JS 字符串连接性能

在W3SCHOOL中有讨论js字符串连接方法性能对比的篇章如下：

对象令人感兴趣的一点是用它们解决问题的方式。ECMAScript 中最常见的一个问题是字符串连接的性能。与其他语言类似，ECMAScript 的字符串是不可变的，即它们的值不能改变。请考虑下面的代码：

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

实际上，这段代码在幕后执行的步骤如下：

1. 创建存储 "hello " 的字符串。
2. 创建存储 "world" 的字符串。
3. 创建存储连接结果的字符串。
4. 把 str 的当前内容复制到结果中。
5. 把 "world" 复制到结果中。
6. 更新 str，使它指向结果。

每次完成字符串连接都会执行步骤 2 到 6，使得这种操作非常消耗资源。如果重复这一过程几百次，甚至几千次，就会造成性能问题。解决方法是用 Array 对象存储字符串，然后用 join() 方法（参数是空字符串）创建最后的字符串。想象用下面的代码代替前面的代码：

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

这样，无论数组中引入多少字符串都不成问题，因为只在调用 join() 方法时才会发生连接操作。此时，执行的步骤如下：

1. 创建存储结果的字符串
2. 把每个字符串复制到结果中的合适位置

虽然这种解决方案很好，但还有更好的方法。问题是，这段代码不能确切反映出它的意图。要使它更容易理解，可以用 StringBuffer 类打包该功能：

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

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

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

这段代码首先要注意的是 strings 属性，本意是私有属性。它只有两个方法，即 append() 和 toString() 方法。append() 方法有一个参数，它把该参数附加到字符串数组中，toString() 方法调用数组的 join 方法，返回真正连接成的字符串。要用 StringBuffer 对象连接一组字符串，可以用下面的代码：

var buffer = new StringBuffer ();
buffer.append("hello ");
buffer.append("world");
var result = buffer.toString();
可用下面的代码测试 StringBuffer 对象和传统的字符串连接方法的性能：
var d1 = new Date();
var str = "";
for (var i=0; i < 10000; i++) {
    str += "text";
}
var d2 = new Date();

document.write("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();

document.write("<br />Concatenation with StringBuffer: "
 + (d2.getTime() - d1.getTime()) + " milliseconds");
这段代码对字符串连接进行两个测试，第一个使用加号，第二个使用 StringBuffer 类。每个操作都连接 10000 个字符串。日期值 d1 和 d2 用于判断完成操作需要的时间。请注意，创建 Date 对象时，如果没有参数，赋予对象的是当前的日期和时间。要计算连接操作历经多少时间，把日期的毫秒表示（用 getTime() 方法的返回值）相减即可。这是衡量 JavaScript 性能的常见方法。该测试的结果应该说明使用 StringBuffer 类比使用加号节省了 50% - 66% 的时间。

自己在本地的IE8中做了实验，平均十次取均值的结果是

Concatenation with plus: 23.5 milliseconds
Concatenation with StringBuffer: 42 milliseconds

将循环次数增加10倍，结果是

Concatenation with plus: 145.5 milliseconds
Concatenation with StringBuffer: 282.8 milliseconds

看起来好像是IE8早就将字符串+操作进行了优化，性能远远高于数组操作了，可是这里是将数组操作封装在一个自定义的StringBuffer 类里，通过调用它的函数来做连接操作，那么，直接用数组的操作结果如何呢？直接将以上代码稍作修改：

var buffer = new Array();
d1 = new Date();
for (var i=0; i < 10000; i++) {
    buffer[i]="text";
}
var result = buffer.join("");
d2 = new Date();

document.write("<br />Concatenation with StringBuffer: "
 + (d2.getTime() - d1.getTime()) + " milliseconds");
结果如下：

Concatenation with plus: 23.4 milliseconds
Concatenation with StringBuffer: 17.3milliseconds

将循环次数增加10倍，结果是

Concatenation with plus: 126.4milliseconds
Concatenation with StringBuffer: 98.5 milliseconds

从上面的结果可以看到，IE8调优的结果似乎还是没有直接使用数组来得快，看来调用函数所消耗的性能也不容小觑，另外，从这个例子中我们可以看到，真正要对某些操作进行调优时，必须实际试验过才行，书本的知识总是过时的。

在做这个实验的过程中，还在网上查找了相关文章，Heero的“再论Javascript下字符串连接的性能”里，描述了在IE多个版本的浏览器以及别的浏览器中做的实验结果，也充分说明了“浏览器的性能在不断地提高，作为前端工程师，也要适时调整Javascript程序的优化策略，以获得最佳的性能。”