【JS】379- 教你玩转数组 reduce-CFANZ编程社区

reduce 是数组迭代器(https://jrsinclair.com/articles/2017/javascript-without-loops/)里的瑞士军刀。它强大到您可以使用它去构建大多数其他数组迭代器方法，例如 .map()、 .filter() 及 .flatMap()。在这篇文章中，我们将带你用它来做一些更有趣的事情。阅读前，我们需要您对数组迭代器方法有一定的了解。

Reduce是迄今为止发现的最通用的功能之一Eric Elliott

使用 reduce 做加法乘法还可以，可一旦要超出现有基础示例，人们就会觉着有些困难。更复杂的字符串什么的，可能就不行了。使用 reduce 做和数字以外的事情，总会觉着有些怪怪的。

为什么 `reduce()` 会让人觉着很复杂？

我猜测主要有两个原因。第一个是，我们更愿意教别人使用 .map() 和 .filter() 却不教 reduce()。reduce() 和 map() 或者 .filter() 用起来的感觉非常不同。每个不一样的初始值，经过 reduce 之后，都会有不同的结果。类似将当前数组元素进行累加得到的值。

第二个原因是我们如何去教人们使用 .reduce()。下面这样的教程并不少见:

function add(a, b) {
return a + b;
}
function multiply(a, b) {
return a * b;
}
const sampleArray = [1, 2, 3, 4];
const sum = sampleArray.reduce(add, 0);
console.log(‘The sum total is:’, sum);
// ⦘ The sum total is: 10
const product = sampleArray.reduce(multiply, 1);
console.log(‘The product total is:’, product);
// ⦘ The product total is: 24

我说这个不是针对个人， MDN 文档(https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Array/Reduce)也是使用这样的例子。而且我自己也这样使用(https://jrsinclair.com/articles/2016/gentle-introduction-to-functional-javascript-arrays/#reduce)。我们这样做是有原因的。像 add() 和 multiply() 这样的函数很容易理解。但有点太简单了。对于 add() ，是 b+a 还是 a+b 并不重要，乘法也是一样。a*b 等于 b*a。但实际上 reducer 函数中到底发生了什么。

Reducer 函数是给 .reduce() 传递的第一个参数 accumulator。示意如下：

function myReducer(accumulator, arrayElement) {
// Code to do something goes here
}

accumulator是一个叠加值。它包含上次调用 reducer 函数时返回的所有内容。如果 reducer 函数还没有被调用，那么它包含初始值。因此，当我们传递 add() 作为 reducer时，累加器映射到 a+b 的 a 部分，而 a 恰好包含前面所有项目的运行总数。对于 multiply()也是一样。a*b 中的 a 参数包含运行的乘法总数。这些介绍没什么问题。但是，它掩盖了一个 .reduce() 最有趣的特征。

reduce()有一个强大的能力是 accumulator 和 arrayElement 不必是相同的类型。对于加法和乘法，是同一类型的，a 和 b 都是数字。但其实我们不需要类型相同。累加器可以是与数组元素完全不同的类型。

例如，我们的累加器可能是一个字符串，而我们的数组是数字:

function fizzBuzzReducer(acc, element) {
if (element % 15 === 0) return `${acc}Fizz Buzz `;
if (element % 5 === 0) return `${acc}Fizz `;
if (element % 3 === 0) return `${acc}Buzz `;
return `${acc}${element} `;
}
const nums = [
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,
10, 11, 12, 13, 14, 15
];
console.log(nums.reduce(fizzBuzzReducer, ''));

这个例子只是为了举例说明。我们也可以使用 .map() ， .join()来实现相同逻辑。reduce() 不仅仅是对字符串好用。accumulator 的值可以不是简单的类型(如数字或字符串)。还可以是一个结构化类型，比如数组或者普通的 ol'JavaScript 对象( POJO)。接下来，我们做一些更有趣的事情。

我们可以用 reduce 做一些有趣的事情

那么，我们能做些什么有趣的事情呢？我在这里列出了五个不同于数字相加的:

将数组转换为对象;
展开成一个更大的阵列;
在一个遍历中进行两次计算;
将映射和过滤合并为一个通道;
按顺序运行异步函数

将数组转换为对象

我们可以使用 .reduce() 将数组转换为 POJO。如果您需要进行某种查找，这可能很方便。例如，假如我们有一个人员列表:

const peopleArr = [
{
username: 'glestrade',
displayname: 'Inspector Lestrade',
email: 'glestrade@met.police.uk',
authHash: 'bdbf9920f42242defd9a7f76451f4f1d',
lastSeen: '2019-05-13T11:07:22+00:00',
},
{
username: 'mholmes',
displayname: 'Mycroft Holmes',
email: 'mholmes@gov.uk',
authHash: 'b4d04ad5c4c6483cfea030ff4e7c70bc',
lastSeen: '2019-05-10T11:21:36+00:00',
},
{
username: 'iadler',
displayname: 'Irene Adler',
email: null,
authHash: '319d55944f13760af0a07bf24bd1de28',
lastSeen: '2019-05-17T11:12:12+00:00',
},
];

