本文譯自Nicholas C. Zakas于2009年2月10日在個(gè)人網(wǎng)站上發(fā)表的《JavaScript Variable Performance》。原文是唯一的正式版，本文是經(jīng)過原作者（Nicholas C. Zakas）授權(quán)的簡體中文翻譯版（Simplified Chinese Translation）。譯者（明達(dá)）在翻譯的準(zhǔn)確性上做了大量的努力，并承諾譯文的內(nèi)容完全忠于原文，但可能還是包含疏漏和不妥之處，歡迎大家指正。譯注的內(nèi)容是非正式的，僅代表譯者個(gè)人觀點(diǎn)。

以下是對(duì)原文的翻譯：

在如何提高JavaScript性能這個(gè)問題上，大家最常聽到的建議應(yīng)該就是盡量使用局部變量（local variables）來代替全局變量（global variables）。在我從事Web開發(fā)工作的九年時(shí)間里，這條建議始終縈繞在我的耳邊，并且從來沒有質(zhì)疑過，而這條建議的基礎(chǔ)，則來自于 JavaScript處理作用域（scoping）和標(biāo)識(shí)符解析（identifier resolution）的方法。

首先我們要明確，函數(shù)在JavaScript中具體表現(xiàn)為對(duì)象，創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)的過程，其實(shí)也就是創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象的過程。每個(gè)函數(shù)對(duì)象都有一個(gè)叫做 [[Scope]]的內(nèi)部屬性，這個(gè)內(nèi)部屬性包含創(chuàng)建函數(shù)時(shí)的作用域信息。實(shí)際上，[[Scope]]屬性對(duì)應(yīng)的是一個(gè)對(duì)象（Variable Objects）列表，列表中的對(duì)象是可以從函數(shù)內(nèi)部訪問的。比如說我們建立一個(gè)全局函數(shù)A，那么A的[[Scope]]內(nèi)部屬性中只包含一個(gè)全局對(duì)象（Global Object），而如果我們?cè)贏中創(chuàng)建一個(gè)新的函數(shù)B，那么B的[[Scope]]屬性中就包含兩個(gè)對(duì)象，函數(shù)A的Activation Object對(duì)象在前面，全局對(duì)象（Global Object）排在后面。

當(dāng)一個(gè)函數(shù)被執(zhí)行的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)可以執(zhí)行的對(duì)象（Execution Object），并同時(shí)綁定一個(gè)作用域鏈（Scope Chain）。作用域鏈會(huì)通過下面兩個(gè)步驟來建立，用于進(jìn)行標(biāo)識(shí)符解析。

1. 首先將函數(shù)對(duì)象[[Scope]]內(nèi)部屬性中的對(duì)象，按順序復(fù)制到作用域鏈中。
2. 其次，在函數(shù)執(zhí)行時(shí)，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的Activation Object對(duì)象，這個(gè)對(duì)象中包含了this、參數(shù)（arguments）、局部變量（包括命名的參數(shù)）的定義，這個(gè)Activation Object對(duì)象會(huì)被置于作用域鏈的最前面。

在執(zhí)行JavaScript代碼的過程中，當(dāng)遇到一個(gè)標(biāo)識(shí)符，就會(huì)根據(jù)標(biāo)識(shí)符的名稱，在執(zhí)行上下文（Execution Context）的作用域鏈中進(jìn)行搜索。從作用域鏈的第一個(gè)對(duì)象（該函數(shù)的Activation Object對(duì)象）開始，如果沒有找到，就搜索作用域鏈中的下一個(gè)對(duì)象，如此往復(fù)，直到找到了標(biāo)識(shí)符的定義。如果在搜索完作用域中的最后一個(gè)對(duì)象，也就是全局對(duì)象（Global Object）以后也沒有找到，則會(huì)拋出一個(gè)錯(cuò)誤，提示用戶該變量未定義（undefined）。這是在ECMA-262標(biāo)準(zhǔn)中描述的函數(shù)執(zhí)行模型和標(biāo)識(shí)符解析（Identifier Resolution）的過程，事實(shí)證明，大部分的JavaScript引擎確實(shí)也是這樣實(shí)現(xiàn)的。需要注意的是，ECMA-262并沒有強(qiáng)制要求采用這種結(jié)構(gòu)，只是對(duì)這部分功能加以描述而已。

了解標(biāo)識(shí)符解析（Identifier Resolution）的過程以后，我們就能明白為什么局部變量的解析速度要比其他作用域的變量快，主要是由于搜索過程被大幅縮短了。但是，具體會(huì)快多少呢？為了回答這個(gè)問題，我模擬了一系列的測(cè)試，來測(cè)試不同作用域深度中變量的性能。

