【JS必知必会】高阶函数详解与实战

一道经典面试题：

//JS实现一个无限累加的add函数
add(1)  //1 
add(1)(2)  //3
add(1)(2)(3)  //6
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当大家看到这个面试题的时候，能否在第一时间想到使用 高阶函数 实现？想到在实际项目开发过程中，用到哪些高级函数？有没有想过自己创造一个高阶函数呢？开始本篇文章的学习

高阶函数定义

高阶函数 英文叫 Higher-order function 。高阶函数是对其他函数进行操作的函数，操作可以是将它们作为参数，或者返回它们。简单总结为高阶函数是 一个接收函数作为参数 或者将 函数作为返回输出 的函数。

函数作为参数情况

Array.prototype.map ， Array.prototype.filter ， Array.prototype.reduce 和 Array.prototype.sort 是JavaScript中内置的高阶函数。它们接受一个函数作为参数，并应用这个函数到列表的每一个元素。下面是一些内置高阶函数的具体说明讲解，以及和不使用高阶函数情况下的对比

Array.prototype.map

map() (映射)方法最后生成一个新数组，不改变原始数组的值。其结果是该数组中的每个元素都调用一个提供的函数后返回的结果。

array.map(callback,[ thisObject]);
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callback(回调函数)

[].map(function(currentValue, index, array) {
    // ...
});
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传递给 map 的回调函数（ callback ）接受三个参数，分别是 currentValue ——正在遍历的元素、index（可选）——元素索引、array（可选）——原数组本身，除了 callback 之外还可以接受 this 值（可选），用于执行 callback 函数时使用的this 值。

来个简单的例子方便理解，现在有一个数组 [1,2,3,4] ，我们想要生成一个新数组，其每个元素皆是之前数组的两倍，那么我们有下面两种使用高阶和不使用高阶函数的方式来实现。

不使用高阶函数

// koala
const arr1 = [1, 2, 3, 4];
const arr2 = [];
for (let i = 0; i < arr1.length; i++) {
  arr2.push( arr1[i] * 2);
}

console.log( arr2 );
// [2, 4, 6, 8]
console.log( arr1 );
// [1, 2, 3, 4]
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使用高阶函数

// kaola
const arr1 = [1, 2, 3, 4];
const arr2 = arr1.map(item => item * 2);

console.log( arr2 );
// [2, 4, 6, 8]
console.log( arr1 );
// [1, 2, 3, 4]
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map高阶函数注意点

callback需要有return值，否则会出现所有项映射为undefind；

// kaola
const arr1 = [1, 2, 3, 4];
const arr2 = arr1.map(item => {});

console.log( arr2 );
// [ undefined, undefined, undefined, undefined ]
console.log( arr1 );
// [1, 2, 3, 4]
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map高阶函数对应的一道经典面试题

//输出结果
["1", "2", "3"].map(parseInt);
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看了这道题不知道会不会有大多数开发者认为输出结果是[1,2,3], 错误

正确的输出结果为：

[1,NaN,NaN]
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分析与讲解

因为 map 的 callback 函数有三个参数，正在遍历的元素, 元素索引(index), 原数组本身(array)。 parseInt 有两个参数，string和radix(进制)。只传入parseInt的话，map callback会自动忽略第三个参数array。而index参数不会被忽略。而不被忽略的index(0,1,2)就会被parseInt当做第二个参数。

将其拆开看：

parseInt("1",0);//上面说过第二个参数为进制，所以"1"，被转为0进制不存在，所以返回Number类型的1。
parseInt("2",1);//此时将2转为1进制数，由于超过进制数1，所以返回NaN。
parseInt("3",2);//此时将3转为1进制数，由于超过进制数1，所以返回NaN。
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所以最终的结果为 [1,NaN,NaN] 。

那么如果想要得到 [1,2,3] 该怎么写。

["1","2","3"].map((x)=>{
    return parseInt(x);
});
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也可以简写为： ["1","2","3"].map(x=>parseInt(x));

这样写为什么就能返回想要的值呢？因为，传一个完整函数进去，有形参，有返回值。这样就不会造成因为参数传入错误而造成结果错误了，最后返回一个经纯函数处理过的新数组。

Array.prototype.reduce

reduce() 方法对数组中的每个元素执行一个提供的 reducer 函数(升序执行)，将其结果汇总为单个返回值。传递给 reduce 的回调函数（ callback ）接受四个参数，分别是累加器 accumulator 、 currentValue ——正在操作的元素、 currentIndex （可选）——元素索引，但是它的开始会有特殊说明、array（可选）——原始数组本身，除了 callback 之外还可以接受初始值 initialValue 值（可选）。

• 如果没有提供 initialValue，那么第一次调用 callback 函数时，accumulator 使用原数组中的第一个元素，currentValue 即是数组中的第二个元素。 在没有初始值的空数组上调用 reduce 将报错。

