HarmonyOS开发实战( Beta5版)应用TSJS高性能编程工具最佳实践

本文主要是介绍HarmonyOS开发实战( Beta5版)应用TSJS高性能编程工具最佳实践,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

概述

本文参考业界标准,并结合应用TS&JS部分的性能优化实践经验,从应用编程指南、高性能编程实践、性能优化调试工具等维度,为应用开发者提供参考指导,助力开发者开发出高性能的应用。

本文主要提供TS&JS高性能编程实践及如何使用性能优化工具的相关建议。

应用TS&JS高性能编程实践

高性能编程实践,是在开发过程中逐步总结出来的一些高性能的写法和建议,在业务功能实现过程中,我们要同步思考并理解高性能写法的原理,运用到代码逻辑实现中。

本文中的实践示例代码,会统一标注正例或者反例,正例为推荐写法,反例为不推荐写法。

属性访问与属性增删

热点循环中常量提取,减少属性访问次数

在实际的应用场景中抽离出来如下用例,其在循环中会大量进行一些常量的访问操作,该常量在循环中不会改变,可以提取到循环外部,减少属性访问的次数。

【反例】

// 优化前代码
private getDay(year: number): number {/* Year has (12 * 29 =) 348 days at least */let totalDays: number = 348;for (let index: number = 0x8000; index > 0x8; index >>= 1) {// 此处会多次对Time的INFO及START进行查找,并且每次查找出来的值是相同的totalDays += ((Time.INFO[year- Time.START] & index) !== 0) ? 1 : 0;}return totalDays + this.getDays(year);
}

可以将Time.INFO[year - Time.START]进行热点函数常量提取操作,这样可以大幅减少属性的访问次数,性能收益明显。

【正例】

// 优化后代码
private getDay(year: number): number {/* Year has (12 * 29 =) 348 days at least */let totalDays: number = 348;const info = Time.INFO[year - Time.START]; // 1. 从循环中提取不变量for (let index: number = 0x8000; index > 0x8; index >>= 1) {if ((info & index) !== 0) {totalDays++;}}return totalDays + this.getDays(year);
}
避免频繁使用delete

delete对象的某一个属性会改变其布局,影响运行时优化效果,导致执行性能下降。

说明:

不建议直接使用delete删除对象的任何属性,如果有需要,建议使用map和set或者引擎实现的高性能容器类。

【反例】

class O1 {x: string | undefined = "";y: string | undefined = "";
}
let obj: O1 = {x: "", y: ""};obj.x = "xxx";
obj.y = "yyy";
delete obj.x;

建议使用如下两种写法之一实现属性的增删。

【正例】

// 例1:将Object中不再使用的属性设置为null
class O1 {x: string | null = "";y: string | null = "";
}
let obj: O1 = {x: "", y: ""};obj.x = "xxx";
obj.y = "yyy";
obj.x = null;// 例2:使用高性能容器类操作属性
import HashMap from '@ohos.util.HashMap'; 
let myMap= new HashMap();myMap.set("x", "xxx");
myMap.set("y", "yyy");
myMap.remove("x");

数值计算

数值计算避免溢出

常见的可能导致溢出的数值计算包括如下场景,溢出之后,会导致引擎走入慢速的溢出逻辑分支处理,影响后续的性能。

  • 针对加法、减法、乘法、指数运算等运算操作,应避免数值大于INT32_MAX或小于INT32_MIN,否则会导致int溢出。

  • 针对&(and)、>>>(无符号右移)等运算操作,应避免数值大于INT32_MAX,否则会导致int溢出。

数据结构

使用合适的数据结构

在实际的应用场景中抽离出来如下用例,该接口中使用JS Object来作为容器去处理Map的逻辑,建议使用HashMap来进行处理。

【反例】

getInfo(t1, t2) {if (!this.check(t1, t2)) {return "";}// 此处使用JS Object作为容器let info= {};  this.setInfo(info);let t1= info[t2];return (t1!= null) ? t1: "";
}
setInfo(info) {// 接口内部实际上进行的是map的操作info[T1] = '七六';   info[T2] = '九一';... ...info[T3] = '十二';
}

