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reduce探索lodash.reduce实现原理解析

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前言

前一篇 你真的了解Array.reduce吗? 讲解了 reduce 基础使用方法和场景的运用场景。本篇来分析一下 reduce 函数本身的实现原理。

实现 reduce 其实挺简单的,因为它本身的运行原理也不难,就是把数组进行遍历,然后组成合适的参数传递给回调函数,只要思路对了,去尝试几次,那么就理解了 reduce 。

最具有代表性的工具库当然是 lodash,因此本篇文章的主要内容会讲解 reduce 的基本实现,以及lodash 中是怎么来实现的,做了什么处理。

基本实现

实现思路:

function reduce(array, reducer, initialValue = null) {
    let value = initialValue === null ? array[0] : initialValue; // 思路1
    let startIndex = initialValue === null ? 1 : 0; // 思路1
    for(let i = startIndex; i < array.length; i++) { // 思路 2
        const item = array[i]
        const res = reducer(value, item, i) // 思路3
        value = res; // 思路4
    }
    return value; // 思路5
}

测试一下:

console.log(reduce([1,2,3], (a, b) => (a + b), 0)) // 6
console.log(reduce([1,2,3], (a, b) => (a + b))) // 6

看起来是不是挺简单的,代码其实还可以更简洁一点:

function reduce(array, reducer, value = null) {
    value = value === null ? array[0] : value;
    for(let i = null ? 1 : 0; i < array.length; i++) {
        value = reducer(value, array[i], i);
    }
    return value;
}

lodash 中的 reduce 实现有何不同?

lodash中 的 reduce 不仅可以对数组生效,也可以对普通 object 、类数组对象生效。

不过也针对数组其实单独实现了一个 arrayReduce 函数,不过没有对外。

来看一下 reducearrayReduce 源码

function reduce(collection, iteratee, accumulator) {
  const func = Array.isArray(collection) ? arrayReduce : baseReduce
  const initAccum = arguments.length < 3
  return func(collection, iteratee, accumulator, initAccum, baseEach)
}

function arrayReduce(array, iteratee, accumulator, initAccum) {
  let index = -1
  const length = array == null ? 0 : array.length

  if (initAccum && length) {
    accumulator = array[++index]
  }
  while (++index < length) {
    accumulator = iteratee(accumulator, array[index], index, array)
  }
  return accumulator
}

看得懂吗?不理解的话看下面一份代码,我把非数组类型的代码去掉,再调一下变量命名和新增注释:

function reduce(array, reducer, value) {
  const noInitialValue = arguments.length < 3 // 用参数的数量来判断是否有初始值
  
  let index = -1 // 遍历索引 - 1,因为下面 while 循环前先加了 1
  const length = array == null ? 0 : array.length // 判断数组是否存在和缓存数组长度
  // 这个if 语句中做了我上面思路1中初始值的问题和遍历次数的问题
  if (noInitialValue && length) { // && length 判断了数组是否为空
    value = array[++index] // 没有有初始值,则取数组中第一为,注意 index 变成了0,下面 while 循环前会先加 1,因此循环次数会少一次。
  }
  while (++index < length) {
    value = reducer(value, array[index], index, array)
  }
  return value
}

可以看出其实大部分逻辑还是和前面的简单实现差不多,不过考虑更全一些,有值得借鉴的地方:

下面我们再看一下,去除数组相关的代码来看看针对其他对象类型怎么处理的。

function reduce(collection, iteratee, accumulator) {
  const func = baseReduce;
  const initAccum = arguments.length < 3
  return func(collection, iteratee, accumulator, initAccum, baseEach)
}

其他类型的都会教给 baseReduce 函数去处理。

// baseReduce
function baseReduce(collection, iteratee, accumulator, initAccum, eachFunc) {
  // 使用外部传递进来的遍历方法进行遍历对象,然后传递了一个 callback 给 eachFunc
  eachFunc(collection, (value, index, collection) => {
    // 初始值设置,
    accumulator = initAccum
      ? (initAccum = false, value)
      : iteratee(accumulator, value, index, collection)
  })
  return accumulator
}

使用外部传递进来的遍历方法进行遍历对象,然后传递了一个 callback 给 eachFunc,来执行 iteratee (也就是前面说的reducer),callback 内部的代码就和前面 for 循环或者 while 循环的代码类似的,就是组合参数传递给 reducer 进行执行,不过直接看可能有点不好理解中,了解了原理再来看应该可以理解,注意事项:

eachFunc 用的是 reduce 中传递进来的 baseEach,内部主要就是对对象属性进行遍历的操作,然后把属性值和索引以及对象本身传递给 callback,稍微需要注意的就是可能遇到类数组的对象,为了保证顺序,使用类数组放入索引进行遍历,而其他对象并不能保证属性的传递顺序,可以再看一下baseEach实现的代码:

function baseEach(collection, iteratee) {
  if (collection == null) {
    return collection
  }
  // 不是类数组则使用 baseForOwn 处理
  if (!isArrayLike(collection)) {
    return baseForOwn(collection, iteratee)
  }
  const length = collection.length
  const iterable = Object(collection) // 使用arguments测试了一下,好像没啥作用
  let index = -1

  // 遍历类数组
  while (++index < length) {
    if (iteratee(iterable[index], index, iterable) === false) {
      break
    }
  }
  return collection
}

不是 isArrayLike 的对象遍历与本篇文章的内容没有啥关系了,因此就不深入了。

总结

最近一直在学函数式编程,而 reduce 可以很好的契合函数式编程中的函数组合思想,因此最近几篇文章中都涉及到它,就想一次性把它给写透彻,希望对读者又一些帮助。

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