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JavaScript 中数组方法 reduce 的妙用之处

Javascript数组方法中,相比mapfilterforEach等常用的迭代方法,reduce常常被我们所忽略,今天一起来探究一下reduce在我们实战开发当中,能有哪些妙用之处,下面从reduce语法开始介绍。

语法

array.reduce(function(accumulator, arrayElement, currentIndex, arr), initialValue)
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若传入初始值,accumulator首次迭代就是初始值,否则就是数组的第一个元素;后续迭代中将是上一次迭代函数返回的结果。所以,假如数组的长度为n,如果传入初始值,迭代次数为n;否则为n-1。

比如实现数组 arr = [1,2,3,4] 求数组的和

let arr = [1,2,3,4];
arr.reduce(function(pre,cur){return pre + cur}); // return 10
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实际上reduce还有很多重要的用法,这是因为累加器的值可以不必为简单类型(如数字或字符串),它也可以是结构化类型(如数组或对象),这使得我们可以用它做一些其他有用的事情,比如:

  • 将数组转换为对象
  • 展开更大的数组
  • 在一次遍历中进行两次计算
  • 将映射和过滤函数组合
  • 按顺序运行异步函数

将数组转化为对象

在实际业务开发中,你可能遇到过这样的情况,后台接口返回的数组类型,你需要将它转化为一个根据id值作为key,将数组每项作为value的对象进行查找。

例如:

const userList = [
  {
    id: 1,
    username: 'john',
    sex: 1,
    email: 'john@163.com'
  },
  {
    id: 2,
    username: 'jerry',
    sex: 1,
    email: 'jerry@163.com'
  },
  {
    id: 3,
    username: 'nancy',
    sex: 0,
    email: ''
  }
];
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如果你用过lodash这个库,使用_.keyBy这个方法就能进行转换,但用reduce也能实现这样的需求。

function keyByUsernameReducer(acc, person) {
    return {...acc, [person.id]: person};
}
const userObj = userList.reduce(keyByUsernameReducer, {});
console.log(userObj);
// {
//     1: {
//         id: 1,
//         username: 'john',
//         sex: 1,
//         email: 'john@163.com'
//     },
//     2: {
//       id: 2,
//       username: 'jerry',
//       sex: 1,
//       email: 'jerry@163.com'
//     },
//     3: {
//       id: 3,
//       username: 'nancy',
//       sex: 0,
//       email: ''
//     }
// }
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将小数组展开成大数组

试想这样一个场景,我们将一堆纯文本行读入数组中,我们想用逗号分隔每一行,生成一个更大的数组名单。

const fileLines = [
    'Inspector Algar,Inspector Bardle,Mr. Barker,Inspector Barton',
    'Inspector Baynes,Inspector Bradstreet,Inspector Sam Brown',
    'Monsieur Dubugue,Birdy Edwards,Inspector Forbes,Inspector Forrester',
    'Inspector Gregory,Inspector Tobias Gregson,Inspector Hill',
    'Inspector Stanley Hopkins,Inspector Athelney Jones'
];

function splitLineReducer(acc, line) {
    return acc.concat(line.split(/,/g));
}
const investigators = fileLines.reduce(splitLineReducer, []);
console.log(investigators);
// [
//   "Inspector Algar",
//   "Inspector Bardle",
//   "Mr. Barker",
//   "Inspector Barton",
//   "Inspector Baynes",
//   "Inspector Bradstreet",
//   "Inspector Sam Brown",
//   "Monsieur Dubugue",
//   "Birdy Edwards",
//   "Inspector Forbes",
//   "Inspector Forrester",
//   "Inspector Gregory",
//   "Inspector Tobias Gregson",
//   "Inspector Hill",
//   "Inspector Stanley Hopkins",
//   "Inspector Athelney Jones"
// ]
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我们从长度为5的数组开始,最后得到一个长度为16的数组。

另一种常见增加数组的情况是flatMap,有时候我们用map方法需要将二级数组展开,这时可以用reduce实现扁平化

例如:

Array.prototype.flatMap = function(f) {
    const reducer = (acc, item) => acc.concat(f(item));
    return this.reduce(reducer, []);
}

const arr = ["今天天气不错", "", "早上好"]

const arr1 = arr.map(s => s.split(""))
// [["今", "天", "天", "气", "不", "错"],[""],["早", "上", "好"]]

const arr2 = arr.flatMap(s => s.split(''));
// ["今", "天", "天", "气", "不", "错", "", "早", "上", "好"]
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在一次遍历中进行两次计算