代码可以进行如下修改,除了使用引擎中提供的标准内置map之外,还可以使用ArkTS提供的高性能容器类。

【正例】

import HashMap from '@ohos.util.HashMap'; getInfo(t1, t2) {if (!this.check(t1, t2)) {return "";}// 此处替换为HashMap作为容器let info= new HashMap();this.setInfo(info);let t1= info.get(t2);return (t1!= null) ? t1: "";
}
setInfo(info) {// 接口内部实际上进行的是map的操作info.set(T1, '七六');   info.set(T2, '九一');... ...info.set(T3, '十二');
}
数值数组推荐使用TypedArray

如果是涉及纯数值计算的场合,推荐使用TypedArray数据结构。

常见的TypedArray包括:Int8Array、Uint8Array、Uint8ClampedArray、Int16Array、Uint16Array、Int32Array、Uint32Array、Float32Array、Float64Array、BigInt64Array、BigUint64Array。

【正例】

const typedArray1 = new Int8Array([1, 2, 3]);  // 针对这一场景,建议不要使用new Array([1, 2, 3])
const typedArray2 = new Int8Array([4, 5, 6]);  // 针对这一场景,建议不要使用new Array([4, 5, 6])
let res = new Int8Array(3);
for (let i = 0; i < 3; i++) {res[i] = typedArray1[i] + typedArray2[i];
}
避免使用稀疏数组

分配数组时,应避免其大小超过1024或形成稀疏数组。

虚拟机在分配超过1024大小的数组或者针对稀疏数组,均采用hash表来存储元素,相对使用偏移来访问数组元素速度较慢。

在开发时,尽量避免数组变成稀疏数组。

【反例】

// 如下几种情形会变成稀疏数组
// 1. 直接分配100000大小的数组,虚拟机会处理成用hash表来存储元素
let count = 100000;
let result: number[] = new Array(count);// 2. 分配数组之后直接,在9999处初始化,会变成稀疏数组
let result: number[] = new Array();
result[9999] = 0;// 3. 删除数组的element属性,虚拟机也会处理成用hash表来存储元素
let result = [0, 1, 2, 3, 4];
delete result[0];

对象初始化

对象构造初始化

对象构造的时候,要提供默认值初始化,不要访问未初始化的属性。

【反例】

// 不要访问未初始化的属性
class A {x: number;
}// 构造函数中要对属性进行初始化
class A {x: number;constructor() {}
}let a = new A();
// x使用时还未赋值,这种情况会访问整个原型链
print(a.x);

【正例】

// 推荐一:声明初始化
class A {x: number = 0;
}// 推荐二:构造函数直接赋初值
class A {constructor() {this.x = 0;}
}let a = new A();
print(a.x);
number正确初始化

针对number类型,编译器在优化时会区分整型和浮点类型。开发者在初始化时如果预期是整型就初始化成0,如果预期是浮点型就初始化为0.0,不要把一个number类型初始化成undefined或者null。

【正例】

function foo(d: number) : number {// 变量i预期是整型,不要声明成undefined/null或0.0,直接初始化为0let i: number = 0; i += d;return i;
}
避免动态添加属性

对象在创建的时候,如果开发者明确后续还需要添加属性,可以提前置为undefined。动态添加属性会导致对象布局变化,影响编译器和运行时优化效果。

【反例】

// 后续obj需要再添加z属性
class O1 {x: string = "";y: string = "";
}
let obj: O1 = {"x": xxx, "y": "yyy"};
...
// 这种动态添加方式是不推荐的
obj.z = "zzz";

【正例】

class O1 {x: string = "";y: string = "";z: string = "";
}
let obj: O1 = {"x": "xxx", "y": "yyy", "z": ""};
...
obj.z = "zzz";
调用构造函数的入参要与标注类型匹配

由于TS语言类型系统是一种标注类型,不是编译期强制约束,如果入参的实际类型与标注类型不匹配,会影响引擎内部的优化效果。

【反例】

class A {private a: number | undefined;private b: number | undefined;private c: number | undefined;constructor(a?: number, b?: number, c?: number) {this.a = a;this.b = b;this.c = c;}
}
// new的过程中没有传入参数,a,b,c会获取一个undefined的初值,和标注类型不符
let a = new A();