第一個(gè)測(cè)試是向一個(gè)變量中寫入一個(gè)最簡單的值（這里使用字面量的數(shù)值1），結(jié)果如下圖顯示，很有趣：

從結(jié)果中不難看出，當(dāng)標(biāo)識(shí)符解析的過程需要進(jìn)行深度搜索時(shí)，會(huì)伴隨性能損失，而且性能損失的程度會(huì)隨著標(biāo)識(shí)符深度的增加而遞增。意料之中的是，InterNET Explorer表現(xiàn)的是最差的（但公平的說，IE 8還是有一些改善的）。值得注意的是，這里有一些例外情況，Google Chrome和最新的WebKit午夜版在訪問變量的時(shí)間保持得很穩(wěn)定，不會(huì)隨著作用域深度的遞增而增長。當(dāng)然，這應(yīng)該歸功于它們所使用的下一代 JavaScript引擎，V8和SquirrelFish。這些引擎在執(zhí)行代碼時(shí)進(jìn)行了優(yōu)化，而且很明顯，這些優(yōu)化使訪問變量的速度比以往更快。 Opera表現(xiàn)的也很不錯(cuò)，比IE、Firefox和當(dāng)前版本的Safari要快的多，但比基于V8和Squirrelfish的瀏覽器要慢。 Firefox 3.1 Beta 2的表現(xiàn)有點(diǎn)出人意料，對(duì)于局部變量執(zhí)行的效率非常高，但隨著作用域?qū)訑?shù)的增加，效率便大打折扣。需要注意的是，我這里使用的都是默認(rèn)設(shè)置，也就是說 Firefox是沒有開啟Trace功能的。

上面的結(jié)果是通過對(duì)變量執(zhí)行寫操作而得出的，其實(shí)我很好奇，讀取變量時(shí)的情況會(huì)不會(huì)有什么不同，于是接著做了下面的測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，讀的速度要比寫的速度快一些，但是性能變化的趨勢(shì)是一致的。

和上個(gè)測(cè)試一樣，InterNET Explorer和Firefox還是最慢的，Opera表現(xiàn)了非常搶眼的性能，而同樣的，Chrome和最新版本的Webkit午夜版顯示了和作用域深度無關(guān)的性能趨勢(shì)，同樣需要注意的是，F(xiàn)irefox 3.1 Beta 2的變量訪問時(shí)間還是會(huì)伴隨著深度出現(xiàn)一個(gè)奇怪的跳躍。

在測(cè)試的過程中，我發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象，就是Chrome在訪問全局變量的時(shí)候會(huì)有額外的性能損失。訪問全局變量的時(shí)間和作用域?qū)訑?shù)沒有關(guān)系，但是會(huì)比訪問同樣層數(shù)的局部變量的時(shí)間多出50%。

這兩個(gè)測(cè)試可以給我們帶來什么啟示呢？首先是驗(yàn)證了那個(gè)古老的觀點(diǎn)，就是要盡可能的使用局部變量。在所有的瀏覽器下，訪問局部變量都比訪問跨作用域的變量要快，當(dāng)然也包括全局變量。下面這幾點(diǎn)應(yīng)該是通過這個(gè)測(cè)試得出的經(jīng)驗(yàn)吧：

* 仔細(xì)檢查函數(shù)中所有使用的變量，如果有一個(gè)變量不是當(dāng)前作用域定義的，而且使用了不止一次，那么我們就應(yīng)該把這個(gè)變量保存在局部變量中，而使用這個(gè)局部變量來進(jìn)行讀寫操作。這樣可以幫助我們將作用域外的變量的搜索深度減少到1.這對(duì)全局變量尤為重要，因?yàn)槿肿兞靠偸潜环诺阶饔糜蜴湹淖詈笪恢脕硭阉鳌?BR>* 避免使用with語句。因?yàn)樗鼤?huì)修改執(zhí)行上下文（Execution Context）的作用域鏈，在最前面添加一個(gè)對(duì)象（Variable Object）。這就意味著在執(zhí)行with的過程中，實(shí)際上的局部變量都被移到作用域鏈上的第二個(gè)位置，這會(huì)帶來性能上的損失。
* 如果你確定一段代碼肯定會(huì)拋出異常，那么就要避免使用try-catch，因?yàn)閏atch分支在作用域鏈上的處理方法和with是一樣的。但try分支的代碼是沒有性能損失的，所以還是建議用try-catch來捕獲那些不可預(yù)知的錯(cuò)誤。

如果你想圍繞這個(gè)話題展開更多的討論，我在上個(gè)月的Mountain View JavaScript Meetup中曾經(jīng)發(fā)表了一個(gè)小演講?？梢栽赟lideShare上下載幻燈片，或者觀看聚會(huì)的完整視頻，我的演講大概從11分鐘左右時(shí)開始。

譯者筆記

大家如果在閱讀本文的過程中，有什么疑惑，建議延伸閱讀以下兩篇文章：
* Richie寫的《JavaScript對(duì)象模型-執(zhí)行模型》
* 《ECMA-262第三版》，主要看看第十章，就是執(zhí)行上下文（Execution Context）那張，本文提到的名詞在那里都有詳細(xì)的解釋。

在最后的時(shí)候，Nicholas提到一個(gè)Mountain View JavaScript Meetup，Meetup那個(gè)網(wǎng)站其實(shí)就是一個(gè)各種現(xiàn)實(shí)世界活動(dòng)的組織網(wǎng)站，需要翻墻才能訪問，住在California真幸福，有那么多的好活動(dòng)可以參加，呵呵。

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