JS遍历循环方法性能对比：for/while/for in/for of/map/foreach/every

Author：zhoulujun Date：2021-08-22 Hits：

JavaScript的数组与对象遍历有那些方法（for while for in for of map foreach every），他们的性能对比如何？需要注意那些事项？为什么禁止使用for in，他的性能为何非常差？

这周codeReview例会，又遇到map与foreach到底谁问题。单独图方便，我会选择用map一个函数搞定一切。但是从语义的角度来讲，如果只是单纯遍历，还是推荐选择foreach。其实formap 与foreach，性能相差不大（个人测试数据在10000000，最后有测试案例）。如果用foreach 去实现map的效果，性能上就会比map差（因为需要操作另外一个数组).

使用for，变量提前声明，性能会有一丢丢提升。如果循环变量i挂在全局变量上，也会造成性能损耗

如果i是挂在全局上的，因为他每次loop完都要从全局中找回i值，i++ 和判断
而封装在 function里面的，对比与在全局里找i,单单在function 里找起来比较快
——《javascript循环时间判断优化！》

从性能上考量，我从eslint上禁止 for in。

之前在gem代码重构的过程中，讲了很多次 for in for map foreach等遍历情况，但是没有过系统性地解析。

这次决定把之前看的东西，东拼西凑地再来一篇总结。

遍历数组性能分析

对数组的遍历大家最常用的就是for循环，ES5的话也可以使用forEach，ES5具有遍历数组功能的还有map、filter、some、every、reduce、reduceRight等，只不过他们的返回结果不一样。

如果都做同样的遍历，他们的性能是怎么样的呢？

{ name: 'time-While', value: 18 },

{ name: 'time-ForFilter', value: 123 },

{ name: 'time-ForEvery', value: 139 },

{ name: 'time-ForSome', value: 140 },

{ name: 'time-ForOf', value: 158 },

{ name: 'time-ForEach', value: 174 },

{ name: 'time-ForMap', value: 190 },

{ name: 'time-For', value: 544 },

{ name: 'time-ForIn', value: 6119 }

结果是 while 是最快的（理论上，感觉for与while应该是等效的）。 formap等es5 函数快于 for，formap 快于foreach . for in 最慢

为什么for in 这么慢？

使用for in会遍历数组所有的可枚举属性，包括原型。例如上栗的原型方法method和name属性

解释器遇到for...in 循环时，在后台需要为对象建立一个枚举器（enumerator），这是一个昂贵的操作!

for in 注意事项

index索引为字符串型数字，不能直接进行几何运算
遍历顺序有可能不是按照实际数组的内部顺序

for in遍历的是数组的索引（即键名），而for of遍历的是数组元素值。所以for in更适合遍历对象，不要使用for in遍历数组。

for in 遍历顺序问题

关于for in 属性问题，可以看下面两段代码

const arr = [100, 'B', 4, '5', 3,  'A', 0];
for (const key in arr) {
  console.log(`index:${key} value:${arr[key]}`);
}
console.log('________\n');
function Foo() {
  this[100] = 100;
  this.B = 'B';
  this[4] = 4;
  this['5'] = '5';
  this[3] = 3;
  this.A = 'A';
  this[0] = 0;
}
const bar = new Foo();
for (const key in bar) {
  console.log(`index:${key} value:${bar[key]}`);
}

在ECMAScript规范中定义了「数字属性应该按照索引值⼤⼩升序排列，字符串属性根据创建时的顺序升序排列。」

V8内部，为了有效地提升存储和访问这两种属性的性能，分别使⽤了两个线性数据结构来分别保存排序属性和常规属性，具体结构如下图所⽰：

js V8 排序属常规属性

对象中的数字属性称为「排序属性」，在V8中被称为 elements，字符串属性就被称为「常规属性」，在V8中被称为 properties。

在elements对象中，会按照顺序存放排序属性，properties属性则指向了properties对象，在properties对象中，会按照创建时的顺序保存了常规属性。关于 for in 与 for of更详细的，参看 https://zhuanlan.zhihu.com/p/161892289

for ..in 与 for..of区别

一句话概括：for in是遍历（object）键名，for of是遍历（array）键值——for of 循环用来获取一对键值对中的值,而 for in 获取的是键名。

for in 循环出的是key（并且key的类型是string）,for of 循环出的是value。
for of 是es6引新引入的特性，修复了es5引入的for in 的不足。
for of 不能循环普通的对象，需要通过Object.keys搭配使用。

