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文摘   2024-06-03 00:07   广东  

引用数据类型在实践中是一个雷区。由于引用类型引发的惨案,也频频发生。进一步掌握引用类型,是作为一个合格前端开发必不可少的学习过程。

引用类型,是可变的。当我们操作引用类型时,如果不小心,就可能会出现我们意想不到的结果。

1

纯函数

纯函数,是我们在学习函数式编程时,会接触到的概念。在维基百科中,这样介绍纯函数。

若一个函数符合以下要求,它就可以被认为是一个纯函数

此函数在相同的输入值时,总会产生相同的输出。函数的输出与输入值以外的其他隐藏信息或者状态无关,也和 I/O 设备产生的外部输出无关。

该函数不能有语义上可观察的函数副作用,例如“触发事件”

也就是说,纯函数的输出值,只和输入值有关,与其他因素都没有关系,也不能被外界干扰而影响输出或者影响外界的其他值。

那么我们看看下面这个例子中定义的函数,是纯函数吗?

var person = {
  name'Tim',
  age20
}

function setting(p, name, age{
  p.name = name; 
  p.age = age;
  return p;
}

var a = setting(person, 'Jake'10);

console.log(a);
console.log(person);
console.log(a === person);

思考一分钟。

输入结果很奇怪,a 与 person 居然完全相等。他们都对应的是同一个对象。

分析一下这个例子。这里关键就在 setting 方法的第一个参数。当我们使用该方法时,将引用类型 person 作为一个参数传入了函数。然后就在函数中直接修改了传入的 person 属性。并将修改之后的结果返回。在这个过程中,person 的引用始终保持不变。

因此当我们使用变量 a 接收 setting 的执行结果时,其实也只是做了一个引用类型的赋值操作。于是变量 a 与 person 指向了同样的内存空间。

这种情况下,setting 函数就不能称之为纯函数了,因为它修改了外部的数据。这就是副作用。甚至我们还可以在函数执行完毕之后,修改 person 的值,这样 a 的值还会被改变,于是函数执行结果就变得不再可靠。

正因为这样,我们在创建纯函数时,就必须要万分警惕引用类型带来的影响。

实践过程中,我们有时候希望改变原有数据,但更多的时候是不希望改变原有数据「这种情况下基础数据类型的不可变特性,反而更为可靠」。例如一个简单的案例

var foo = {
  a1,
  b2
};

var bar = Object.assign(foo, { c100 });

console.log(foo, bar);

我们希望得到一个新的值,结合 foo 所有属性与 {c: 100} 。于是使用 Object.assign 来实现。如果你对该方法了解不深,就会带来意想不到的结果。因为在这个过程中,原数组 foo 被改变了。

Object.assign 并不是一个纯函数。如果要达到得到一个新的值的目的,需要使用一些技巧来避免它本身的副作用。

var bar = Object.assign({}, foo, { c100 })

这样会修改原数组的类似方法还不少,例如操作数组的 api:splice

const arr = [12345679];
arr.splice(7); // 对原数组arr的值造成影响

console.log(arr);

所以学习数组方法时,我们也要区分出来哪些是会改变原数组的,哪些不会改变。

2

拷贝/比较

引用数据类型的拷贝与比较略显复杂。我们知道,如果只是变量之间的拷贝与比较,参与的都是内存地址,而并非真正的值本身。因此,结果往往不尽人意。也因为这样,才有了浅拷贝,深拷贝,浅比较、深比较的概念。

1、浅拷贝对于浅的概念没有非常严格的界定。直接赋值变量是一种浅拷贝,仅仅只拷贝引用类型的第一层也算一种浅拷贝。

var a = { m1 }

// 通过赋值,实现浅拷贝
var b = a

这种方式在实践中的意义并不大,因为无论通过变量 a 还是变量 b 操作数据,都是修改的同样的对象。

一起来看看这个例子

var foo = {
  a10,
  b: {
    m20,
    n30
  }
}

var copy = Object.assign({}, foo);

// 属性a的值,是基础数据类型,直接改变不会影响原值foo
copy.a = 20;

// 属性b是引用数据类型,浅拷贝仅仅只是第一层数据创建新的内存,而第二层数据指向同样的内存值,因此改变会影响foo的值。
copy.b.m = 100;
console.log(copy);
console.log(foo);

观察 copy 和 foo 的最终结果,对于 a 的操作互不干扰,而对于 m 的操作,则相互影响。这就是浅拷贝。除了第一层引用不同,更深层次的引用都是相同的。

可以封装一个通用的浅拷贝工具函数,代码如下;

