本篇內(nèi)容介紹了“怎么提升JSON.stringify()的性能”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！
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1. 熟悉的JSON.stringify()
在瀏覽器端或服務(wù)端，JSON.stringify()都是我們很常用的方法：
將 JSON object 存儲(chǔ)到 localStorage 中；
POST 請(qǐng)求中的 JSON body；
處理響應(yīng)體中的 JSON 形式的數(shù)據(jù)；
甚至某些條件下，我們還會(huì)用它來實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的深拷貝；
……
在一些性能敏感的場(chǎng)合下（例如服務(wù)端處理大量并發(fā)），或面對(duì)大量 stringify 的操作時(shí)，我們會(huì)希望它的性能更好，速度更快。這也催生了一些優(yōu)化的 stringify 方案/庫(kù)，下圖是它們與原生方法的性能對(duì)比：
綠色部分時(shí)原生JSON.stringify()，可見性能相較這些庫(kù)都要低很多。那么，在大幅的性能提升背后的技術(shù)原理是什么呢？
2. 比 stringify 更快的 stringify
由于 JavaScript 是動(dòng)態(tài)性很強(qiáng)的語言，所以對(duì)于一個(gè) Object 類型的變量，其包含的鍵名、鍵值、鍵值類型最終只能在運(yùn)行時(shí)確定。因此，執(zhí)行JSON.stringify()時(shí)會(huì)有很多工作要做。在一無所知的情況下，我們想要大幅優(yōu)化顯然無能為力。
那么如果我們知道這個(gè) Object 中的鍵名、鍵值信息呢 —— 也就是知道它的結(jié)構(gòu)信息，這會(huì)有幫助么？
看個(gè)例子：
下面這個(gè) Object，
重慶分公司
重慶分公司
const obj = { name: 'alienzhou', status: 6, working: true };我們對(duì)它應(yīng)用JSON.stringify()，得到結(jié)果為
JSON.stringify(obj); // {"name":"alienzhou","status":6,"working":true}現(xiàn)在如果我們知道這個(gè)obj的結(jié)構(gòu)是固定的：
鍵名不變
鍵值的類型一定
那么其實(shí)，我可以創(chuàng)建一個(gè)“定制化”的 stringify 方法
function myStringify(o) { return ( '{"name":"' + o.name + '","status":' + o.status + ',"isWorking":' + o.working + '}' ); }看看我們的myStringify方法的輸出：
myStringify({ name: 'alienzhou', status: 6, working: true }); // {"name":"alienzhou","status":6,"isWorking":true} myStringify({ name: 'mengshou', status: 3, working: false }); // {"name":"mengshou","status":3,"isWorking":false}可以得到正確的結(jié)果，但只用到了類型轉(zhuǎn)換和字符串拼接，所以“定制化”方法可以讓“stringify”更快。
總結(jié)來看，如何得到比 stringify 更快的 stringify 方法呢？
需要先確定對(duì)象的結(jié)構(gòu)信息；
根據(jù)其結(jié)構(gòu)信息，為該種結(jié)構(gòu)的對(duì)象創(chuàng)建“定制化”的stringify方法，其內(nèi)部實(shí)際是通過字符串拼接生成結(jié)果的；
***，使用該“定制化”的方法來 stringify 對(duì)象即可。
這也是大多數(shù) stringify 加速庫(kù)的套路，轉(zhuǎn)化為代碼就是類似：
import faster from 'some_library_faster_stringify'; // 1. 通過相應(yīng)規(guī)則，定義你的對(duì)象結(jié)構(gòu) const theObjectScheme = { // …… }; // 2. 根據(jù)結(jié)構(gòu)，得到一個(gè)定制化的方法 const stringify = faster(theObjectScheme); // 3. 調(diào)用方法，快速 stringify const target = { // …… }; stringify(target);3. 如何生成“定制化”的方法
根據(jù)上面的分析，核心功能在于，根據(jù)其結(jié)構(gòu)信息，為該類對(duì)象創(chuàng)建“定制化”的stringify方法，其內(nèi)部實(shí)際是簡(jiǎn)單的屬性訪問與字符串拼接。
為了了解具體的實(shí)現(xiàn)方式，下面我以兩個(gè)實(shí)現(xiàn)上略有差異的開源庫(kù)為例來簡(jiǎn)單介紹一下。
3.1. fast-json-stringify
下圖是根據(jù) fast-json-stringify 提供的 benchmark 結(jié)果，整理出來的性能對(duì)比。
