05 HarmonyOS NEXT高效编程秘籍：Arkts函数调用与声明优化深度解析 ...

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概述

本篇文章，将焦点转向函数调用与函数声明的优化策略。在HarmonyOS NEXT API12+的开辟过程中，函数的精准界说与高效调用是提拔应用性能的关键所在。本文将通过一个具体计算器应用的实例，逐一发表几种经过实践查验的优化技巧，旨在引导开辟者如何编写出更加高效的代码，从而优化应用性能和用户体验。
函数调用优化

声明参数要和实际的参数同等

在HarmonyOS NEXT开辟中，声明的参数要和实际的传入参数个数及范例同等，否则会导致运行时走入慢速路径，影响性能。
反例

2. @Entry
3. @Component
4. struct CalculatorBad {
5.   @State result: string = '0';
7.   // 参数声明与实际使用不一致的计算函数
8.   calculate(operation: string, a: number, b: number) {
9.     switch(operation) {
10.       case 'add':
11.         // 错误：传入了多余的参数
12.         return this.add(a, b, 0);
13.       case 'subtract':
14.         // 错误：参数类型不匹配
15.         return this.subtract(a.toString(), b.toString());
16.       default:
17.         return 0;
18.     }
19.   }
21.   // 基础数学运算函数
22.   add(a: number, b: number) {
23.     return a + b;
24.   }
26.   subtract(a: number, b: number) {
27.     return a - b;
28.   }
30.   build() {
31.     Column() {
32.       Text(this.result)
33.         .fontSize(30)
34.         .margin(20)
35.       
36.       Row() {
37.         Button('计算示例')
38.           .onClick(() => {
39.             // 错误调用方式
40.             this.result = this.calculate('add', 1, 2, 3).toString();
41.           })
42.       }
43.     }
44.     .width('100%')
45.     .height('100%')
46.   }
47. }

复制代码

正例

2. @Entry
3. @Component
4. struct CalculatorGood {
5.   @State result: string = '0';
6.   @State num1: string = '';
7.   @State num2: string = '';
9.   // 使用接口定义计算器操作
10.   interface Operation {
11.     calculate(a: number, b: number): number;
12.     symbol: string;
13.   }
15.   // 预定义所有操作类型
16.   private operations: Record<string, Operation> = {
17.     add: {
18.       calculate: (a: number, b: number): number => a + b,
19.       symbol: '+'
20.     },
21.     subtract: {
22.       calculate: (a: number, b: number): number => a - b,
23.       symbol: '-'
24.     }
25.   };
27.   // 参数类型和数量完全匹配的计算函数
28.   calculate(operation: string): void {
29.     const op = this.operations[operation];
30.     if (!op) return;
32.     const a = Number(this.num1);
33.     const b = Number(this.num2);
34.    
35.     // 参数类型和数量完全匹配
36.     this.result = op.calculate(a, b).toString();
37.   }
39.   build() {
40.     Column() {
41.       // 计算结果显示
42.       Text(this.result)
43.         .fontSize(30)
44.         .margin(20)
45.       
46.       // 输入框
47.       TextInput({ placeholder: '第一个数字' })
48.         .width('80%')
49.         .margin(10)
50.         .onChange((value: string) => {
51.           this.num1 = value;
52.         })
53.       
54.       TextInput({ placeholder: '第二个数字' })
55.         .width('80%')
56.         .margin(10)
57.         .onChange((value: string) => {
58.           this.num2 = value;
59.         })
60.       
61.       // 操作按钮
62.       Row() {
63.         ForEach(Object.keys(this.operations), (key: string) => {
64.           Button(this.operations[key].symbol)
65.             .margin(10)
66.             .onClick(() => {
67.               // 正确的参数传递方式
68.               this.calculate(key);
69.             })
70.         })
71.       }
72.       .margin(20)
73.     }
74.     .width('100%')
75.     .height('100%')
76.     .justifyContent(FlexAlign.Center)
77.   }
78. }

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函数内部变量尽量使用参数传递

在HarmonyOS NEXT开辟中，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，影响性能。
反例

2. @Component
3. struct CalculationHistoryBad {
4.   // 全局历史记录
5.   private static history: string[] = [];
7.   // 错误示例：使用闭包访问外部变量
8.   addToHistory() {
9.     // 通过闭包访问静态变量，性能较差
10.     CalculationHistoryBad.history.push(`计算时间: ${new Date().toLocaleString()}`);
11.   }
13.   clearHistory() {
14.     // 通过闭包访问静态变量，性能较差
15.     CalculationHistoryBad.history = [];
16.   }
18.   build() {
19.     Column() {
20.       // 通过闭包访问历史记录
21.       ForEach(CalculationHistoryBad.history, (item: string) => {
22.         Text(item)
23.           .fontSize(16)
24.           .margin(5)
25.       })
26.     }
27.   }
28. }