针对上文的示例场景,开发者大概率预期该入参类型是number类型,需要显式写出来。

参照正例进行如下修改,不然会造成标注的入参是number,实际传入的是undefined。

【正例】

class A {private a: number | undefined;private b: number | undefined;private c: number | undefined;constructor(a?: number, b?: number, c?: number) {this.a = a;this.b = b;this.c = c;}
}
// 初始化直接传入默认值0
let a = new A(0, 0, 0);
不变的变量声明为const

不变的变量推荐使用const进行初始化。

【反例】

// 该变量在后续过程中并未发生更改,建议声明为常量
let N = 10000;function getN() {return N;
}

【正例】

const N = 10000; function getN() {return N;
}

接口及继承

避免使用type类型标注

如果传入的参数类型是type类型,实际入参可能是一个object literal,也可能是一个class,编译器及虚拟机因为类型不固定,无法做编译期假设进而进行相应的优化。

【反例】

// type类型无法在编译期确认, 可能是一个object literal,也可能是另一个class Person
type Person = {name: string;age: number;
};function greet(person: Person) {return "Hello " + person.name;
}// type方式是不推荐的,因为其有如下两种使用方式,type类型无法在编译期确认
// 调用方式一
class O1 {name: string = "";age: number = 0;
}
let objectliteral: O1 = {name : "zhangsan", age: 20 };
greet(objectliteral);// 调用方式二
class Person {name: string = "zhangsan";age: number = 20;
}
let person = new Person();
greet(person);

【正例】

interface Person {name: string ;age: number;
}function greet(person: Person) {return "Hello " + person.name;
}class Person {name: string = "zhangsan";age: number = 20;
}let person = new Person();
greet(person);

函数调用

声明参数要和实际的参数一致

声明的参数要和实际的传入参数个数及类型一致,如果不传入参数,则会作为undefined处理,可能造成与实际入参类型不匹配的情况,从而导致运行时走入慢速路径,影响性能。

【反例】

function add(a: number, b: number) {return a + b;
}
// 参数个数是2,不能给3个
add(1, 2, 3);
// 参数个数是2,不能给1个
add(1);
// 参数类型是number,不能给string
add("hello", "world");

【正例】

function add(a: number, b: number) {return a + b;
}
// 按照函数参数个数及类型要求传入参数
add(1, 2);
函数内部变量尽量使用参数传递

能传递参数的尽量传递参数,不要使用闭包。闭包作为参数会多一次闭包创建和访问。

【反例】

let arr = [0, 1, 2];function foo() {// arr 尽量通过参数传递return arr[0] + arr[1];
}
foo();

【正例】

let arr = [0, 1, 2];function foo(array: Array) : number {// arr 尽量通过参数传递return array[0] + array[1];
}
foo(arr);

函数与类声明

避免动态声明function与class

不建议动态声明function和class。

以如下用例为例,动态声明了class Add和class Sub,每次调用foo都会重新创建class Add和class Sub,对内存和性能都会有影响。

【反例】

function foo(f: boolean) {if (f) {return class Add{};} else {return class Sub{};}
}

【正例】

class Add{};
class Sub{};
function foo(f: boolean) {if (f) {return Add;} else {return Sub;}
}

TS&JS性能优化工具使用

通过如下工具和使用方法,能够帮助开发者查看待分析场景下各阶段的耗时分布情况,并进一步针对耗时情况使用对应的工具做细化分析。

工具使用介绍:

  1. 针对应用开发者,推荐使用自带的Smartperf工具来进行辅助分析,可以从宏观角度查看应用各个阶段耗时分布情况,快速找到待分析优化模块。
  2. 针对第一步分析得到的待优化模块,需要进行进一步分析确认耗时点是在TS&JS部分还是C++部分。C++部分耗时模块细化分析建议使用hiperf工具;针对TS&JS部分耗时,可以使用CPU Profiler工具。
  3. 针对虚拟机开发者,如果需要进一步拆分细化,推荐使用虚拟机提供的RUNTIME_STAT工具。