对于他们的区别，一般就看下面一段代码就可：

{
  const b = [1, 2, 3, 4];    // 创建一个数组
  b.name = '小明';               // 给数组添加一个属性
  Array.prototype.age = 12;      // 给数组的原型也添加一个属性
  console.log('for in ---------------');
  for (const key in b) {
    console.log(key);
  }
  console.log('for of ---------------');
  for (const key of b) {
    console.log(key);
  }
  console.log('forEach ---------------');
  b.forEach((item) => {
    console.log(item);
  });
}
console.log('______________\n');
{
  const b = { a: 1, b: 2 };    // 创建一个对象
  b.name = '小明';               // 给对象添加一个属性
  Object.prototype.age = 12;      // 给对象的原型也添加一个属性
  console.log('for in ---------------');
  for (const key in b) {
    console.log(key);
  }
  console.log('forEach ---------------');
  Object.keys(b).forEach((item) => {
    console.log(item);
  });
}

可以通过hasOwnProperty限制for..in 遍历范围。

for...in

for...in 循环只遍历可枚举属性（包括它的原型链上的可枚举属性）。这个代码是为普通对象设计的,不适用于数组的遍历

JavaScript中的可枚举属性与不可枚举属性

在JavaScript中，对象的属性分为可枚举和不可枚举之分，它们是由属性的enumerable值决定的。可枚举性决定了这个属性能否被for…in查找遍历到。

像 Array和Object使用内置构造函数所创建的对象都会继承自Object.prototype和String.prototype的不可枚举属性，例如 String 的 indexOf() 方法或 Object的toString()方法。循环将遍历对象本身的所有可枚举属性，以及对象从其构造函数原型中继承的属性（更接近原型链中对象的属性覆盖原型属性）。

枚举性属性的影响

for in （遍历所有可枚举属性，不仅是 own properties 也包括原型链上的所有属性）
Object.keys（只返回对象本身具有的可枚举的属性）
JSON.stringify() （只读取对象本身可枚举属性，并序列化为JSON字符串）
Object.assign() （复制自身可枚举的属性，进行浅拷贝）

引入enumerable的最初目的，就是让某些属性可以规避掉for...in操作。比如，对象原型的toString方法，以及数组的length属性，就通过这种手段，不会被for...in遍历到。

for...of

for of 是es6引新引入的特性，修复了es5引入的for in 的不足。

for...of 只可遍历可迭代对象，for...of 语句在可迭代对象（包括Array，Map，Set，String，TypedArray，arguments 对象等等）上创建一个迭代循环，调用自定义迭代钩子，并为每个不同属性的值执行语句

什么数据可以for of遍历

一个数据结构只要部署了 Symbol.iterator 属性, 就被视为具有 iterator接口, 就可以使用 for of循环。

些数据结构部署了 Symbol.iteratoer属性了呢?

只要有 iterator 接口的数据结构,都可以使用 for of循环。

数组 Array
Map
Set
String
arguments对象
Nodelist对象, 就是获取的dom列表集合

-以上这些都可以直接使用 for of 循环。凡是部署了 iterator 接口的数据结构也都可以使用数组的扩展运算符(...)、和解构赋值等操作。

for of不可以遍历普通对象，想要遍历对象的属性，可以用for in循环, 或内建的Object.keys()方法。

for循环与ES5新增的foreach/map 等方法有何区别？

forEach 不支持在循环中添加删除操作，因为在使用 forEach 循环的时候数组（集合）就已经被锁定不能被修改。（改了也没用）

在 for 循环中可以使用 continue，break 来控制循环和跳出循环，这个是 forEach 所不具备的。【在这种情况下，从性能的角度考虑，for 是要比 forEach 有优势的。替代方法是 filter、some等专用方法。

