这是在与我的朋友讨论递归时提出的。为什么不建造
javascript json.stringify 方法作为递归编程练习?看起来很棒
主意。
我很快就起草了第一个版本。而且表现很糟糕!
所需时间约为标准的 4 倍 json.stringify.
function json_stringify(obj) { if (typeof obj == "number" || typeof obj == "boolean") { return string(obj); } if (typeof obj == "string") { return `"${obj}"`; } if (array.isarray(obj)) { return "[" + obj.map(json_stringify).join(",") + "]"; } if (typeof obj === "object") { const properties_str = object.entries(obj) .map(([key, val]) => { return `"${key}":${json_stringify(val)}`; }) .join(","); return "{" + properties_str + "}"; } }
通过运行以下命令,我们可以看到我们的 json_stringify 的工作原理如下
预计.
const { assert } = require("console"); const test_obj = { name: "john doe", age: 23, hobbies: ["football", "comet study"] }; assert(json_stringify(test_obj) === json.stringify(test_obj))
测试更多场景,并进行多次运行,以了解我们的
如何
脚本运行,我们做了一个简单的测试脚本!
function validity_test(fn1, fn2, test_values) { for (const test_value of test_values) { assert(fn1(test_value) == fn2(test_value)); } } function time(fn, num_runs = 1, ...args) { const start_time = date.now() for (let i = 0; i <p>运行这个我们得到如下的计时。<br></p> <pre class="brush:php;toolbar:false">testing 1000 times std lib json.stringify() took 5 ms custom json_stringify() took 20 ms testing 10000 times std lib json.stringify() took 40 ms custom json_stringify() took 129 ms testing 100000 times std lib json.stringify() took 388 ms custom json_stringify() took 1241 ms testing 1000000 times std lib json.stringify() took 3823 ms custom json_stringify() took 12275 ms
它可能在不同的系统上运行有所不同,但所用时间的比率
通过 std json.strngify 到我们自定义的 json_stringify 应该是关于
1:3 - 1:4
在一个有趣的案例中,情况也可能有所不同。继续阅读以了解更多信息
那个!
首先可以修复的是地图功能的使用。它创造了
旧数组中的新数组。在我们的对象例子中,它正在创建一个数组
包含对象条目的数组中的 json 字符串化对象属性。
数组元素的字符串化也发生类似的事情。
我们必须循环遍历数组中的元素或对象的条目!但是
我们可以跳过创建另一个数组来连接 json 字符串化部分。
这是更新版本(为简洁起见,仅显示更改的部分)
function json_stringify(val) { if (typeof val === "number" || typeof val === "boolean") { return string(val); } if (typeof val === "string") { return `"${val}"`; } if (array.isarray(val)) { let elements_str = "[" let sep = "" for (const element of val) { elements_str += sep + json_stringify(element) sep = "," } elements_str += "]" return elements_str } if (typeof val === "object") { let properties_str = "{" let sep = "" for (const key in val) { properties_str += sep + `"${key}":${json_stringify(val[key])}` sep = "," } properties_str += "}" return properties_str; } }
这是现在测试脚本的输出
testing 1000 times std lib json.stringify() took 5 ms custom json_stringify() took 6 ms testing 10000 times std lib json.stringify() took 40 ms custom json_stringify() took 43 ms testing 100000 times std lib json.stringify() took 393 ms custom json_stringify() took 405 ms testing 1000000 times std lib json.stringify() took 3888 ms custom json_stringify() took 3966 ms
现在看起来好多了。我们的自定义 json_stringify 仅花费 3 毫秒
比 json.stringify 字符串化深度嵌套对象 10,000 次。
虽然这并不完美,但这是可以接受的延迟。
当前的延迟可能是由于所有字符串创建和连接造成的
这正在发生。每次我们运行 elements_str += sep + json_stringify(element)
我们正在连接 3 个字符串。
连接字符串的成本很高,因为它需要
通过我们自己使用 buffer 并直接将数据写入其中可能会给我们
性能改进。因为我们可以创建一个大缓冲区(比如 80 个字符)
然后创建新的缓冲区以容纳 80 个字符,当它用完时。
我们不会完全避免数据的重新分配/复制,但我们会
减少这些操作。
另一个可能的延迟是递归过程本身!具体来说
函数调用会占用时间。考虑我们的函数调用 json_stringify(val)
它只有一个参数。
步骤是
所有这些操作都是为了确保函数调用发生,这会增加 cpu
费用.
如果我们创建一个非递归的 json_stringify 算法来完成所有这些操作
上面列出的函数调用(乘以此类调用的次数)将是
减少到没有。
这可以是未来的尝试。
最后要注意的一件事。考虑测试脚本的以下输出
Testing 1000 times Std lib JSON.stringify() took 8 ms Custom json_stringify() took 8 ms Testing 10000 times Std lib JSON.stringify() took 64 ms Custom json_stringify() took 51 ms Testing 100000 times Std lib JSON.stringify() took 636 ms Custom json_stringify() took 467 ms Testing 1000000 times Std lib JSON.stringify() took 6282 ms Custom json_stringify() took 4526 ms
我们自定义的 json_stringify 是否比 nodejs 标准表现更好
json.stringify???
嗯,是的!但这是旧版本的 nodejs (v18.20.3)。事实证明,为了
这个版本(也可能更低)我们定制的 json_stringify 可以工作
比标准库更快!
本文的所有测试(除了最后一个)均已通过
完成
节点 v22.6.0
json.stringify 的性能从 v18 提升到了 v22。这太棒了
还需要注意的是,我们的脚本在 nodejs v22 中表现更好。
所以,这意味着 nodejs 也提高了运行时的整体性能。
底层v8引擎本身可能发生了更新。
嗯,这对我来说是一次愉快的经历。我希望这是为了
你也是。在所有这些享受中,我们学到了一两件事!
继续构建,继续测试!