Smartperf工具使用指导

以如下某个应用场景使用过程的trace为例,可以通过Smartperf工具抓取到应用使用阶段的耗时信息,其中大部分为GC(Garbage Collection,垃圾回收)等操作。如果此接口大部分是应用开发者通过TS&JS实现,并且在trace中体现此阶段比较耗时,则可以继续使用CPU Profiler工具来进一步分析TS&JS部分耗时情况。

除了可以查看系统的trace之外,还可以在应用的源码的关键流程中加入一些trace点,用于做性能分析。startTrace用于记录trace起点,finishTrace用于记录trace终点,在应用中增加trace点的方式如下:

import hiTraceMeter from '@ohos.hiTraceMeter';
... ...
hiTraceMeter.startTrace("fillText1", 100);
... ...
hiTraceMeter.finishTrace("fillText1", 100);

在应用层或Native层增加trace点,具体可见 性能打点跟踪开发指导。

hiperf工具使用指导

集成在Smartperf的hiperf工具使用指导,具体可见 HiPerf的抓取和展示说明。

hiperf工具的单独使用指导,具体可见 hiperf应用性能优化工具。

TS&JS及NAPI层面耗时分析工具

TS&JS层面耗时主要分为如下几种情况:

  1. Ability的生命周期回调的耗时。

  2. 组件的TS&JS业务代码的回调的耗时。

  3. 应用TS&JS逻辑代码耗时。

NAPI层面的耗时主要分为如下几种情况:

  1. TS&JS业务代码通过调用JS API产生的耗时。

  2. TS&JS业务代码调用开发者通过NAPI封装的C/C++实现时产生的耗时。

针对应用中的TS&JS及NAPI两种业务场景的耗时分析,CPU Profiler工具,用来识别热点函数及耗时代码。

其支持的采集方式如下:

  • DevEco Studio连接设备实时采集;

  • hdc shell连接设备进行命令行采集。

可以通过CPU Profiler工具,对TS&JS中执行的热点函数进行抓取。以应用实际使用场景为例,在此场景中,可以抓到应用中的某一热点函数,在此基础上,针对该接口做进一步分析。

最后

小编在之前的鸿蒙系统扫盲中,有很多朋友给我留言,不同的角度的问了一些问题,我明显感觉到一点,那就是许多人参与鸿蒙开发,但是又不知道从哪里下手,因为资料太多,太杂,教授的人也多,无从选择。有很多小伙伴不知道学习哪些鸿蒙开发技术?不知道需要重点掌握哪些鸿蒙应用开发知识点?而且学习时频繁踩坑,最终浪费大量时间。所以有一份实用的鸿蒙(HarmonyOS NEXT)文档用来跟着学习是非常有必要的。 

为了确保高效学习,建议规划清晰的学习路线,涵盖以下关键阶段:

希望这一份鸿蒙学习文档能够给大家带来帮助~


 鸿蒙(HarmonyOS NEXT)最新学习路线

该路线图包含基础技能、就业必备技能、多媒体技术、六大电商APP、进阶高级技能、实战就业级设备开发,不仅补充了华为官网未涉及的解决方案

路线图适合人群:

IT开发人员:想要拓展职业边界
零基础小白:鸿蒙爱好者,希望从0到1学习,增加一项技能。
技术提升/进阶跳槽:发展瓶颈期,提升职场竞争力,快速掌握鸿蒙技术

2.视频教程+学习PDF文档

(鸿蒙语法ArkTS、TypeScript、ArkUI教程……)

 纯血版鸿蒙全套学习文档(面试、文档、全套视频等)

                   

鸿蒙APP开发必备

​​

总结

参与鸿蒙开发,你要先认清适合你的方向,如果是想从事鸿蒙应用开发方向的话,可以参考本文的学习路径,简单来说就是:为了确保高效学习,建议规划清晰的学习路线

这篇关于HarmonyOS开发实战( Beta5版)应用TSJS高性能编程工具最佳实践的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1130563

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