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.
第一稿
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}":${json_stringify(val)}`;
})
.join(",");
return "{" + properties_str + "}";
}
}
通过运行以下命令，我们可以看到我们的 json_stringify 的工作原理如下
预计.
const { assert } = require("console");
const test_obj = {
name: "john doe",
age: 23,
hobbies: ["football", "comet study"]
};
assert(json_stringify(test_obj) === json.stringify(test_obj))
测试更多场景，并进行多次运行，以了解我们的
如何
脚本运行，我们做了一个简单的测试脚本！
一个简单的测试脚本
function validity_test(fn1, fn2, test_values) {
for (const test_value of test_values) {
assert(fn1(test_value) == fn2(test_value));
}
}
function time(fn, num_runs = 1, ...args) {
const start_time = date.now()
for (let i = 0; i
<p>运行这个我们得到如下的计时。<br></p>
<pre class="brush:php;toolbar:false">testing 1000 times
std lib json.stringify() took 5 ms
custom json_stringify() took 20 ms
testing 10000 times
std lib json.stringify() took 40 ms
custom json_stringify() took 129 ms
testing 100000 times
std lib json.stringify() took 388 ms
custom json_stringify() took 1241 ms
testing 1000000 times
std lib json.stringify() took 3823 ms
custom json_stringify() took 12275 ms
它可能在不同的系统上运行有所不同，但所用时间的比率
通过 std json.strngify 到我们自定义的 json_stringify 应该是关于
1:3 – 1:4
在一个有趣的案例中，情况也可能有所不同。继续阅读以了解更多信息
那个！
提高绩效
首先可以修复的是地图功能的使用。它创造了
旧数组中的新数组。在我们的对象例子中，它正在创建一个数组
包含对象条目的数组中的 json 字符串化对象属性。
数组元素的字符串化也发生类似的事情。
我们必须循环遍历数组中的元素或对象的条目！但是
我们可以跳过创建另一个数组来连接 json 字符串化部分。
这是更新版本（为简洁起见，仅显示更改的部分）
function json_stringify(val) {
if (typeof val === "number" || typeof val === "boolean") {
return string(val);
}
if (typeof val === "string") {
return `"${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。
还挤多了？？
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
- 创建一个新的字符串缓冲区来容纳整个组合字符串
- 将各个字符串复制到新创建的缓冲区
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。
了解函数调用
步骤是
- 将返回地址压入堆栈
- 将参数引用推入堆栈
- 在被调用的函数中
- 从堆栈中弹出参数引用
- 从堆栈中弹出返回地址
- 将返回值（字符串化部分）压入堆栈
- 在调用函数中
- 从堆栈中弹出函数返回的值
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。
nodejs版本差异
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！
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