我可以为具有已知数量元素的 Map/Set 预先分配内存吗？

Question

在 JS 数组的情况下，可以创建一个具有预定义长度的数组。如果我们将长度传递给构造函数，例如new Array(itemCount)，JS 引擎可以为数组预先分配内存，因此在向数组添加新项目时不需要重新分配内存。

是否可以为Map 或Set 预先分配内存？它不像数组那样接受构造函数中的长度。如果您知道一个映射将包含 10 000 个项目，那么分配一次内存应该比多次重新分配内存要高效得多。

这是关于数组的same question。

---

在 cmets 中有讨论，预定义的数组大小是否对性能有影响。我创建了一个simple test 来检查它，结果是：

• Chrome - 使用预定义大小填充数组的速度大约快 3 倍
• Firefox - 没有太大区别，但是预定义长度的数组要快一点
• 边缘 - 填充预定义大小的数组大约快 1.5 倍

---

有一个建议是创建条目数组并将其传递给地图，因此地图可以从数组中获取长度。我也创建了这样的test，结果是：

• Chrome - 构建接受条目数组的地图的速度大约慢 1.5 倍
• Firefox - 没有区别
• Edge - 将条目数组传递给 Map 构造函数的速度大约快 1.5 倍

Answer 1

没有办法影响引擎分配内存的方式，所以无论你做什么，你不能保证你使用的技巧适用于每个引擎，甚至是同一引擎的另一个版本.

在 JS 中有类型数组，它们是唯一具有固定大小的数据结构。使用它们，您可以实现自己的固定大小的哈希图。

一个非常幼稚的实现在插入时稍快²，不确定它在读取和其他方面的表现如何（它也只能存储 > 0 的 8 位整数）：

function FixedMap(size) {
   const keys = new Uint8Array(size),
         values = new Uint8Array(size);
   
   return {
     get(key) {
        let pos = key % size;
        while(keys[pos] !== key) { 
          if(keys[pos] % size !== key % size) 
              return undefined;
          pos = (pos + 1) % size;
        }
        return values[pos];
     },
     set(key, value) {
       let pos = key % size;
       while(key[pos] && key[pos] !== key) pos = (pos + 1) % size;
       keys[pos] = value;
       values[pos] = value;
     }
   };
}
   

console.time("native");

const map = new Map();

for(let i = 0; i < 10000; i++)
  map.set(i, Math.floor(Math.random() * 1000));
  
console.timeEnd("native");

console.time("self");

const fixedMap = FixedMap(10000);

for(let i = 0; i < 10000; i++)
  fixedMap.set(i, Math.floor(Math.random() * 1000));
console.timeEnd("self");

---

_{² 营销人员会说 速度提高了 20%！ 我会说 速度提高了 2 毫秒，我在这上面花了 10 多分钟...}

Answer 2

不，这是不可能的。即使Array(length) 技巧仍然有效，也值得怀疑，引擎在优化数组分配方面已经变得更好，并且可能选择了不同的策略来（预先）确定要分配的内存大小。

对于Maps 和Sets，不存在这样的技巧。你最好的办法是通过将一个可迭代对象传递给它们的构造函数来创建它们，比如new Map(array)，而不是使用set/add 方法。这至少为引擎提供了机会将可迭代大小作为提示 - 尽管过滤掉重复项仍然会导致差异。
免责声明：我不知道是否有任何引擎实施或计划实施这样的优化。这样做可能不值得，特别是如果当前的内存分配策略已经足够好，可以减少任何改进。