【进阶 6-1 期】JavaScript 高阶函数浅析

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本期开始介绍 JavaScript 中的高阶函数，在 JavaScript 中，函数是一种特殊类型的对象，它们是 Function objects。那什么是高阶函数呢？本节将通过高阶函数的定义来展开介绍。

高阶函数

高阶函数英文叫 Higher-order function，它的定义很简单，就是至少满足下列一个条件的函数：

• 接受一个或多个函数作为输入

• 输出一个函数

也就是说高阶函数是对其他函数进行操作的函数，可以将它们作为参数传递， 或者 是返回它们。 简单来说，高阶函数是一个接收函数作为参数传递 或者 将函数作为返回值输出的函数。

函数作为参数传递

JavaScript 语言中内置了一些高阶函数，比如 Array.prototype.map，Array.prototype.filter 和 Array.prototype.reduce，它们接受一个函数作为参数，并应用这个函数到列表的每一个元素。我们来看看使用它们与不使用高阶函数的方案对比。

Array.prototype.map

map() 方法创建一个新数组，其结果是该数组中的每个元素都调用一个 提供的函数 后返回的结果， 原始数组不会改变 。传递给 map 的回调函数（ callback ）接受三个参数，分别是 currentValue、index（可选）、array（可选），除了 callback 之外还可以接受 this 值（可选），用于执行 callback 函数时使用的 this 值。

来个简单的例子方便理解，现在有一个数组 [1, 2, 3, 4] ，我们想要生成一个新数组，其每个元素皆是之前数组的两倍，那么我们有下面两种使用高阶和不使用高阶函数的方式来实现。

不使用高阶函数

// 木易杨
const arr1 = [1, 2, 3, 4];
const arr2 = [];
for (let i = 0; i < arr1.length; i++) {
  arr2.push( arr1[i] * 2);
}

console.log( arr2 );
// [2, 4, 6, 8]
console.log( arr1 );
// [1, 2, 3, 4]

使用高阶函数

// 木易杨
const arr1 = [1, 2, 3, 4];
const arr2 = arr1.map(item => item * 2);

console.log( arr2 );
// [2, 4, 6, 8]
console.log( arr1 );
// [1, 2, 3, 4]

Array.prototype.filter

filter() 方法创建一个新数组, 其包含通过提供函数实现的测试的所有元素， 原始数组不会改变 。接收的参数和 map 是一样的，其返回值是一个新数组、由通过测试的所有元素组成，如果没有任何数组元素通过测试，则返回空数组。

来个例子介绍下，现在有一个数组 [1, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 4, 4] ，我们想要生成一个新数组，这个数组要求没有重复的内容，即为去重。

不使用高阶函数

const arr1 = [1, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 4, 4];
const arr2 = [];
for (let i = 0; i < arr1.length; i++) {
  if (arr1.indexOf( arr1[i] ) === i) {
    arr2.push( arr1[i] );
  }
}

console.log( arr2 );
// [1, 2, 3, 5, 4]
console.log( arr1 );
// [1, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 4, 4]

使用高阶函数

const arr1 = [1, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 4, 4];
const arr2 = arr1.filter( (element, index, self) => {
    return self.indexOf( element ) === index;
});

console.log( arr2 );
// [1, 2, 3, 5, 4]
console.log( arr1 );
// [1, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 4, 4]

Array.prototype.reduce

reduce() 方法对数组中的每个元素执行一个提供的 reducer 函数(升序执行)，将其结果汇总为单个返回值。传递给 reduce 的回调函数（ callback ）接受四个参数，分别是累加器 accumulator、currentValue、currentIndex（可选）、array（可选），除了 callback 之外还可以接受初始值 initialValue 值（可选）。

• 如果没有提供 initialValue，那么第一次调用 callback 函数时，accumulator 使用原数组中的第一个元素，currentValue 即是数组中的第二个元素。 在没有初始值的空数组上调用 reduce 将报错。

• 如果提供了 initialValue，那么将作为第一次调用 callback 函数时的第一个参数的值，即 accumulator，currentValue 使用原数组中的第一个元素。

来个简单的例子介绍下，现在有一个数组 [0, 1, 2, 3, 4] ，需要计算数组元素的和，需求比较简单，来看下代码实现。

不使用高阶函数

const arr = [0, 1, 2, 3, 4];
let sum = 0;
for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
  sum += arr[i];
}

console.log( sum );
// 10
console.log( arr );
// [0, 1, 2, 3, 4]

使用高阶函数

无 initialValue 值

const arr = [0, 1, 2, 3, 4];
let sum = arr.reduce((accumulator, currentValue, currentIndex, array) => {
  return accumulator + currentValue;
});

console.log( sum );
// 10
console.log( arr );
// [0, 1, 2, 3, 4]

上面是没有 initialValue 的情况，代码的执行过程如下，callback 总共调用四次。

有 initialValue 值

我们再来看下有 initialValue 的情况，假设 initialValue 值为 10，我们看下代码。

const arr = [0, 1, 2, 3, 4];
let sum = arr.reduce((accumulator, currentValue, currentIndex, array) => {
  return accumulator + currentValue;
}, 10);

console.log( sum );
// 20
console.log( arr );
// [0, 1, 2, 3, 4]

代码的执行过程如下所示，callback 总共调用五次。

函数作为返回值输出

这个很好理解，就是返回一个函数，下面直接看两个例子来加深理解。

isType 函数

我们知道在判断类型的时候可以通过 Object.prototype.toString.call 来获取对应对象返回的字符串，比如：

let isString = obj => Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object String]';

let isArray = obj => Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object Array]';

let isNumber = obj => Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object Number]';

可以发现上面三行代码有很多重复代码，只需要把具体的类型抽离出来就可以封装成一个判断类型的方法了，代码如下。

let isType = type => obj => {
  return Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object ' + type + ']';
}

isType('String')('123');        // true
isType('Array')([1, 2, 3]);    // true
isType('Number')(123);            // true

这里就是一个高阶函数，因为 isType 函数将 obj => { ... } 这一函数作为返回值输出。

add 函数

我们看一个常见的面试题，用 JS 实现一个无限累加的函数 add ，示例如下：

add(1); // 1
add(1)(2);  // 3
add(1)(2)(3)； // 6
add(1)(2)(3)(4)； // 10 

// 以此类推

我们可以看到结构和上面代码有些类似，都是 将函数作为返回值输出 ，然后接收新的参数并进行计算。

我们知道打印函数时会自动调用 toString() 方法，函数 add(a) 返回一个闭包 sum(b) ，函数 sum() 中累加计算 a = a + b ，只需要重写 sum.toString() 方法返回变量 a 就可以了。

function add(a) {
    function sum(b) { // 使用闭包
        a = a + b; // 累加
        return sum;
     }
     sum.toString = function() { // 重写toString()方法
        return a;
    }
     return sum; // 返回一个函数
}

add(1); // 1
add(1)(2);  // 3
add(1)(2)(3)； // 6
add(1)(2)(3)(4)； // 10 

思考题

已知如下数组，编写一个程序将数组扁平化去并除其中重复部分数据，最终得到一个升序且不重复的数组

var arr = [ [1, 2, 2], [3, 4, 5, 5], [6, 7, 8, 9, [11, 12, [12, 13, [14] ] ] ], 10];

参考解析：扁平化并去重 https://github.com/Advanced-Frontend/Daily-Interview-Question/issues/8

参考文章

理解 JavaScript 中的高阶函数

Array.prototype.map()

Array.prototype.filter()

Array.prototype.reduce()

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