前端优化系列 - JS混淆引入性能天坑

摘要：

前言现在用户手机性能，浏览器性能，网络性能，越来越好，后端逻辑逐渐向前端转移，前端渲染变得越来越普遍。前端渲染主要依赖JS去完成核心逻辑，JS正变得越来越重要。而JS文件是以源码的形式传输，可以在Chrome Devtools上轻易地被修改和调试。

前言

现在用户手机性能，浏览器性能，网络性能，越来越好，后端逻辑逐渐向前端转移，前端渲染变得越来越普遍。前端渲染主要依赖JS去完成核心逻辑，JS正变得越来越重要。而JS文件是以源码的形式传输，可以在Chrome Devtools上轻易地被修改和调试。我们一般不希望核心业务逻辑轻易的被别人了解，往往会通过代码混淆的方式去进行保护。

那么，代码混淆对JS性能是否有影响呢？我们下面讨论一个真实的案例，看看混淆如何让JS性能变差100倍，并详细介绍如何去跟进和处理类似问题。

混淆引入性能问题

通常JS混淆有两种方式，一种是正则替换，强度比较弱，很容易被激活成功教程；另外一种是修改抽象语法树，比较难激活成功教程。

一些比较重要的JS文件，一般会使用修改抽象语法树的方式去进行混淆保护。相关的原理请参考知乎上的文章：前端如何给 JavaScript 加密

一般来说，JS混淆会引入多余代码，修改原来的抽象语法树，可能会引入性能问题，但性能影响一般非常小。

但是，也有异常的情况，我们在一个业务上发现它的isdsp_securitydata_send.js执行非常耗时，竟然达到惊人的1.6秒。Trace信息如下，

而使用它未混淆的源码去执行时，发现在15毫秒就执行完了。这是一个非常明显的混淆引入性能问题的案例。

分析性能问题

大部分问题，在找到根本原因之后，我们都会觉得非常简单，也很容易解决。而分析问题原因的过程和方法则更加重要，我们下面分享一些通用的分析问题的方法。

（1）确认性能问题

一般来说，确认一个JS执行是否存在性能问题，使用Chrome Trace还是比较方便的。我们下面先说说怎么看Trace信息。

上图中，

v8.run 对应内核的V8ScriptRunner::runCompiledScript，代表blink端的JS的执行时间，即JS执行的实际耗时。

V8.Execute 代表v8内部的JS执行时间，与v8.run代表的意义一样，耗时也相近。

颜色与V8.ParseLazy一样的部分，代表JS编译耗时，从上图可以看到，编译耗时占了绝大部分。

注：上图仅仅为了展示Trace中V8相关的含义，不是我们要讨论的JS耗时问题。

我们再来看看存在性能问题的Trace信息，

从上图可以看到，v8.run下面几乎没有蓝色的片段，即几乎没有编译耗时，基本上都是JS代码执行的耗时。

这样我们可以判断，abc.js 执行的耗时达到了惊人的1.6秒，而这个JS的逻辑非常简单，它很有可能是存在严重性能问题的。

注：上图是abc.js在真实环境执行消耗的时间。

（2）分析问题原因

在上面我们已经定位到abc.js的执行耗时存在较大问题，那么可以怎么去定位问题的准确原因呢？

我们先将问题简化，把这个JS抽取出来单独去执行，比如，使用下面示例代码：

<html>

<body>

<script type=
"text/javascript"
src=
"xxx.com/.../abc.js"
></script>

</body>

</html>

然后抓取该示例代码的Trace信息，

从上面Trace可以看到，里面一些JS函数的执行非常耗时，每个耗时都有几百毫秒。

但这个外联的JS是无法定位到代码行的，我们可以将外联JS文件的内容直接拷贝到上述<script>标签里面去执行，看看具体的代码行在哪里？

从上图可以发现，耗时的代码在2117行，直接点击可以定位到具体的代码行，

从上图可以看到，下面函数执行非常耗时，耗时800多毫秒。

function
a(r) {

var
n = Mo;

var
a = sn;

for
(
var
o = S; o < r[L[No + J[Lo](U)](U) + P[Qo + Z[Lo](U)](U)]; o++) {

var
t = ((r[yr[No + J[Lo](U)](U) + mv + xv](o) - _) * cr + X - a) % V + _;

n += String[Oa[Wo + D[Lo](U)](U) + ad + fr[Qo + Z[Lo](U)](U) + kt](t);

a = t

}

return
n

}

上述函数为什么会非常耗时呢？这里就是JS引擎专家发挥的地方了！通过我们技术专家分析JS引擎的执行，发现String[Oa[Wo + D[Lo](U)](U) + ad + fr[Qo + Z[Lo](U)](U) + kt](t) 这一句代码，其实是 s += String.fromCharCode(p) 混淆之后的结果。

这种混淆会带来什么问题呢？V8和JSC引擎的字符串拼接查找性能都非常弱，比如，String[“toS” + “tring”]()，number to string，都是V8和JSC引擎的超级弱点。

JS字符串拼接的性能为什么会很差呢？
在JavaScript中，字符串是不可变的（immutable），只能被另外一个字符串替换。

var combined = "";
for (var i = 0; i < 1000000; i++) {
    combined = combined + "hello ";
}

上述示例代码中，combined + “hello ” 不会直接修改combined变量，而会新建一个临时对象存储计算结果，然后再使用该临时对象替换combined变量。所以上述for循环中会产生海量的临时变量，JS引擎GC需要大量工作来清理这些临时变量，从而会影响性能。
注：上述解析来自Why is + so bad for concatenation?

我们再进一步去验证去掉字符串混淆的代码效果，

<html>

<body>

<script type=
"text/javascript"
src=
"xxx.com/.../abc.js"
></script>

</body>

</html>

我们看看改动之后的JS执行的Trace信息，