如何理解reduce()?(翻译)

TypeScript/JavaScript函数式编程

翻译自: 《How to understand reduce()?》 - Andrew Zheng

如何理解reduce()?(翻译)_第1张图片
reduce (made by https://carbon.now.sh/)

reduce是另一个函数式编程(Function Programming)概念,它在JavaScript中是作为一个Array方法:Array.prototype.reduce()

reduce() 方法对数组中的每个元素执行一个由您提供的reducer函数(升序执行),将其结果汇总为单个返回值。[1]

上面关于该方法的MDN说明太简单了,有时会引起人们的困惑。实际上,reduce确实非常强大,我认为有两个用例最契合使用它:折叠列表(list)和转换初始值(initial value)

1. reduce参数

首先,让我们看一下reduce中涉及的3个参数:

  • list
  • reducer(一个reduce函数)
  • initial value(有时可以忽略,如果不存在,默认为列表中的第一项)

例如:

function sum(sum: number, item: number): number {
  return sum + item;
}

const list = [1,2,3];

const result1 = Array.prototype.reduce.call(list, sum); // -> 6
const result2 = Array.prototype.reduce.call(list, sum, 1); // -> 7

list是一个数组,reducersum函数以及initial value在第二种情况下初始值为1.

2. 输入/输出形状

Shape of Input/Output

为了更好地理解reduce,让我们来定义一个“ 输入 / 输出 ”形状。我们都知道一个函数接受(多个)输入并生成输出。在纯函数中是没有副作用的,因此可以说,当我们调用纯函数时,它只是一个将输入转换输出的过程。

例如,以下函数输入2个数字并输出1个数字。这看起来像:[], number -> []

function sum(a: number[], b: number): number[] {
  return [...a, b]
}

你可以将一块岩石堆放在一堆岩石上来进行可视化处理:


如何理解reduce()?(翻译)_第2张图片
https://unsplash.com/photos/70zb7HHhspc

现在,考虑到该形状概念,我们可以将reduce的用法分为两种情况:

  1. 折叠列表(list),这看起来像:Object[] -> Object
  2. 转换初始值(initial value),这看起来像:Object -> Object

2.1. 折叠列表(list):Object[] -> Object

这是为了从列表中转换输入并输出单个值。
reduce有时也被成为fold(折叠),我们可以通过下面图片中长毯子折叠成垫子上获得提示:

如何理解reduce()?(翻译)_第3张图片
叠毯子示意图

reduce的大多数示例都属于此类。

案例1:计算数组之和

function sum(sum: number, item: number): number {
  return sum + item;
}

const list = [1,2,3];

const result = Array.prototype.reduce.call(list, sum); // -> 6;

实现过程:

  • 列表(list)中的第一项作为初始值(initial value)
  • 遍历列表(list)
  • 逐一调用reducer函数,并将结果链接到下一个迭代

案例2:数组中找到最大值

基于输入和输出形状,它将一个列表转换为一个值,所以我们还可以这样使用reduce:

function max(a: number, b: number): number {
  return a > b ? a : b;
}

const list = [1,5,3];

const result = Array.prototype.reduce.call(list, max); // -> 5

2.2. 转换初始值(initial value):Object -> Object

除了变换列表(list),我们还可以变换初始值(initial value)。这种情况就像传入然后递归调用reducer函数逐一转换初始值(initial value)并链接输出。

如何理解reduce()?(翻译)_第4张图片
https://twitter.com/danicapatrick/status/508602513789304832

想象一下,你和你的粉丝击掌,你是初始值,粉丝们是列表,击掌动作是reducer函数

案例3:用替换选项列表替换uri参数

假如你有一个uri https://abc.com/:id/docs/:docId/history并且你想将:id替换成用户id。

考虑一下上面提到的形状函数是将对象(uri)转换为另一个uri(替换参数),因此我们可以这样做:

const replacementOptions = [
  {replace: ":id", to: "SJDUEB"},
  {replace: ":docId", to: "12345"}
]

const uri = "https://abc.com/ :id /docs/ :docId /history";

function reduce(uri: string, option: any):string {
  return uri.replace(option.replace, option.to);
}

const reult = Array.prototype.reduce.call(
  replacementOptions, // list
  reduce, // reducer
  uri // initial value
)

在这种情况下,我们可以看到reducer函数根据列表(replacementOptions)转换了初始值(uri)

⚠️请注意,它并没有改变原列表数组。

案例4:编写一个简单的Redux实现

Redux是一个状态管理库,它具有全局状态对象,并且每一次操作状态都会被执行一次reducer函数

const initialState = { sum:0, history:[] }

function reduce(state, action){
  return {
    sum: state.sum + action.n,
    history: [...state.history, action.name]
  }
}

const action1 = {
  name: 'action1',
  n: 1
};
const action2 = {
  name: 'action2',
  n: 2
};
const list = [action1, action2];

const finalState = Array.prototype.reduce.call(
  list,
  reduce,
  initialState
); 

console.log(finalState); {sum:3, history:['action1', 'action2']}

再一次,你可以看到我们只是转换了初始值(initial value),而不是列表list。

案例5: 将多个数据变成一个数据(参数完整使用到的案例)

  • callback执行数组中每个值(如果没有提供initialValue则第一个值除外)的函数,包含四个参数:

    • accumulator 累加器累计回调的返回值
      它是上一次调用回调时返回的累计值(或initialValue

    • currentValue 数组中正在处理的元素

    • currentIndex 数组中正在处理的当前元素的索引
      可选。如果提供了initialValue,则起始索引号为0,否则从索引1起始

    • array调用reduce()的数组可选

  • initialValue 作为第一次调用callback是的第一个参数的值。
    可选。如果没有提供初始值,则将使用数组中的第一个元素。在没有初始值的空数组上调用reduce将报错

//输出为 {name:'Niko', age:25}
const keys = ['name', 'age'];
const values = ['Niko', 25];

keys.reduce(function(accumulator, currentValue, currentIndex){
  accumulator[currentValue] = values[currentIndex];
  return accumulator;
},{})

案例6: redux中的compose函数

compose 从右到左来组合多个函数

function compose(...funcs){
    if(funcs.length === 0){
        return arg => arg
    }

    if(funcs.length === 1){
         return funcs[0]
    }

    return funcs.reduce((a,b)=> (...args) => a(b(...args)))
}

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