「读懂源码系列2」我从 lodash 源码中学到的几个知识点

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前言

上一篇文章 「前端面试题系列8」数组去重(10 种浓缩版) 的最后,简单介绍了 lodash 中的数组去重方法 _.uniq,它可以实现我们日常工作中的去重需求,能够去重 NaN,并保留 {...}

今天要讲的,是我从 _.uniq 的源码实现文件 baseUniq.js 中学到的几个很基础,却又容易被忽略的知识点。

三个 API

让我们先从三个功能相近的 API 讲起,他们分别是:_.uniq_.uniqBy_.uniqWith。它们三个背后的实现文件,都指向了 .internal 下的 baseUniq.js

区别在于 _.uniq 只需传入一个源数组 array, _.uniqBy 相较于 _.uniq 要多传一个迭代器 iteratee,而 _.uniqWith 要多传一个比较器 comparator。iterateecomparator 的用法,会在后面说到。

以 _.uniqWith 为例,它是这样调用 _.baseUniq 的:

function uniqWith(array, comparator) {
  comparator = typeof comparator == 'function' ? comparator : undefined
  return (array != null && array.length)
    ? baseUniq(array, undefined, comparator)
    : []
}

baseUniq 的实现原理

baseUniq 的源码并不多,但比较绕。先贴一下的源码。

const LARGE_ARRAY_SIZE = 200

function baseUniq(array, iteratee, comparator) {
  let index = -1
  let includes = arrayIncludes
  let isCommon = true

  const { length } = array
  const result = []
  let seen = result

  if (comparator) {
    isCommon = false
    includes = arrayIncludesWith
  }
  else if (length >= LARGE_ARRAY_SIZE) {
    const set = iteratee ? null : createSet(array)
    if (set) {
      return setToArray(set)
    }
    isCommon = false
    includes = cacheHas
    seen = new SetCache
  }
  else {
    seen = iteratee ? [] : result
  }
  outer:
  while (++index < length) {
    let value = array[index]
    const computed = iteratee ? iteratee(value) : value

    value = (comparator || value !== 0) ? value : 0
    if (isCommon && computed === computed) {
      let seenIndex = seen.length
      while (seenIndex--) {
        if (seen[seenIndex] === computed) {
          continue outer
        }
      }
      if (iteratee) {
        seen.push(computed)
      }
      result.push(value)
    }
    else if (!includes(seen, computed, comparator)) {
      if (seen !== result) {
        seen.push(computed)
      }
      result.push(value)
    }
  }
  return result
}

为了兼容刚才说的三个 API,就产生了不少的干扰项。如果先从 _.uniq 入手,去掉 iteratee 和 comparator 的干扰,就会清晰不少。

function baseUniq(array) {
    let index = -1
    const { length } = array
    const result = []

    if (length >= 200) {
        const set = createSet(array)
        return setToArray(set)
    }

    outer:
    while (++index < length) {
        const value = array[index]
        if (value === value) {
            let resultIndex = result.length
            while (resultIndex--) {
                if (result[resultIndex] === value) {
                    continue outer
                }
            }
            result.push(value)
        } else if (!includes(seen, value)) {
            result.push(value)
        }
    }
    return result
}

这里有 2 个知识点。

知识点一、NaN === NaN 吗?

在源码中有一个判断 value === value,乍一看,会觉得这是句废话!?!但其实,这是为了过滤 NaN 的情况。

MDN 中对 NaN 的解释是:它是一个全局对象的属性,初始值就是 NaN。它通常都是在计算失败时,作为 Math 的某个方法的返回值出现的。

判断一个值是否是 NaN,必须使用 Number.isNaN()isNaN(),在执行自比较之中:NaN,也只有 NaN,比较之中不等于它自己。

NaN === NaN;        // false
Number.NaN === NaN; // false
isNaN(NaN);         // true
isNaN(Number.NaN);  // true

所以,在源码中,当遇到 NaN 的情况时,baseUniq 会转而去执行 !includes(seen, value) 的判断,去处理 NaN 。

知识点二、冒号的特殊作用

在源码的主体部分,while 语句之前,有一行 outer:,它是干什么用的呢? while 中还有一个 while 的内部,有一行 continue outer,从语义上理解,好像是继续执行 outer,这又是种什么写法呢?

outer:
while (++index < length) {
    ...
    while (resultIndex--) {
        if (result[resultIndex] === value) {
            continue outer
        }
    }
}

我们都知道 Javascript 中,常用到冒号的地方有三处,分别是:A ? B : C 三元操作符、switch case 语句中、对象的键值对组成

但其实还有一种并不常见的特殊作用:标签语句。在 Javascript 中,任何语句都可以通过在它前面加上标志符和冒号来标记(identifier: statement),这样就可以在任何地方使用该标记,最常用于循环语句中。

所以,在源码中,outer 只是看着有点不习惯,多看两遍就好了,语义上还是很好理解的。

_.uniqBy 的 iteratee

_.uniqBy 可根据指定的 key 给一个对象数组去重,一个官网的例子如下:

// The `_.property` iteratee shorthand.
_.uniqBy([{ 'x': 1 }, { 'x': 2 }, { 'x': 1 }], 'x');
// => [{ 'x': 1 }, { 'x': 2 }]

这里的 'x'_.property('x') 的缩写,它指的就是 iteratee

从给出的例子和语义上看,还挺好理解的。但是为什么 _.property 就能实现对象数组的去重了呢?它又是如何实现的呢?