遍历对象性能分析

遍历对象，之前用for in，我现在一般用Object.keys来获取值数组。再来遍历对象。他们的性能对比如何？

{ name: 'Object.keys.map', value: 21 },

{ name: 'forIn', value: 30 }

Object.keys来遍历对象，也比for in 要快

数组测试代码

const size = 10000000;

let times = [];
{
  const arrFor = new Array(size).fill(1);
  let timeFor = +new Date();
  console.time('arrFor');
  for (let i = 0;i < arrFor.length;i++) {
    const b = arrFor[i];
    //
  }
  console.timeEnd('arrFor');
  timeFor = new Date().getTime() - timeFor;
  times.push({ name: 'time-For', value: timeFor });
}

{
  const arrWhile = new Array(size).fill(1);
  let timeWhile = +new Date();
  console.time('timeWhile');
  let i = arrWhile.length - 1;
  while (i > -1) {
    const b = arrWhile[i];
    i--;
  }
  console.timeEnd('timeWhile');
  timeWhile = new Date().getTime() - timeWhile;
  times.push({ name: 'time-While', value: timeWhile });
}

{
  const arrForOf = new Array(size).fill(1);
  let timeForOf = +new Date();
  console.time('timeForOf');
  for (const item of arrForOf) {

  }
  console.timeEnd('timeForOf');
  timeForOf = new Date().getTime() - timeForOf;
  times.push({ name: 'time-ForOf', value: timeForOf });
}
{
  const arrForIn = new Array(size).fill(1);
  let timeForIn = +new Date();
  console.time('timeForIn');
  for (const key in arrForIn) {
    // 注意key不是
  }
  console.timeEnd('timeForIn');
  timeForIn = new Date().getTime() - timeForIn;
  times.push({ name: 'time-ForIn', value: timeForIn });
}
{
  const arrForEach = new Array(size).fill(1);
  let timeForEach = +new Date();
  console.time('timeForEach');
  arrForEach.forEach((item, index) => {

  });
  console.timeEnd('timeForEach');
  timeForEach = new Date().getTime() - timeForEach;
  times.push({ name: 'time-ForEach', value: timeForEach });
}
{
  const arrForMap = new Array(size).fill(1);
  let timeForMap = +new Date();
  console.time('timeForMap');
  arrForMap.map((item, index) => {

  });
  console.timeEnd('timeForMap');
  timeForMap = new Date().getTime() - timeForMap;
  times.push({ name: 'time-ForMap', value: timeForMap });
}
{
  const arrForEvery = new Array(size).fill(1);
  let timeForEvery = +new Date();
  console.time('timeForEvery');
  arrForEvery.every((item, index) => true);
  console.timeEnd('timeForEvery');
  timeForEvery = new Date().getTime() - timeForEvery;
  times.push({ name: 'time-ForEvery', value: timeForEvery });
}

{
  const arrForEvery = new Array(size).fill(1);
  let timeForEvery = +new Date();
  console.time('timeForSome');
  arrForEvery.some((item, index) => false);
  console.timeEnd('timeForSome');
  timeForEvery = new Date().getTime() - timeForEvery;
  times.push({ name: 'time-ForSome', value: timeForEvery });
}
{
  const arrForEvery = new Array(size).fill(1);
  let timeForEvery = +new Date();
  console.time('timeForFilter');
  arrForEvery.filter((item, index) => false);
  console.timeEnd('timeForFilter');
  timeForEvery = new Date().getTime() - timeForEvery;
  times.push({ name: 'time-ForFilter', value: timeForEvery });
}
times = times.sort((a, b) =>     a.value - b.value);
console.log(times);

不知道这个测试代码是否可以改进。

foreach与map获得一个新数组

const size = 10000000;

let times = [];

{
  const arrForEach = new Array(size).fill(1);
  let timeForEach = +new Date();
  console.time('timeForEach');
  const arr1 = [];
  arrForEach.forEach((item, index) => {
    arr1.push(item + 1);
  });
  console.timeEnd('timeForEach');
  timeForEach = new Date().getTime() - timeForEach;
  times.push({ name: 'time-ForEach', value: timeForEach });
}
{
  const arrForMap = new Array(size).fill(1);
  let timeForMap = +new Date();
  console.time('timeForMap');
  const arr1 = arrForMap.map((item, index) => item + 1);
  console.timeEnd('timeForMap');
  timeForMap = new Date().getTime() - timeForMap;
  times.push({ name: 'time-ForMap', value: timeForMap });
}
times = times.sort((a, b) =>     a.value - b.value);
console.log(times);

