June

4장 시작하겠습니다.

4. 알고리즘과 흐름 제어

4-1. 루프

언어 대부분에서의 코드 실행 시간을 대부분 루프에서 소비합니다. 그만큼 성능을 많이 좌우한다고 할 수 있습니다.

for
for-in
while
do-while

4가지의 반복문의 성능은 거진 비슷하지만, for-in은 특히나 성능이 좋지 않습니다. 반복할 때마다 인스턴스 또는 프로토타입 체인을 검색해야 하므로 느릴 수 밖에 없습니다. 그렇기 때문에 개수를 지정하여 반복문을 돌리는 것이 훨씬 효율적입니다.

루프의 종류를 제외하고 루프의 성능을 올리기 위한 방법은 무엇이 있을까요?

루프 안에서의 일 줄이기

for (var i = 0; i < items.length; i++) {
  process(items[i]);
}
var j = 0;
while(j < items.length) {
  process(itmes[j++]);
}
var k = 0;
do {
  process(itmes[k++]);
} while (k < items.length);

이 코드에서 일어나는 일은

itmes 검색 (items)
조건 비교 (i < itmes.length)
조건이 true인지 false인지 비교 (i < itmes.length == true)
증가 연산 (i++)
배열 검색 (items[i])
함수 호출 (process(itmes[i]))

총 6가지 입니다. 우선 length를 조회하는 부분을 최적화 해보겠습니다.

for (var i = 0, len = items.length; i < len; i++) {
  process(items[i]);
}
var j = 0,
    count = items.length;
while(j < count) {
  process(itmes[j++]);
}
var k = 0;
    num = items.length;
do {
  process(items[k++]);
} while (k < num);

이번에는 비교하는 부분을 최적화 해봅시다.

for (var i = items.length; i--; ) {
  process(items[i]);
}
var j = items.length;
while(j--) {
  process(itmes[j]);
}
var k = items.length-1;
do {
  process(items[k]);
} while (k--);

조건 부분이 0이 되면 자동으로 false가 되는 자바스크립트의 특징을 이용한 것입니다.

반복을 줄이기

process를 호출하는 부분을 반복마다 여러개를 두는 것입니다.

100번의 반복을 돌릴 일을 10번의 반복문을 돌리며, 1번 반복이 실행될 때마다 프로세스를 10번 실행시키는 것이다. 이 일은 반복 횟수를 알 경우 사용하는게 적당합니다.

4-2. 조건문

if-else 문과 switch 문이 있습니다. 우선 if-else 문 부터 확인 해보겠습니다.

if (value < 5) {
  ...
} else if (value > 5 && value < 10) {
  ...
} else {
  ...
}

이 코드가 효과적인 경우는 value가 5보다 작은 값이 가장 많을 때 입니다. 첫 조건에서 가장 많은 값을 걸러내면 그 다음 조건까지 들어갈 일이 줄어들기 때문입니다. 조건문의 최적화는 조건문을 중첩시키는 것입니다.

그리고 조건이 많아질수록 성능이 저하됨은 당연지사 하겠죠. 조건이 3가지 이상 겹쳐질 경우 switch가 더 효율적입니다.

if (value == 0) {
  return result 0;
} else if (value == 1) {
  return result 1;
} else if (value == 2) {
  return result 2;
} else if (value == 3) {
  return result 3;
} else if (value == 4) {
  return result 4;
} else if (value == 5) {
  return result 5;
}

위 코드의 성능을 향상시켜 보겠습니다.

if (value < 6) {
  if (value < 3) {
    if (value == 0) {
      return result 0;
    } else if (value == 1) {
      return result 1;
    } else if (value == 2) {
      return result 2;
    }
  } else {
    if (value == 3) {
      return result 3;
    } else if (value == 4) {
      return result 4;
    } else if (value == 5) {
      return result 5;
    }
  }
} else if (...) {
  ...
}

비교하는 횟수를 최소화할 수 있습니다. 이진 트리 검색과 비슷합니다.

4-3. 재귀

브라우저에서의 재귀는 콜 스택 제한 때문에 위험할 수 있습니다. 또한 브라우저마다 에러 메세지가 다르기 때문에 조심해야 합니다. (try-catch로 잡을 수는 있습니다.)

재귀로 구현할 수 있는 알고리즘은 모두 반복문으로 만들 수 있습니다. 루프상의 성능 문제가 발생할 수 있으나, 함수상의 성능 문제보다 부하가 낮아서 재귀보다는 반복문이 더 나을 수 있습니다.

factorial 함수와 같은 재귀함수는 동일한 일을 지속적으로 반복합니다. 그래서 이미 했던 일을 저장해 성능을 향상시킬 수 있습니다.

function memfactorial(n) {
  if (!memfactorial.cache) {
    memfactorial.cache = {
      '0': 1,
      '1': 1
    };
  }
  if (!memfactorial.cache.hasOwnProperty(n)) {
    memfactorial.cache[n] = n * memfactorial(n-1);
  }
  return memfactorial.cache[n];
}

코드를 보면 알 수 있겠지만, 이전에 계산한 값을 memfactorial.cache에 누적시키는 기능을 추가했습니다. 성능이 아주 중요한 함수는 이러한 메모이제이션 기능을 직접 추가하는 것이 좋습니다.

4장도 모두 포스팅했습니다. 정규표현식(5장)은 일단 건너뛰고 진행하려합니다. 남은 장도 열심히 포스팅하겠습니다!

자바스크립트 성능 최적화 4

4. 알고리즘과 흐름 제어

4-1. 루프

4-2. 조건문

4-3. 재귀

자바스크립트 성능 최적화 3