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正例

2. @Component
3. struct CalculationHistoryGood {
4.   @State history: string[] = [];
6.   // 正确示例：通过参数传递数据
7.   addToHistory(record: string): void {
8.     // 通过参数传递，性能更好
9.     this.history = [...this.history, record];
10.   }
12.   // 使用参数传递新的历史记录状态
13.   updateHistory(newHistory: string[]): void {
14.     this.history = newHistory;
15.   }
17.   build() {
18.     Column() {
19.       // 直接使用组件状态
20.       ForEach(this.history, (item: string) => {
21.         Text(item)
22.           .fontSize(16)
23.           .margin(5)
24.       })
26.       Button('添加记录')
27.         .onClick(() => {
28.           // 通过参数传递数据
29.           this.addToHistory(`计算时间: ${new Date().toLocaleString()}`);
30.         })
32.       Button('清空记录')
33.         .onClick(() => {
34.           // 通过参数传递空数组
35.           this.updateHistory([]);
36.         })
37.     }
38.   }
39. }

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函数与类声明优化

避免动态声明function与class

在HarmonyOS NEXT开辟中，动态声明function和class会导致每次调用都重新创建，对内存和性能都会有影响。
反例

2. @Entry
3. @Component
4. struct CalculatorFactoryBad {
5.   @State result: string = '0';
7.   // 错误示例：动态创建计算器类
8.   createCalculator(type: string) {
9.     if (type === 'scientific') {
10.       // 每次调用都会创建新的类，性能差
11.       return class ScientificCalculator {
12.         sin(x: number): number {
13.           return Math.sin(x);
14.         }
15.         cos(x: number): number {
16.           return Math.cos(x);
17.         }
18.       }
19.     } else {
20.       // 每次调用都会创建新的类，性能差
21.       return class BasicCalculator {
22.         add(a: number, b: number): number {
23.           return a + b;
24.         }
25.         subtract(a: number, b: number): number {
26.           return a - b;
27.         }
28.       }
29.     }
30.   }
32.   build() {
33.     Column() {
34.       Text(this.result)
35.         .fontSize(30)
36.       Button('创建计算器')
37.         .onClick(() => {
38.           // 每次点击都会创建新的类实例
39.           const Calculator = this.createCalculator('scientific');
40.           const calc = new Calculator();
41.           this.result = calc.sin(30).toString();
42.         })
43.     }
44.   }
45. }

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正例

2. // 预定义计算器接口
3. interface ICalculator {
4.   calculate(x: number, y?: number): number;
5.   getType(): string;
6. }
8. // 预定义所有计算器类
9. class ScientificCalculator implements ICalculator {
10.   private static instance: ScientificCalculator;
12.   // 使用单例模式
13.   static getInstance(): ScientificCalculator {
14.     if (!ScientificCalculator.instance) {
15.       ScientificCalculator.instance = new ScientificCalculator();
16.     }
17.     return ScientificCalculator.instance;
18.   }
20.   calculate(x: number): number {
21.     return Math.sin(x);
22.   }
24.   getType(): string {
25.     return '科学计算器';
26.   }
27. }
29. class BasicCalculator implements ICalculator {
30.   private static instance: BasicCalculator;
32.   static getInstance(): BasicCalculator {
33.     if (!BasicCalculator.instance) {
34.       BasicCalculator.instance = new BasicCalculator();
35.     }
36.     return BasicCalculator.instance;
37.   }
39.   calculate(x: number, y: number): number {
40.     return x + y;
41.   }
43.   getType(): string {
44.     return '基础计算器';
45.   }
46. }
48. @Entry
49. @Component
50. struct CalculatorFactoryGood {
51.   @State result: string = '0';
52.   @State currentType: string = 'basic';
54.   // 工厂函数返回预定义的类实例
55.   getCalculator(type: string): ICalculator {
56.     switch (type) {
57.       case 'scientific':
58.         return ScientificCalculator.getInstance();
59.       default:
60.         return BasicCalculator.getInstance();
61.     }
62.   }
64.   build() {
65.     Column() {
66.       Text(this.result)
67.         .fontSize(30)
68.         .margin(20)
70.       Text(`当前模式: ${this.getCalculator(this.currentType).getType()}`)
71.         .fontSize(20)
72.         .margin(10)
74.       Row() {
75.         Button('基础模式')
76.           .margin(10)
77.           .onClick(() => {
78.             this.currentType = 'basic';
79.             const calc = this.getCalculator('basic');
80.             this.result = calc.calculate(1, 2).toString();
81.           })
83.         Button('科学模式')
84.           .margin(10)
85.           .onClick(() => {
86.             this.currentType = 'scientific';
87.             const calc = this.getCalculator('scientific');
88.             this.result = calc.calculate(30).toString();
89.           })
90.       }
91.     }
92.     .width('100%')
93.     .height('100%')
94.     .justifyContent(FlexAlign.Center)
95.   }
96. }