有时我们需要对数组进行两次计算。例如,我们可能想要计算数字列表的最大值和最小值。我们可以通过两次通过这样做:

const readings = [0.3, 1.2, 3.4, 0.2, 3.2, 5.5, 0.4];
const maxReading = readings.reduce((x, y) => Math.max(x, y), Number.MIN_VALUE);
const minReading = readings.reduce((x, y) => Math.min(x, y), Number.MAX_VALUE);
console.log({minReading, maxReading});
// {minReading: 0.2, maxReading: 5.5}
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这需要遍历我们的数组两次。但是,有时我们可能不想这样做。因为.reduce()让我们返回我们想要的任何类型,我们不必返回数字。我们可以将两个值编码到一个对象中。然后我们可以在每次迭代时进行两次计算,并且只遍历数组一次:

const readings = [0.3, 1.2, 3.4, 0.2, 3.2, 5.5, 0.4];
function minMaxReducer(acc, reading) {
    return {
        minReading: Math.min(acc.minReading, reading),
        maxReading: Math.max(acc.maxReading, reading),
    };
}
const initMinMax = {
    minReading: Number.MAX_VALUE,
    maxReading: Number.MIN_VALUE,
};
const minMax = readings.reduce(minMaxReducer, initMinMax);
console.log(minMax);
// {minReading: 0.2, maxReading: 5.5}
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将映射和过滤合并为一个过程

还是先前那个用户列表,我们希望找到没有电子邮件地址的人的用户名,返回它们用户名用逗号拼接的字符串。一种方法是使用三个单独的操作:

  • 获取过滤无电子邮件后的用户
  • 获取用户名列表
  • 拼接用户名

将它们放在一起可能看起来像这样:

function notEmptyEmail(x) {
   return !!x.email
}

function notEmptyEmailUsername(a, b) {
    return a ? `${a},${b}` : b
}

const userWithEmail = userList.filter(notEmptyEmail);
const usernameWithEmail = userWithEmail.map((user=> user.username)
const userWithEmailFormatStr = userWithEmail.reduce(notEmptyEmailUsername, '');

console.log(userWithEmailFormatStr);
// 'john,jerry'
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现在,这段代码是完全可读的,对于小的样本数据不会有性能问题,但是如果我们有一个庞大的数组呢?如果我们修改我们的reducer回调,那么我们可以一次完成所有事情:

function notEmptyEmail(x) {
   return !!x.email
}

function notEmptyEmailUsername(usernameAcc, person){
	return (notEmptyEmail(person))
        ? (usernameAcc ? `${usernameAcc},${person.username}` : `${person.username}`) : usernameAcc;
}

const userWithEmailFormatStr = userList.reduce(notEmptyEmailUsername, '');

console.log(userWithEmailFormatStr);
// 'john,jerry'
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在这个版本中,我们只遍历一次数组,一般建议使用filtermap的组合,除非发现性能问题,才推荐使用reduce去做优化。

按顺序运行异步函数

我们可以做的另一件事.reduce()是按顺序运行promises(而不是并行)。如果您对API请求有速率限制,或者您需要将每个prmise的结果传递到下一个promise,reduce可以帮助到你。

举一个例子,假设我们想要为userList数组中的每个人获取消息。

function fetchMessages(username) {
    return fetch(`https://example.com/api/messages/${username}`)
        .then(response => response.json());
}

function getUsername(person) {
    return person.username;
}

async function chainedFetchMessages(p, username) {
    // In this function, p is a promise. We wait for it to finish,
    // then run fetchMessages().
    const obj  = await p;
    const data = await fetchMessages(username);
    return { ...obj, [username]: data};
}

const msgObj = userList
    .map(getUsername)
    .reduce(chainedFetchMessages, Promise.resolve({}))
    .then(console.log);
// {glestrade: [ … ], mholmes: [ … ], iadler: [ … ]}
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async函数返回一个 Promise 对象,可以使用then方法添加回调函数。当函数执行的时候,一旦遇到await就会先返回,等到异步操作完成,再接着执行函数体内后面的语句。

请注意,在此我们传递Promise作为初始值Promise.resolve(),我们的第一个API调用将立即运行。

下面是不使用async语法糖的版本

function fetchMessages(username) {
    return fetch(`https://example.com/api/messages/${username}`)
        .then(response => response.json());
}

function getUsername(person) {
    return person.username;
}

function chainedFetchMessages(p, username) {
    // In this function, p is a promise. We wait for it to finish,
    // then run fetchMessages().
    return p.then((obj)=>{
	    return fetchMessages(username).then(data=>{
		    return {
		        ...obj,
		        [username]: data
		    }
	    })
    })
}

const msgObj = peopleArr
    .map(getUsername)
    .reduce(chainedFetchMessages, Promise.resolve({}))
    .then(console.log);
// {glestrade: [ … ], mholmes: [ … ], iadler: [ … ]}
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