购买个数,再累加起来的。 在这种情况下,如果使用拉模式,也就是在总价的get上做这个变动,它需要遍历整个数组,重新作计算。但是如果使用推模式,每次有商品价格或者商品购买个数发生变更的时候,都只要在原先的总价上,减去两次变动的差价即可。 此外,不同的框架用不同方式来检测数据的变动,比如Angular,如果有一个数组中的元素发生变化了,它是怎样知道这个数组变了呢? 它需要保持变动之前的数据,然后作比对:
所以,会有人考虑在Angular中结合immutable这样的东西,加速变更的判定过程,因为immutable的数据只要发生任何变化,其引用都一定会变,所以只要第一步判定引用就足以知道数据是否改变了。 有人说,你这个判定降低的开销并不大啊,因为引入immutable要增加复制的开销,跟这里的新旧数据比对开销相比,也低不到哪里去。但这个地方要注意,Angular在有事件产生的时候,会把所有监控数据都重新比对,也就是说,如果你在界面上有个大数组,你从未对它重新赋值,而是经常在另外一个很小的表单项绑定的数据上进行更新,这个数组也是要被比对的,这就比较坑了,所以如果引入immutable,可以大幅降低平时这种不受影响时候的比对成本。 但是引入immutable也会对整个应用造成影响,需要在每个赋值取值的地方都使用immutable的封装方式,而且还要在绑定的时候,对数据作解包,因为Angular绑定的数据是pojo。 所以,用这种方式还是要慎重,除非框架自身就构建在immutable的基础上。或许,我们可以期望有一套与ng-model平行的机制,ng-immutable之类,实现的难度也还是挺大的。 在使用ES5的场景下,可以利用一些方法加速判断,比如数组的:
它们能够返回一个全新的数组,与原先的引用不等,所以在第一步判断就可以得出结果,不必继续后面几步的比较。 不过,这个环节的优化其实很不明显,最关键的优化在于与之配套的索引优化,参见下一节。 3. 提升索引的性能在Angular中,可以通过ng-repeat来实现对数组或者对象的遍历,但这个遍历的机制,其实有很多技巧。 在使用简单类型数组的时候,我们很可能会碰到这么一个问题:数组中存在相同的值,比如:
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