• 如果提供了 initialValue，那么将作为第一次调用 callback 函数时的第一个参数的值，即 accumulator，currentValue 使用原数组中的第一个元素。

例子，现在有一个数组 [0, 1, 2, 3, 4]，需要计算数组元素的和，需求比较简单，来看下代码实现。

不使用高阶函数

//koala
const arr = [0, 1, 2, 3, 4];
let sum = 0;
for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
  sum += arr[i];
}

console.log( sum );
// 10
console.log( arr );
// [0, 1, 2, 3, 4]
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使用高阶函数

无 initialValue 值

const arr = [0, 1, 2, 3, 4];
let sum = arr.reduce((accumulator, currentValue, currentIndex, array) => {
  return accumulator + currentValue;
});

console.log( sum );
// 10
console.log( arr );
// [0, 1, 2, 3, 4]
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上面是没有 initialValue 的情况，代码的执行过程如下，callback 总共调用四次。

有 initialValue 值

我们再来看下有 initialValue 的情况，假设 initialValue 值为 10，我们看下代码。

//koala
const arr = [0, 1, 2, 3, 4];
let sum = arr.reduce((accumulator, currentValue, currentIndex, array) => {
  return accumulator + currentValue;
}, 10);

console.log( sum );
// 20
console.log( arr );
// [0, 1, 2, 3, 4]
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代码的执行过程如下所示，callback 总共调用五次。

Array.prototype.filter

filter (过滤，筛选) 方法创建一个新数组,原始数组不发生改变。

array.filter(callback,[ thisObject]);
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其包含通过提供函数实现的测试的所有元素。接收的参数和 map 是一样的，filter的 callbac k函数需要返回布尔值true或false. 如果为true则表示通过啦！如果为false则失败，其返回值是一个新数组，由通过测试为true的所有元素组成，如果没有任何数组元素通过测试，则返回空数组。

来个例子介绍下，现在有一个数组 [1, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 4, 4] ，我们想要生成一个新数组，这个数组要求没有重复的内容，即为去重。

不使用高阶函数

const arr1 = [1, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 4, 4];
const arr2 = [];
for (let i = 0; i < arr1.length; i++) {
  if (arr1.indexOf( arr1[i] ) === i) {
    arr2.push( arr1[i] );
  }
}
console.log( arr2 );
// [1, 2, 3, 5, 4]
console.log( arr1 );
// [1, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 4, 4]
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使用高阶函数

const arr1 = [1, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 4, 4];
const arr2 = arr1.filter( (element, index, self) => {
    return self.indexOf( element ) === index;
});

console.log( arr2 );
// [1, 2, 3, 5, 4]
console.log( arr1 );
// [1, 2, 1, 2, 3, 5, 4, 5, 3, 4, 4, 4, 4]
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filter注意点说明

callback 在过滤测试的时候，一定要是Boolean值吗？ 例子：

var arr = [0, 1, 2, 3];
var arrayFilter = arr.filter(function(item) {
    return item;
});
console.log(arrayFilter); // [1, 2, 3]
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通过例子可以看出:过滤测试的返回值只要是弱等于== true/false就可以了，而非非得返回 === true/false.

Array.prototype.sort

sort() 方法用原地算法对数组的元素进行排序，并返回数组，该 排序 方法会在原数组上直接进行排序，并不会生成一个排好序的新数组。排序算法现在是稳定的。默认排序顺序是根据字符串Unicode码点。

// 语法
arr.sort([compareFunction])
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compareFunction 参数是可选的，用来指定按某种顺序进行排列的函数。注意该函数有两个参数：

参数1:firstEl

第一个用于比较的元素。

参数2:secondEl

第二个用于比较的元素。看下面的例子与说明：

// 未指明compareFunction函数

['Google', 'Apple', 'Microsoft'].sort(); // ['Apple', 'Google', 'Microsoft'];

// apple排在了最后:
['Google', 'apple', 'Microsoft'].sort(); // ['Google', 'Microsoft", 'apple']

// 无法理解的结果:
[10, 20, 1, 2].sort(); // [1, 10, 2, 20]
//正确的结果
[6, 8, 1, 2].sort(); // [1, 2，6, 8]

// 指明compareFunction函数
'use strict';
var arr = [10, 20, 1, 2];
    arr.sort(function (x, y) {
        if (x < y) {
            return -1;
        }
        if (x > y) {
            return 1;
        }
        return 0;
    });
console.log(arr); // [1, 2, 10, 20]
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如果没有指明 compareFunction ，那么元素会按照转换为的字符串的诸个字符的 Unicode 位点进行排序。例如 "Banana" 会被排列到 "cherry" 之前。当数字按由小到大排序时，10 出现在 2 之前，但因为（没有指明 compareFunction ），比较的数字会先被转换为字符串，所以在 Unicode 顺序上 "10" 要比 "2" 要靠前。