/**
 * desc: 判断一个值的具体数据类型
 */
 
function type(value{
  return Object.prototype.toString.call(value).split(' ')[1].slice(0-1)
    .replace(/^[A-Z]{1}/, (p) => p.toLowerCase());
}

/** 浅拷贝 */
export function clone(target{
  let res = null;

  if (type(target) === 'array') {
    res = [];
    target.forEach(item => {
      res.push(item);
    })
  }

  if (type(target) === 'object') {
    res = {};
    Object.keys(target).forEach(key => {
      res[key] = target[key];
    })
  }

  // 如果需要完善后运用于生产环境,则需要在继续分别考虑各种其他数据类型,例如基础数据类型,函数,Map,并分别处理等
  return res || target;
}

const x = { a1b: { m1n2 } };
const y = clone(x);
console.log(y);
y.b.m = 20;
console.log(x); // y修改b属性之后,x也受到影响

const a1 = [12, { m1n2 }];
const a2 = clone(a1);
console.log(a2);
a2[2].m = 100;
console.log(a1); // a2修改第三个值,a1也受到影响

2、浅比较

浅比较与浅拷贝,在浅的概念上是一样的。

浅比较的应用比较广泛,以 React 为例「Vue 也类似」,每一个 React 组件本质上就是一个引用数据类型,不过通常情况下这个引用数据类型比较复杂。因此当我们期望判断出一个组件是否需要更新时,如果使用深比较来判断变化的话,性能上的消耗会远超我们的预期。

React 中,浅比较的实现方法

// React中,浅比较的实现方法
const hasOwn = Object.prototype.hasOwnProperty

function is(x, y{
  if (x === y) {
    return x !== 0 || y !== 0 || 1 / x === 1 / y
  } else {
    return x !== x && y !== y
  }
}

export default function shallowEqual(objA, objB{
  if (is(objA, objB)) return true

  if (typeof objA !== 'object' || objA === null ||
      typeof objB !== 'object' || objB === null) {
    return false
  }

  const keysA = Object.keys(objA)
  const keysB = Object.keys(objB)

  if (keysA.length !== keysB.length) return false

  for (let i = 0; i < keysA.length; i++) {
    if (!hasOwn.call(objB, keysA[i]) ||
        !is(objA[keysA[i]], objB[keysA[i]])) {
      return false
    }
  }

  return true
}

3、深拷贝

深拷贝必须要每个引用类型都使用新的内存空间,做到拷贝前后完全不相互影响。

/**
 * auth: yangbo
 * desc: 判断一个值的具体数据类型
 */


function type(value{
  return Object.prototype.toString
    .call(value)
    .split(" ")[1]
    .slice(0-1)
    .replace(/^[A-Z]{1}/, p => p.toLowerCase());
}

/** 深拷贝 */
export function deepClone(target{
  let res = null;

  if (type(target) === "array") {
    res = [];
    target.forEach(item => {
      res.push(deepClone(item));
    });
  }

  if (type(target) === "object") {
    res = {};
    Object.keys(target).forEach(key => {
      res[key] = deepClone(target[key]);
    });
  }

  // 如果需要完善后运用于生产环境,则需要在继续分别考虑各种其他数据类型,例如基础数据类型,函数,Map,并分别处理等
  return res || target;
}

const x = { a1b: { m1n2 } };
const y = deepClone(x);
console.log(y);
y.b.m = 20;
console.log(x); // y修改b属性之后,x不受影响

const a1 = [12, { m1n2 }];
const a2 = deepClone(a1);
console.log(a2);
a2[2].m = 100;
console.log(a1); // a2修改第三个值,a1不受影响

深比较同理,因为几乎不在实践中使用,这里就不再做额外的介绍。

3

不可变数据集

不可变数据是函数式编程的重要概念。从上面关于纯函数的学习中我们得知,对于函数式编程而言,引用数据类型的可变性,简直是“万恶之源”。

我们在函数式编程的实践中,往往期望引用数据类型也具备基础数据类型不可变的特性,这样能使开发变得更加简单,状态可回溯,测试也更加友好。因此在开发中探索不可变数据集,是必不可少的行为。

最常规的办法就是使用完全深拷贝。很显然,由于性能的问题,在实践中使用深拷贝来达到不可变数据集的目的并不靠谱。我们常常会引入 immutable.js,immer.js 来达到目的。

不可变数据集常常用于大型项目,虽然底层实现思路优于深拷贝,但也会造成一定的性能损耗与内存。因此做技术选型时一定要综合考虑优劣。慎重采纳。

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往者不可谏,来者犹可追
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