可以看到，在大多數(shù)場(chǎng)景下具備2-5倍的性能提升。
3.1.1. scheme 的定義方式
fast-json-stringify 使用了 JSON Schema Validation 來定義（JSON）對(duì)象的數(shù)據(jù)格式。其 scheme 定義的結(jié)構(gòu)本身也是 JSON 格式的，例如對(duì)象
{ name: 'alienzhou', status: 6, working: true }對(duì)應(yīng)的 scheme 就是：
{ title: 'Example Schema', type: 'object', properties: { name: { type: 'string' }, status: { type: 'integer' }, working: { type: 'boolean' } } }其 scheme 定義規(guī)則豐富，具體使用可以參考 Ajv 這個(gè) JSON 校驗(yàn)庫(kù)。
3.1.2. stringify 方法的生成
fast-json-stringify 會(huì)根據(jù)剛才定義的 scheme，拼接生成出實(shí)際的函數(shù)代碼字符串，然后使用 Function 構(gòu)造函數(shù)在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)生成對(duì)應(yīng)的 stringify 函數(shù)。
在代碼生成上，首先它會(huì)注入預(yù)先定義好的各類工具方法，這一部分不同的 scheme 都是一樣的：
var code = ` 'use strict' ` code += ` ${$asString.toString()} ${$asStringNullable.toString()} ${$asStringSmall.toString()} ${$asNumber.toString()} ${$asNumberNullable.toString()} ${$asIntegerNullable.toString()} ${$asNull.toString()} ${$asBoolean.toString()} ${$asBooleanNullable.toString()} `其次，就會(huì)根據(jù) scheme 定義的具體內(nèi)容生成 stringify 函數(shù)的具體代碼。而生成的方式也比較簡(jiǎn)單：通過遍歷 scheme。
遍歷 scheme 時(shí)，根據(jù)定義的類型，在對(duì)應(yīng)代碼處插入相應(yīng)的工具函數(shù)用于鍵值轉(zhuǎn)換。例如上面例子中name這個(gè)屬性：
var accessor = key.indexOf('[') === 0 ? sanitizeKey(key) : `['${sanitizeKey(key)}']` switch (type) { case 'null': code += ` json += $asNull() ` break case 'string': code += nullable ? `json += obj${accessor} === null ? null : $asString(obj${accessor})` : `json += $asString(obj${accessor})` break case 'integer': code += nullable ? `json += obj${accessor} === null ? null : $asInteger(obj${accessor})` : `json += $asInteger(obj${accessor})` break ……上面代碼中的code變量保存的就是***生成的函數(shù)體的代碼串。由于在 scheme 定義中，name為string類型，且不為空，所以會(huì)在code中添加如下一段代碼字符串：
"json += $asString(obj['name'])"
由于還需要處理數(shù)組、及聯(lián)對(duì)象等復(fù)雜情況，實(shí)際的代碼省略了很多。
然后，生成的完整的code字符串大致如下：
function $asString(str) { // …… } function $asStringNullable(str) { // …… } function $asStringSmall(str) { // …… } function $asNumber(i) { // …… } function $asNumberNullable(i) { // …… } /* 以上是一系列通用的鍵值轉(zhuǎn)換方法 */ /* $main 就是 stringify 的主體函數(shù) */ function $main(input) { var obj = typeof input.toJSON === 'function' ? input.toJSON() : input var json = '{' var addComma = false if (obj['name'] !== undefined) { if (addComma) { json += ',' } addComma = true json += '"name":' json += $asString(obj['name']) } // …… 其他屬性(status、working)的拼接 json += '}' return json } return $main***，將code字符串傳入 Function 構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建相應(yīng)的 stringify 函數(shù)。
