在編程語(yǔ)言理論中，惰性求值（英語(yǔ)：Lazy Evaluation），又譯為惰性計(jì)算、懶惰求值，也稱(chēng)為傳需求調(diào)用（call-by-need），是一個(gè)計(jì)算機(jī)編程中的一個(gè)概念，它的目的是要最小化計(jì)算機(jī)要做的工作。它有兩個(gè)相關(guān)而又有區(qū)別的含意，可以表示為“延遲求值”和“最小化求值”，除可以得到性能的提升外，惰性計(jì)算的最重要的好處是它可以構(gòu)造一個(gè)無(wú)限的數(shù)據(jù)類(lèi)型。

看到函數(shù)式語(yǔ)言里面的惰性求值，想自己用JavaScript寫(xiě)一個(gè)最簡(jiǎn)實(shí)現(xiàn)，加深對(duì)惰性求值了解。用了兩種方法，都不到 80 行實(shí)現(xiàn)了基本的數(shù)組的惰性求值。

惰性求值每次求值的時(shí)候并不是返回?cái)?shù)值，而是返回一個(gè)包含計(jì)算參數(shù)的求值函數(shù)，每次到了要使用值得時(shí)候，才會(huì)進(jìn)行計(jì)算。

當(dāng)有多個(gè)惰性操作的時(shí)候，構(gòu)成一個(gè)求值函數(shù)鏈，每次求值的時(shí)候，每個(gè)求值函數(shù)都向上一個(gè)求值函數(shù)求值，返回一個(gè)值。最后當(dāng)計(jì)算函數(shù)終止的時(shí)候，返回一個(gè)終止值。

每次求值函數(shù)都會(huì)返回各種數(shù)據(jù)，所以得使用一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的值來(lái)作為判斷流是否完成的標(biāo)志。剛好 Symbol() 可以創(chuàng)建一個(gè)新的 symbol ，它的值與其它任何值皆不相等。

const over = Symbol();const isOver = function (_over) { return _over === over;}生成函數(shù) range

range 函數(shù)接受一個(gè)起始和終止參數(shù)，返回一個(gè)求值函數(shù)，運(yùn)行求值函數(shù)返回一個(gè)值，終止的時(shí)候返回終止值。

const range = function (from, to) { let i = from; return function () { if (i < to) { i++ console.log(’ranget’, i); return i } return over; }}轉(zhuǎn)換函數(shù) map

接受一個(gè)求值函數(shù)和處理函數(shù)，獲取求值函數(shù) flow 中的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，返回一個(gè)流。

const map = function (flow, transform) { return function () { const data = flow(); console.log(’mapt’, data); return isOver(data) ? data : transform(data); }}過(guò)濾函數(shù) filter

接受一個(gè)求值函數(shù)，對(duì)求值函數(shù) flow 中數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，找到符合的數(shù)據(jù)并且返回。

const filter = function (flow, condition) { return function () { while(true) { const data = flow(); if (isOver(data)) {return data; } if(condition(data)) {console.log(’filtert’, data);return data; } } }}中斷函數(shù) stop

接受一個(gè)求值函數(shù)，當(dāng)達(dá)到某個(gè)條件時(shí)中斷，可以用閉包函數(shù)加上 stop 函數(shù)接著實(shí)現(xiàn)一個(gè) take 函數(shù)。

const stop = function (flow, condition) { let _stop = false; return function () { if (_stop) return over; const data = flow(); if (isOver(data)) { return data; } _stop = condition(data); return data; }}const take = function(flow, num) { let i = 0; return stop(flow, (data) => { return ++i >= num; });}收集函數(shù) join

因?yàn)榉祷氐亩际且粋€(gè)函數(shù)，最后得使用一個(gè) join 函數(shù)來(lái)收集所有的值并且返回一個(gè)數(shù)組。

const join = function (flow) { const array = []; while(true) { const data = flow(); if (isOver(data)) { break; } array.push(data); } return array;}測(cè)試：

const nums = join(take(filter(map(range(0, 20), n => n * 10), n => n % 3 === 0), 2));console.log(nums);

輸出：

range  1

map    1

range  2

map    2

range  3

map    3

filter     30

range  4

map    4

range  5

map    5

range  6

map    6

filter     60

上面使用 函數(shù) + 閉包 實(shí)現(xiàn)了惰性求值，但是還是不夠優(yōu)雅，絕大部分代碼都放到迭代和判斷求值是否完成上面去了。其實(shí) es6 中還有更好方法來(lái)實(shí)現(xiàn)惰性求值，就是使用 generator，generator 已經(jīng)幫我們解決了迭代和判斷流是否完成，我們就可以專(zhuān)注于邏輯，寫(xiě)出更簡(jiǎn)潔易懂結(jié)構(gòu)清晰的代碼。

const range = function* (from, to) { for(let i = from; i < to; i++) { console.log(’ranget’, i); yield i; }}const map = function* (flow, transform) { for(const data of flow) { console.log(’mapt’, data); yield(transform(data)); }}const filter = function* (flow, condition) { for(const data of flow) { console.log(’filtert’, data); if (condition(data)) { yield data; } }}const stop = function*(flow, condition) { for(const data of flow) { yield data; if (condition(data)) { break; } }}const take = function (flow, number) { let count = 0; const _filter = function (data) { count ++ return count >= number; } return stop(flow, _filter);}

還得加上鏈?zhǔn)秸{(diào)用才算是完成了。

class _Lazy{ constructor() { this.iterator = null; } range(...args) { this.iterator = range(...args); return this; } map(...args) { this.iterator = map(this.iterator, ...args); return this; } filter(...args) { this.iterator = filter(this.iterator, ...args); return this; } take(...args) { this.iterator = take(this.iterator, ...args); return this; } [Symbol.iterator]() { return this.iterator; }}function lazy () { return new _Lazy();}

最后再測(cè)試一下：

const nums = lazy().range(0, 100).map(n => n * 10).filter(n => n % 3 === 0).take(2);for(let n of nums) { console.log(’num:t’, n, ’n’);}

輸出：

range  0

map    0

filter     0

num:   0

range  1

map    1

filter     10

range  2

map    2

filter     20

range  3

map    3

filter     30

num:   30

好了，大功告成。

這樣我們就完成了一個(gè)最簡(jiǎn)的數(shù)組惰性求值的庫(kù)，這里只是簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)了惰性求值，要放到工程中還需要添加很多細(xì)節(jié)。因?yàn)榇a不過(guò) 80 行，可以很清楚的了解惰性求值原理，還能加深對(duì)生成器的理解。

以上就是如何用JavaScript實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)組惰性求值庫(kù)的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于JavaScript實(shí)現(xiàn)數(shù)組惰性求值庫(kù)的資料請(qǐng)關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章！