如果指明了 compareFunction ，那么数组会按照调用该函数的返回值排序。即 a 和 b 是两个将要被比较的元素：

• 如果 compareFunction(a, b) 小于 0 ，那么 a 会被排列到 b 之前；

• 如果 compareFunction(a, b) 等于 0 ， a 和 b 的相对位置不变。备注： ECMAScript 标准并不保证这一行为，而且也不是所有浏览器都会遵守（例如 Mozilla 在 2003 年之前的版本）；

• 如果 compareFunction(a, b) 大于 0 ， b 会被排列到 a 之前。 compareFunction(a, b) 必须总是对相同的输入返回相同的比较结果，否则排序的结果将是不确定的。

sort排序算法的底层实现

看了上面 sort 的排序介绍，我想小伙伴们肯定会对sort排序算法的内部实现感兴趣，我在sf上面搜了一下，发现有些争议。于是去查看了V8引擎的源码，发现在源码中的710行

源码地址： github.com/v8/v8/blob/…

// In-place QuickSort algorithm.
// For short (length <= 22) arrays, insertion sort is used for efficiency.
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V8 引擎 sort 函数只给出了两种排序 InsertionSort 和 QuickSort ， 数量小于等于22 的数组使用 InsertionSort ，比22大的数组则使用 QuickSort ，有兴趣的可以看看具体算法实现。

注意：不同的浏览器引擎可能算法实现并不同，我这里只是查看了V8引擎的算法实现，有兴趣的小伙伴可以查看下其他开源浏览器具体sort的算法实现。

如何改进 排序算法 实现数字正确排序呢？

对于要比较数字而非字符串，比较函数可以简单的以 a 减 b，如下的函数将会将数组升序排列，降序排序则使用b-a。

let compareNumbers= function (a, b) {
    return a - b;
}
let koala=[10, 20, 1, 2].sort(compareNumbers)

console.log(koala);
// [1 , 2 , 10 , 20]
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函数作为返回值输出

返回一个函数，下面直接看两个例子来加深理解。

isType 函数

我们知道在判断类型的时候可以通过 Object.prototype.toString.call 来获取对应对象返回的字符串，比如：

let isString = obj => Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object String]';

let isArray = obj => Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object Array]';

let isNumber = obj => Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object Number]';
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可以发现上面三行代码有很多重复代码，只需要把具体的类型抽离出来就可以封装成一个判断类型的方法了，代码如下。

let isType = type => obj => {
  return Object.prototype.toString.call( obj ) === '[object ' + type + ']';
}

isType('String')('123');        // true
isType('Array')([1, 2, 3]);    // true
isType('Number')(123);            // true
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这里就是一个高阶函数，因为 isType 函数将 obj => { ... } 这一函数作为返回值输出。

add求和函数

前言中的面试题，用 JS 实现一个无限累加的函数 add，示例如下：

add(1); // 1
add(1)(2);  // 3
add(1)(2)(3)； // 6
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分析面试题的结构，都是将函数作为返回值输出，然后接收新的参数并进行计算。

我们知道打印函数时会自动调用 toString() 方法（如果不知道的可以去看我的这篇文章），函数 add(a) 返回一个闭包 sum(b)，函数 sum() 中累加计算 a = a + b，只需要重写sum.toString()方法返回变量 a 就可以了。

function add(a) {
    function sum(b) { // 使用闭包
        a = a + b; // 累加
        return sum;
     }
     sum.toString = function() { // 重写toString()方法
        return a;
    }
     return sum; // 返回一个函数
}

add(1); // 1
add(1)(2);  // 3
add(1)(2)(3)； // 6
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如何自己创建高阶函数

前面讲了语言中内置的各种高阶函数。知道了到底啊什么是高阶函数，有哪些类型的高阶函数。那么让我们 自己创建一个高阶函数吧！

假设 JavaScript 没有原生的 map 方法。 我们自己构建个类似map的高阶函数，从而创建我们自己的高阶函数。 假设我们有一个字符串数组，我们希望把它转换为整数数组，其中每个元素代表原始数组中字符串的长度。

const strArray=['JavaScript','PHP','JAVA','C','Python'];
function mapForEach(arr,fn){
    const newArray = [];
    for(let i = 0; i<arr.length;i++){
        newArray.push({
            fn(arr[i])
        );
    }
    return newArray;
}
const lenArray = mapForEach(strArray,function(item){
    return item.length;
});

console.log(lenArray);//[10,3,4,1,6]
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代码分析讲解：

我们创建了一个高阶函数 mapForEach ，它接受一个数组和一个回调函数 fn。 它循环遍历传入的数组，并在每次迭代时在 newArray.push 方法调用回调函数 fn 。

回调函数 fn 接收数组的当前元素并返回该元素的长度，该元素存储在 newArray 中。 for 循环完成后，newArray 被返回并赋值给 lenArray。