在某些情况下，通过用户名查找用户详细信息可能很方便。为了方便起见，我们可以将数组转换为对象。它可能看起来像这样:

function keyByUsernameReducer(acc, person) {
return {...acc, [person.username]: person};
}
const peopleObj = peopleArr.reduce(keyByUsernameReducer, {});
console.log(peopleObj);
// ⦘ {
// "glestrade": {
// "username": "glestrade",
// "displayname": "Inspector Lestrade",
// "email": "glestrade@met.police.uk",
// "authHash": "bdbf9920f42242defd9a7f76451f4f1d",
// "lastSeen": "2019-05-13T11:07:22+00:00"
// },
// "mholmes": {
// "username": "mholmes",
// "displayname": "Mycroft Holmes",
// "email": "mholmes@gov.uk",
// "authHash": "b4d04ad5c4c6483cfea030ff4e7c70bc",
// "lastSeen": "2019-05-10T11:21:36+00:00"
// },
// "iadler":{
// "username": "iadler",
// "displayname": "Irene Adler",
// "email": null,
// "authHash": "319d55944f13760af0a07bf24bd1de28",
// "lastSeen": "2019-05-17T11:12:12+00:00"
// }
// }

在这个版本中，对象中依然包含了用户名。如果你不需要的话，可以移除。

将一个小阵列展开为一个大阵列

通常情况下，我们想到使用 .reduce() 就是将许多列表减少到一个值。但是单一值也可以是个数组啊。而且也没有规则说数组必须比原始数组短。所以，我们可以使用 .reduce()将短数组转换为长数组。

假设您从文本文件中读取数据。看下面这个例子。我们在一个数组里放一些纯文本。用逗号分隔每一行，而且假设是一个很大的名字列表。

const fileLines = [
'Inspector Algar,Inspector Bardle,Mr. Barker,Inspector Barton',
'Inspector Baynes,Inspector Bradstreet,Inspector Sam Brown',
'Monsieur Dubugue,Birdy Edwards,Inspector Forbes,Inspector Forrester',
'Inspector Gregory,Inspector Tobias Gregson,Inspector Hill',
'Inspector Stanley Hopkins,Inspector Athelney Jones'
];
function splitLineReducer(acc, line) {
return acc.concat(line.split(/,/g));
}
const investigators = fileLines.reduce(splitLineReducer, []);
console.log(investigators);
// ⦘ [
// "Inspector Algar",
// "Inspector Bardle",
// "Mr. Barker",
// "Inspector Barton",
// "Inspector Baynes",
// "Inspector Bradstreet",
// "Inspector Sam Brown",
// "Monsieur Dubugue",
// "Birdy Edwards",
// "Inspector Forbes",
// "Inspector Forrester",
// "Inspector Gregory",
// "Inspector Tobias Gregson",
// "Inspector Hill",
// "Inspector Stanley Hopkins",
// "Inspector Athelney Jones"
// ]

我们输入一个长度为5的数组，输出了一个长度为16的数组。

现在，你可能以前看过我的 JavaScript 数组方法文明指南(https://jrsinclair.com/javascript-array-methods-cheat-sheet)。那可能会记得我推荐使用 .flatMap() 来实现这个功能。但是 .flatMap() 在 InternetExplorer 或 Edge 中是不可用的。所以，我们可以使用 .reduce() 来自己实现一个 .flatMap() 函数。

function flatMap(f, arr) {
const reducer = (acc, item) => acc.concat(f(item));
return arr.reduce(reducer, []);
}
const investigators = flatMap(x => x.split(','), fileLines);
console.log(investigators);

reduce() 可以帮助我们把短数组变成长数组。而且它还可以覆盖那些不可用的丢失的数组方法。

在一个遍历中进行两次计算

有时我们需要一个数组进行两次计算。假设，我们希望计算出一个数字列表里的最大值和最小值。我们可能需要这样算两次:

const readings = [0.3, 1.2, 3.4, 0.2, 3.2, 5.5, 0.4];
const maxReading = readings.reduce((x, y) => Math.max(x, y), Number.MIN_VALUE);
const minReading = readings.reduce((x, y) => Math.min(x, y), Number.MAX_VALUE);
console.log({minReading, maxReading});
// ⦘ {minReading: 0.2, maxReading: 5.5}

遍历两次我们的数组。但能不能一次解决呢？.reduce() 可以返回任何我们想要的类型，不必返回一个数字。我们可以将两个值编码到一个对象中。然后我们可以对每次迭代进行两次计算，只遍历一次数组:

const readings = [0.3, 1.2, 3.4, 0.2, 3.2, 5.5, 0.4];
function minMaxReducer(acc, reading) {
return {
minReading: Math.min(acc.minReading, reading),
maxReading: Math.max(acc.maxReading, reading),
};
}
const initMinMax = {
minReading: Number.MAX_VALUE,
maxReading: Number.MIN_VALUE,
};
const minMax = readings.reduce(minMaxReducer, initMinMax);
console.log(minMax);
// ⦘ {minReading: 0.2, maxReading: 5.5}

这个例子里，我们没有考虑到性能。我们仍然需要计算相同的数字。但是在某些情况下，可能会有本质区别。比如，如果我们使用 .map() 和 .filter() 操作...