@param {Array|string} path The path of the property to get.
@returns {Function} Returns the new accessor function.

function property(path) {
  return isKey(path) ? baseProperty(toKey(path)) : basePropertyDeep(path)
}

从注释看,property 方法会返回一个 Function,再看 baseProperty 的实现:

@param {string} key The key of the property to get.
@returns {Function} Returns the new accessor function.

function baseProperty(key) {
  return (object) => object == null ? undefined : object[key]
}

咦?怎么返回的还是个 Function ?感觉它什么也没干呀,那个参数 object 又是哪里来的?

知识点三、纯函数的概念

纯函数,是函数式编程中的概念,它代表这样一类函数:对于指定输出,返回指定的结果。不存在副作用

// 这是一个简单的纯函数
const addByOne = x => x + 1;

也就是说,纯函数的返回值只依赖其参数,函数体内不能存在任何副作用。如果是同样的参数,则一定能得到一致的返回结果。

function baseProperty(key) {
  return (object) => object == null ? undefined : object[key]
}

baseProperty 返回的就是一个纯函数,在符合条件的情况下,输出 object[key]。在函数式编程中,函数是“一等公民”,它可以只是根据参数,做简单的组合操作,再作为别的函数的返回值。

所以,在源码中,object 是调用 baseProperty 时传入的对象。 baseProperty 的作用,是返回期望结果为 object[key] 的函数。

_.uniqWith 的 comparator

还是先从官网的小例子说起,它会完全地给对象中所有的键值对,进行比较。

var objects = [{ 'x': 1, 'y': 2 }, { 'x': 2, 'y': 1 }, { 'x': 1, 'y': 2 }];

_.uniqWith(objects, _.isEqual);
// => [{ 'x': 1, 'y': 2 }, { 'x': 2, 'y': 1 }]

而在 baseUniq 的源码中,可以看到最终的实现,需要依赖 arrayIncludesWith 方法,以下是它的源码:

function arrayIncludesWith(array, target, comparator) {
  if (array == null) {
    return false
  }

  for (const value of array) {
    if (comparator(target, value)) {
      return true
    }
  }
  return false
}

arrayIncludesWith 没什么复杂的。comparator 作为一个参数传入,将 targetarray 的每个 value 进行处理。从官网的例子看,_.isEqual 就是 comparator,就是要比较它们是否相等。

接着就追溯到了 _.isEqual 的源码,它的实现文件是 baseIsEqualDeep.js。在里面看到一个让我犯迷糊的写法,这是一个判断。

/** Used to check objects for own properties. */
const hasOwnProperty = Object.prototype.hasOwnProperty
...

const objIsWrapped = objIsObj && hasOwnProperty.call(object, '__wrapped__')

hasOwnProperty ?call, '__wrapped__' ?

知识点四、对象的 hasOwnProperty

再次查找到了 MDN 的解释:所有继承了 Object 的对象都会继承到 hasOwnProperty 方法。它可以用来检测一个对象是否含有特定的自身属性;会忽略掉那些从原型链上继承到的属性。

o = new Object();
o.prop = 'exists';
o.hasOwnProperty('prop');             // 返回 true
o.hasOwnProperty('toString');         // 返回 false
o.hasOwnProperty('hasOwnProperty');   // 返回 false

call 的用法可以参考这篇 细说 call、apply 以及 bind 的区别和用法

那么 hasOwnProperty.call(object, '__wrapped__') 的意思就是,判断 object 这个对象上是否存在 '__wrapped__' 这个自身属性。

wrapped 是什么属性?这就要说到 lodash 的延迟计算方法 _.chain,它是一种函数式风格,从名字就可以看出,它实现的是一种链式的写法。比如下面这个例子:

var names = _.chain(users)
  .map(function(user){
    return user.user;
  })
  .join(" , ")
  .value();

如果你没有显样的调用value方法,使其立即执行的话,将会得到如下的LodashWrapper延迟表达式:

LodashWrapper {__wrapped__: LazyWrapper, __actions__: Array[1], __chain__: true, constructor: function, after: function…}

因为延迟表达式的存在,因此我们可以多次增加方法链,但这并不会被执行,所以不会存在性能的问题,最后直到我们需要使用的时候,使用 value() 显式立即执行即可。

所以,在 baseIsEqualDeep 源码中,才需要做 hasOwnProperty 的判断,然后在需要的情况下,执行 object.value()

总结

阅读源码,在一开始会比较困难,因为会遇到一些看不明白的写法。就像一开始我卡在了 value === value 的写法,不明白它的用意。一旦知道了是为了过滤 NaN 用的,那后面就会通畅很多了。

所以,阅读源码,是一种很棒的重温基础知识的方式。遇到看不明白的点,不要放过,多查多问多看,才能不断地夯实基础,读懂更多的源码思想,体会更多的原生精髓。如果我在一开始看到 value === value 时就放弃了,那或许就不会有今天的这篇文章了。

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