复制代码

性能测试示例

下面是一个简朴的性能测试组件，用于比较差别实现方式的性能差别：

1.   // performance-test.ets
3. @Component
4. export struct PerformanceTest {
5.     @State testResults: string = '';
7.     aboutToAppear() {
8.         this.runPerformanceTests();
9.     }
11.     // 性能测试函数
12.     async runPerformanceTests() {
13.         const iterations = 100000;
14.         const testArray = [1, 2, 3, 4, 5];
16.         // 测试1: 使用闭包
17.         const startTime1 = new Date().getTime();
18.         let sum1 = 0;
20.         const sumWithClosure = () => {
21.             for (let i = 0; i < testArray.length; i++) {
22.                 sum1 += testArray[i];
23.             }
24.             return sum1;
25.         }
27.         for (let i = 0; i < iterations; i++) {
28.             sumWithClosure();
29.         }
30.         const endTime1 = new Date().getTime();
32.         // 测试2: 使用参数传递
33.         const startTime2 = new Date().getTime();
34.         let sum2 = 0;
36.         const sumWithParams = (arr: number[]): number => {
37.             let localSum = 0;
38.             for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
39.                 localSum += arr[i];
40.             }
41.             return localSum;
42.         }
44.         for (let i = 0; i < iterations; i++) {
45.             sum2 = sumWithParams(testArray);
46.         }
47.         const endTime2 = new Date().getTime();
49.         // 更新测试结果
50.         this.testResults = `
51. 闭包方式耗时: ${endTime1 - startTime1}ms
52. 参数传递耗时: ${endTime2 - startTime2}ms
54. 闭包结果: ${sum1}
55. 参数传递结果: ${sum2}
56.     `;
57.     }
59.     build() {
60.         Column() {
61.             Text('性能测试结果')
62.                 .fontSize(24)
63.                 .margin(20)
65.             Text(this.testResults)
66.                 .fontSize(16)
67.                 .margin(20)
69.             // 添加更多测试用例
70.             Button('运行更多测试')
71.                 .onClick(() => {
72.                     this.runMoreTests();
73.                 })
74.                 .margin(20)
75.         }
76.         .width('100%')
77.             .height('100%')
78.             .justifyContent(FlexAlign.Center)
79.     }
81.     // 更多性能测试用例
82.     async runMoreTests() {
83.         const iterations = 100000;
84.         const testArray = [1, 2, 3, 4, 5];
86.         // 测试3: 动态函数声明
87.         const startTime3 = new Date().getTime();
88.         let sum3 = 0;
90.         for (let i = 0; i < iterations; i++) {
91.             const dynamicSum =  (arr: number[]): number=> {
92.                 let localSum = 0;
93.                 for (let j = 0; j < arr.length; j++) {
94.                     localSum += arr[j];
95.                 }
96.                 return localSum;
97.             };
98.             sum3 = dynamicSum(testArray);
99.         }
100.         const endTime3 = new Date().getTime();
102.         // 测试4: 预定义函数
103.         const startTime4 = new Date().getTime();
104.         let sum4 = 0;
106.         const predefinedSum = (arr: number[]): number => {
107.             let localSum = 0;
108.             for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
109.                 localSum += arr[i];
110.             }
111.             return localSum;
112.         };
114.         for (let i = 0; i < iterations; i++) {
115.             sum4 = predefinedSum(testArray);
116.         }
117.         const endTime4 = new Date().getTime();
119.         // 更新测试结果
120.         this.testResults += `
122. 动态函数声明耗时: ${endTime3 - startTime3}ms
123. 预定义函数耗时: ${endTime4 - startTime4}ms
125. 动态函数结果: ${sum3}
126. 预定义函数结果: ${sum4}
127.     `;
128.     }
129. }

复制代码

性能测试效果分析

通过上述性能测试组件，我们可以得出以下结论：

• 参数传递 vs 闭包：使用参数传递的方式比使用闭包访问外部变量的性能更好，因为闭包需要额外的创建和访问成本。
  
• 预界说函数 vs 动态函数：预界说函数的性能明显优于动态声明的函数，因为动态声明会在每次调用时重新创建函数对象。
  
• 内存使用：使用参数传递和预界说函数的方式不仅执行速率更快，而且内存使用也更加高效，因为避免了额外的闭包对象和动态函数对象的创建。
  

最佳实践建议

基于上述性能测试效果，我们建议在HarmonyOS NEXT开辟中遵照以下最佳实践：

• 函数参数传递：
  
  
  
  • 优先使用参数传递而不是闭包访问外部变量
    
  • 确保参数范例和数量的同等性
    
  • 避免使用可选参数，而是使用明确的函数重载
    
  
  
• 函数声明方式：
  
  
  
  • 使用预界说的函数而不是动态声明
    
  • 接纳单例模式管理类实例
    
  • 避免在循环或条件语句中声明函数
    
  
  
• 性能优化技巧：
  
  
  
  • 使用TypeScript的范例系统确保范例安全
    
  • 避免不必要的对象创建和内存分配
    
  • 利用接口和范例界说进步代码的可维护性
    
  
  

通过遵照这些最佳实践，我们可以编写出更高效、更可靠的HarmonyOS NEXT应用步伐。

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