前言
随着前端的应用领域的不断发展,写出高质量的JavaScript对于项目的重要性越来越大,尤其在移动端应用,一段不合理的JavaScript代码可能会导致整个项目的奔溃。一个性能问题可能导致大量用户的流失。因此,追求高性能高质量的JavaScript代码是我们前端工程必须要努力的方向之一。
尾调函数
- 尾调用:函数式编程中,某个函数最后一步调用另一个函数被称为尾调用。
function f(x){ return g(x); }
- 类似尾调用,确没有尾调用的效果
// 情况一 y是f函数中的变量,此时f函数仍然在执行 function f(x){ let y = g(x); return y; } // 情况一 加1是f函数中执行的,此时f函数仍然在执行 function f(x){ return g(x) + 1; } // 情况一 g函数是f函数中执行的,此时仍是g调用完了f才结束 function f(x){ g(x); }
- 优点:显而易见,es6的尾调函数解决了堆栈溢出的问题,提升了代码运行速度。缺点:支持度低,目前只有严格模式下的safari才支持
上图可以看出,chrome和safari的非严格模式都不支持尾调用优化
原理解析
学过数据结构的都知道,栈的数据结构的概念,先进后出是其基本特征之一。在JavaScript中函数的调用方式也是遵循这种规则,而一个函数从调用栈中弹出的判断依据(JavaScript的垃圾回收)是这个函数中的变量是否在内存中使用。
- 正常的逻辑来a调用b函数,当执行a时a入栈,a中调用b函数b入栈,b函数执行完毕b出栈,a函数执行完毕a出栈,其实在调用b时候a已经没有用了但是由于JavaScript垃圾回收机制不能识别导致a仍在调用栈中,这其实造成了内存浪费,试想如果a和b是一个非常复杂函数运行时会占用大量的内存空间,如果此时a b同时运行便有可能造成内存泄漏。
function a(){ b() } function b(){ console.log('this is b func') } a()
- 试想我们在函数a函数中调用b函数,如果把b函数放在a的return中那么不就可以达到释放a的效果,a中的变量,内存不再使用。这样a就会从JavaScript内存的调用栈中弹出。即执行a函数,a入栈,a出栈,b入栈,b出栈。
function a(){ return b() } function b(){ console.log('this is b func') } a() //参数传递 function sum(a,b){ let sum = a+b console.log(sum) } function num(){ let m =1 let n=2 return sum(m,n) } num()//==>sum(1,2)
使用实例
尾递归:函数调用自身称为递归,如果尾调用自身称为尾递归。
- 优点:正常的递归很耗内存,因为递归会同时保存成千上百个调用栈,而尾递归调用可以很好的比 main这个问题
// 正常递归调用 计算输入值到100的和 function sumFun(n) { if (n === 100) return 1; return n+ sumFun(n+1); } sumFun(5) console.log(sum) //尾递归调用 function sumFun(n, total) { if (n === 100) return total; return sumFun(n +1, n+total); } sumFun(5, 0)
尾递归优化的实现
- 由对比可以发现对于递归函数来说,使用尾递归优化可以大大降低浏览器的内存消耗,提高程序的稳定性和运行速度。但是目前的多数浏览器都不支持这一特性,这就需要我们使用相关的方法去实现这一特性,下面就分享几个尾递归优化的实例:
//先看一个正常的递归函数 function sum(x, y) { if (y > 0) { return sum(x + 1, y - 1); } else { return x; } } sum(1, 100000)//这个会造成堆栈溢出 //RangeError: Maximum call stack size exceeded.
- 优化方式:蹦床函数
//堆栈溢出原因分析:由于递归函数会不停的往内存栈中存入函数 //解决方式:可以将递归执行改为循坏执行。原理非常简单。尾递归之所以需要优化,原因是调用栈太多,造成溢出,那么只要减少调用栈,就不会溢出。怎么做可以减少调用栈呢?就是采用“循环”换掉“递归”。 //蹦床函数接受一个函数f作为参数。只要f执行后返回一个函数,就继续执行。注意,这里是返回一个函数,然后执行该函数,而不是函数里面调用函数,这样就避免了递归执行,从而就消除了调用栈过大的问题。 function trampoline(f) { while (f && f instanceof Function) { f = f(); } return f; } function sum(x, y) { if (y > 0) { return sum.bind(null, x + 1, y - 1); } else { return x; } } trampoline(sum(1, 100000))
总结
尾调函数是es6新特性,他可以提高我们代码的性能。但是目前ES6的尾调用优化只在严格模式下开启,正常模式是无效的。另外仅仅在Safari浏览器中支持这一属性,chrome和firefox都不支持。尽管如此我认为我们应当去掌握这一特性,因为他有助于我们去理解JavaScript内存机制,只有深入理解一门语言的运行原理,我们才能够去掌握他。