// dependencies 主要用于處理包含 anyOf 與 if 語法的情況 dependenciesName.push(code) return (Function.apply(null, dependenciesName).apply(null, dependencies))
3.2. slow-json-stringify
slow-json-stringify 雖然名字叫 "slow"，但其實(shí)是一個(gè) "fast" 的 stringify 庫(kù)（命名很調(diào)皮）。
The slowest stringifier in the known universe. Just kidding, it's the fastest (:
它的實(shí)現(xiàn)比前面提到的 fast-json-stringify 更輕量級(jí)，思路也很巧妙。同時(shí)它在很多場(chǎng)景下效率會(huì)比 fast-json-stringify 更快。
3.2.1. scheme 的定義方式
slow-json-stringify 的 scheme 定義更自然與簡(jiǎn)單，主要就是將鍵值替換為類型描述。還是上面這個(gè)對(duì)象的例子，scheme 會(huì)變?yōu)?/p>
{ name: 'string', status: 'number', working: 'boolean' }確實(shí)非常直觀。
3.2.2. stringify 方法的生成
不知道你注意到?jīng)]有
// scheme { name: 'string', status: 'number', working: 'boolean' } // 目標(biāo)對(duì)象 { name: 'alienzhou', status: 6, working: true }scheme 和原對(duì)象的結(jié)構(gòu)是不是很像？
這種 scheme 的巧妙之處在于，這樣定義之后，我們可以先把 scheme JSON.stringify一下，然后“扣去”所有類型值，***等著我們的就是把實(shí)際的值直接填充到 scheme 對(duì)應(yīng)的類型聲明處。
具體如何操作呢？
首先，可以直接對(duì) scheme 調(diào)用JSON.stringify()來生成基礎(chǔ)模版，同時(shí)借用JSON.stringify()的第二個(gè)參數(shù)來作為遍歷方法收集屬性的訪問路徑：
let map = {}; const str = JSON.stringify(schema, (prop, value) => { const isArray = Array.isArray(value); if (typeof value !== 'object' || isArray) { if (isArray) { const current = value[0]; arrais.set(prop, current); } _validator(value); map[prop] = _deepPath(schema, prop); props += `"${prop}"|`; } return value; });此時(shí)，map 里收集所有屬性的訪問路徑。同時(shí)生成的props可以拼接為匹配相應(yīng)類型字符還的正則表達(dá)式，例如我們這個(gè)例子里的正則表達(dá)式為/name|status|working"(string|number|boolean|undef)"|\\[(.*?)\\]/。
然后，根據(jù)正則表達(dá)式來順序匹配這些屬性，替換掉屬性類型的字符串，換成統(tǒng)一的占位字符串"__par__"，并基于"__par__"拆分字符串：
const queue = []; const chunks = str .replace(regex, (type) => { switch (type) { case '"string"': case '"undefined"': return '"__par__"'; case '"number"': case '"boolean"': case '["array-simple"]': case '[null]': return '__par__'; default: const prop = type.match(/(?<=\").+?(?=\")/)[0]; queue.push(prop); return type; } }) .split('__par__');這樣你就會(huì)得到chunks和props兩個(gè)數(shù)組。chunks里包含了被分割的 JSON 字符串。以例子來說，兩個(gè)數(shù)組分別如下
// chunks [ '{"name":"', '","status":"', '","working":"', '"}' ] // props [ 'name', 'status', 'working' ]***，由于 map 中保存了屬性名與訪問路徑的映射，因此可以根據(jù) prop 訪問到對(duì)象中某個(gè)屬性的值，循環(huán)遍歷數(shù)組，將其與對(duì)應(yīng)的 chunks 拼接即可。
從代碼量和實(shí)現(xiàn)方式來看，這個(gè)方案會(huì)更輕便與巧妙，同時(shí)也不需要通過 Function、eval 等方式動(dòng)態(tài)生成或執(zhí)行函數(shù)。
“怎么提升JSON.stringify()的性能”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！
