JavaScript很简单?那你理解的forEach真的对吗?

独钓寒江雪

  你理解的Array.prototype.forEach真的对吗?

Array.prototype.forEach

  我们都知道,forEach() 方法对数组的每个元素执行一次给定的函数。它的语法也很简单:arr.forEach(callback(currentValue [, index [, array]])[, thisArg])

  • callback:为数组中每个元素执行的函数,该函数接收一至三个参数:

    • currentValue:数组中正在处理的当前元素。
    • index 可选,数组中正在处理的当前元素的索引。
    • array 可选,forEach() 方法正在操作的数组。
  • thisArg 可选参数。当执行回调函数 callback 时,用作 this 的值。
  • 返回值:undefined

常用用法:

const array1 = ['a', 'b', 'c'];
array1.forEach((element) => console.log(element)); // 输出:a,b,c

  相比普通的 for 循环,forEach 无需自己控制循环条件,所以很多时候,forEach 方法被用来代替 for 循环来完成数组的遍历。

这个 forEach 的实现真的对吗?

  因为很多时候,forEach 方法被用来代替 for 循环来完成数组的遍历,所以经常可以看见 forEach 的一些 js 实现,例如:

Array.prototype.forEachCustom = function (fn, context) {
  context = context || arguments[1];
  if (typeof fn !== 'function') {
    throw new TypeError(fn + 'is not a function');
  }

  for (let i = 0; i < this.length; i++) {
    fn.call(context, this[i], i, this);
  }
};

  看起来没有问题,我们测试一下:

const items = ['item1', 'item2', 'item3'];
items.forEach((item) => {
  console.log(item); //  依次打印:item1,item2,item3
});
items.forEachCustom((item) => {
  console.log(item); // 依次打印:item1,item2,item3
});

  好的,似乎没有问题,一切貌似都很完美。我们再测试下下面几个示例:

//  示例1
const items = ['', 'item2', 'item3', , undefined, null, 0];
items.forEach((item) => {
  console.log(item); //  依次打印:'',item2,item3,undefined,null,0
});
items.forEachCustom((item) => {
  console.log(item); // 依次打印:'',item2,item3,undefined,undefined,null,0
});
// 示例2
let arr = new Array(8);
arr.forEach((item) => {
  console.log(item); //  无打印输出
});
arr[1] = 9;
arr[5] = 3;
arr.forEach((item) => {
  console.log(item); //  打印输出:9 3
});
arr.forEachCustom((item) => {
  console.log(item); // 打印输出:undefined 9 undefined*3  3 undefined*2
});

image

  貌似发生了什么可怕的事儿,同样的数组经过 forEachCustom 和 forEach 调用,在打印出的值和值的数量上均有差别。看来我以为的并不真的就是我以为的。

追本溯源

  怎么办呢?咱不妨去看看 ECMA 文档,看看 forEach 是怎么实现的:

image

  我们可以发现,真正执行遍历操作的是第 8 条,通过一个 while 循环来实现,循环的终止条件是前面获取到的数组的长度(也就是说后期改变数组长度不会影响遍历次数),while 循环里,会先把当前遍历项的下标转为字符串,通过 HasProperty 方法判断数组对象中是否有下标对应的已初始化的项,有的话,获取对应的值,执行回调,没有的话,不会执行回调函数,而是直接遍历下一项

  如此看来,forEach 不对未初始化的值进行任何操作(稀疏数组),所以才会出现示例 1 和示例 2 中自定义方法打印出的值和值的数量上均有差别的现象。那么,我们只需对前面的实现稍加改造,即可实现一个自己的 forEach 方法:

Array.prototype.forEachCustom = function (fn, context) {
  context = context || arguments[1];
  if (typeof fn !== 'function') {
    throw new TypeError(fn + 'is not a function');
  }

  let len = this.length;
  let k = 0;
  while (k < len) {
    // ECMA文档使用的是HasProperty,在此,使用in应该比hasOwnProperty更确切
    //if (this.hasOwnProperty(k)) {
    //  fn.call(context, this[k], k, this);
    //};
    if (k in this) {
      fn.call(context, this[k], k, this);
    };
    k++;
  }
};

  再次运行示例 1 和示例 2 的测试用列,发现输出和原生 forEach 一致。

  通过文档,我们还发现,在迭代前 while 循环的次数就已经定了,且执行了 while 循环,不代表就一定会执行回调函数,我们尝试在迭代时修改数组:

// 示例3
var words = ['one', 'two', 'three', 'four'];
words.forEach(function (word) {
  console.log(word); // one,two,four(在迭代过程中删除元素,导致three被跳过,因为three的下标已经变成1,而下标为1的已经被遍历了过)
  if (word === 'two') {
    words.shift();
  }
});
words = ['one', 'two', 'three', 'four']; // 重新初始化数组进行forEachCustom测试
words.forEachCustom(function (word) {
  console.log(word); // one,two,four
  if (word === 'two') {
    words.shift();
  }
});
// 示例4
var arr = [1, 2, 3];
arr.forEach((item) => {
  if (item == 2) {
    arr.push(4);
    arr.push(5);
  }
  console.log(item); // 1,2,3(迭代过程中在末尾增加元素,并不会增加迭代次数)
});
arr = [1, 2, 3];
arr.forEachCustom((item) => {
  if (item == 2) {
    arr.push(4);
    arr.push(5);
  }
  console.log(item); // 1,2,3
});

番外篇

  除了抛出异常以外,没有办法中止或跳出 forEach() 循环。如果你需要中止或跳出循环,forEach() 方法不是应当使用的工具。若你需要提前终止循环,你可以使用:

  • 一个简单的 for 循环
  • for...of / for...in 循环
  • Array.prototype.every()
  • Array.prototype.some()
  • Array.prototype.find()
  • Array.prototype.findIndex()

  这些数组方法则可以对数组元素判断,以便确定是否需要继续遍历:

  • every()
  • some()
  • find()
  • findIndex()

总结

  • forEach 不对未初始化的值进行任何操作(稀疏数组);
  • 在迭代前,循环的次数就已经定了,且执行了循环,不代表就一定会执行回调函数;
  • 除了抛出异常以外,没有办法中止或跳出 forEach() 循环。

  遇到问题不可怕,多看文档,你总是会有不一样的收获。附ECMA 文档地址:

本文首发于个人博客,欢迎指正和star

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