将 map 和 filter 合成一次传参

假设还是刚刚的那个 peopleArr 数组。我们排除没有电子邮件地址的人，想找到最近登录的人。一种方法是通过三个独立的操作:

过滤掉没有电子邮件的人;
找到最后登录时间
求最大值

按123写代码如下：

function notEmptyEmail(x) {
return (x.email !== null) && (x.email !== undefined);
}
function getLastSeen(x) {
return x.lastSeen;
}
function greater(a, b) {
return (a > b) ? a : b;
}
const peopleWithEmail = peopleArr.filter(notEmptyEmail);
const lastSeenDates = peopleWithEmail.map(getLastSeen);
const mostRecent = lastSeenDates.reduce(greater, '');
console.log(mostRecent);
// ⦘ 2019-05-13T11:07:22+00:00

这段代码是易读且可执行的。对于样本数据来说，这就足够了。但如果我们有一个巨大的数组，那么我们可能会遇到内存问题。因为我们使用了一个变量来存储每个中间数组。那我们来修改一下我们的 reducer 方法，一次性完成所有的事情:

function notEmptyEmail(x) {
return (x.email !== null) && (x.email !== undefined);
}
function greater(a, b) {
return (a > b) ? a : b;
}
function notEmptyMostRecent(currentRecent, person) {
return (notEmptyEmail(person))
? greater(currentRecent, person.lastSeen)
: currentRecent;
}
const mostRecent = peopleArr.reduce(notEmptyMostRecent, '');
console.log(mostRecent);
// ⦘ 2019-05-13T11:07:22+00:00

在这个版本中，我们只需要遍历数组一次。但是，如果人数很少的话，我依然会推荐您使用 .filter() 和 .map()。如果您遇到来内存使用或性能问题，再考虑这样的替代方案。

按顺序执行异步函数

我们还可以使用 .reduce() 是实现按顺序执行 Promise (与并行相反)。如果对 API 请求有速率限制，或者需要将每个 promise 传递给下一个 promise，用这个方法会很方便。举个例子，假设我们想要获取 peopleArr 数组中每个人的消息。

function fetchMessages(username) {
return fetch(`https://example.com/api/messages/${username}`)
.then(response => response.json());
}
function getUsername(person) {
return person.username;
}
async function chainedFetchMessages(p, username) {
// In this function, p is a promise. We wait for it to finish,
// then run fetchMessages().
const obj = await p;
const data = await fetchMessages(username);
return { ...obj, [username]: data};
}
const msgObj = peopleArr
.map(getUsername)
.reduce(chainedFetchMessages, Promise.resolve({}))
.then(console.log);
// ⦘ {glestrade: [ … ], mholmes: [ … ], iadler: [ … ]}

请注意，为了使代码正常工作，我们必须传入一个 Promise 作为使用 Promise.resolve() 的初始值。resolve 将立即执行(Promise.resolve() 来实现)。然后，我们第一次调用的 API就会立即执行。

为什么我们很少会看到 `reduce` 的使用呢？

我已经为您展示了各式各样的使用 .reduce() 来实现的有趣的事。希望你可以在你的项目中真正的使用起来。不过， .reduce() 如此强大和灵活，那么为什么我们很少看到它呢？这是因为，.reduce() 足够灵活和强大，可以做太多事情，进而导致很难具体地、描述它。反而是 .map(), .filter() 和 .flatMap() 缺少灵活性，我们会见到更多具体案例场景。还可以看到开发者的意图，让代码可读性更好，所以通常使用其他方法，比 reduce 的要多。

动手试试吧，我的朋友

现在你对 .reduce()有了改观性的认识，那要不要试试？如果你在尝试过程中发现了我不知道的有趣的事，可以告诉我(https://twitter.com/jrsinclair) 。我很乐意与你交流。

作者: @js 啦啦队长，2019年5月15日，
(https://twitter.com/JS_Cheerleader/status/1128420687712886784)
如果你看一下 .reduce()
(https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Array/Reduce) 文档，您将看到 reducer 最多需要四个参数。但是只有 accumulator 和 arrayElement 是必传。为了简化，我这里没有传递完整参数。
一些读者可能会指出，我们可以通过改变 accumulator 来获得性能增益。我们可以改变对象，而不是每次都使用 spread 操作符来创建一个新对象。我这样编码是因为我想保持避免操作冲突。但如果会影响性能，那我在实际生产环境代码中，可能会选择改变它。
如果您想知道如何并行运行 Promises，请查看如何并行执行
Promise(https://jrsinclair.com/articles/2019/how-to-run-async-js-in-parallel-or-sequential/)