因为map直接返回了。foreach需要操作另外一个数组，造成性能损耗。我猜的哈。

for变量提前声明与while性能对比

const size = 10000000;

let times = [];
{
  const arrFor = new Array(size).fill(1);
  let timeFor = +new Date();
  console.time('arrFor0');
  for (let i = 0 ;i < arrFor.length;i++) {
    const b = arrFor[i];
    //
  }
  console.timeEnd('arrFor0');
  timeFor = new Date().getTime() - timeFor;
  times.push({ name: 'time-For0', value: timeFor });
}
{
  const arrFor = new Array(size).fill(1);
  let timeFor = +new Date();
  console.time('arrFor');
  for (let i = size - 1;i > -1;i--) {
    const b = arrFor[i];
    //
  }
  console.timeEnd('arrFor');
  timeFor = new Date().getTime() - timeFor;
  times.push({ name: 'time-For', value: timeFor });
}
{
  const arrFor = new Array(size).fill(1);
  let timeFor = +new Date();
  console.time('arrFor1');
  let i = 0;
  for (;i < size;i++) {
    const b = arrFor[i];
    //
  }
  console.timeEnd('arrFor1');
  timeFor = new Date().getTime() - timeFor;
  times.push({ name: 'time-For1', value: timeFor });
}
{
  const arrFor = new Array(size).fill(1);
  let timeFor = +new Date();
  console.time('arrFor2');
  let i = size - 1;
  for (;i > -1;i--) {
    const b = arrFor[i];
    //
  }
  console.timeEnd('arrFor2');
  timeFor = new Date().getTime() - timeFor;
  times.push({ name: 'time-For2', value: timeFor });
}
{
  const arrWhile = new Array(size).fill(1);
  let timeWhile = +new Date();
  console.time('timeWhile');
  let i = size - 1;
  while (i > -1) {
    const b = arrWhile[i];
    i--;
  }
  console.timeEnd('timeWhile');
  timeWhile = new Date().getTime() - timeWhile;
  times.push({ name: 'time-While', value: timeWhile });
}
times = times.sort((a, b) =>     a.value - b.value);
console.log(times);

测试结果：

{ name: 'time-For2', value: 11 },

{ name: 'time-While', value: 11 },

{ name: 'time-For', value: 14 },

{ name: 'time-For1', value: 14 },

{ name: 'time-For0', value: 18 }

对象测试代码

const size = 100000;

let times = [];
{
  const arrFor = Array.from(new Array(size), (n, index) => [index, index + 1]);
  let timeFor = +new Date();
  const obj = Object.fromEntries(arrFor);
  console.time('forIn');
  for (const key in obj) {
    const item  = obj[key];
  }
  console.timeEnd('forIn');
  timeFor = new Date().getTime() - timeFor;
  times.push({ name: 'forIn', value: timeFor });
}
{
  const arrFor = Array.from(new Array(size), (n, index) => [index, index + 1]);
  let timeFor = +new Date();
  const obj = Object.fromEntries(arrFor);
  console.time('Object.keys.map');
  Object.keys(obj).map((key) => {
    const item = obj[key];
  });
  console.timeEnd('Object.keys.map');
  timeFor = new Date().getTime() - timeFor;
  times.push({ name: 'Object.keys.map', value: timeFor });
}
times = times.sort((a, b) =>     a.value - b.value);
console.log(times);

先这样吧

后面再来整理一下。

参考文章：

Js中for in 和for of的区别 https://juejin.cn/post/6844903601261772808

for…in和for…of的用法与区别 https://segmentfault.com/a/1190000022348279

[JavaScript] for、forEach、for...of、for...in 的区别与比较 https://blog.csdn.net/csdn_yudong/article/details/85053698

for in 和 for of 的区别？ https://zhuanlan.zhihu.com/p/282961866

百度前端面试题：for in 和 for of的区别详解以及为for in的输出顺序 https://zhuanlan.zhihu.com/p/161892289

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