跟我學(xué)習(xí)javascript的循環(huán)

更新時間：2015年11月18日 10:07:35 作者：小平果118

跟我學(xué)習(xí)javascript的循環(huán)，本文不僅針對javascript循環(huán)進行講解，還對prototype補充了幾點小tips，歡迎大家閱讀。

1、優(yōu)先使用數(shù)組而不是Object類型來表示有順序的集合

ECMAScript標(biāo)準(zhǔn)并沒有規(guī)定對JavaScript的Object類型中的屬性的存儲順序。

但是在使用for..in循環(huán)對Object中的屬性進行遍歷的時候，確實是需要依賴于某種順序的。正因為ECMAScript沒有對這個順序進行明確地規(guī)范，所以每個JavaScript執(zhí)行引擎都能夠根據(jù)自身的特點進行實現(xiàn)，那么在不同的執(zhí)行環(huán)境中就不能保證for..in循環(huán)的行為一致性了。

比如，以下代碼在調(diào)用report方法時的結(jié)果就是不確定的：

function report(highScores) { 
  var result = ""; 
  var i = 1; 
  for (var name in highScores) { // unpredictable order 
    result += i + ". " + name + ": " + 
    highScores[name] + "\n"; 
    i++; 
  } 
  return result; 
} 
report([{ name: "Hank", points: 1110100 }, 
{ name: "Steve", points: 1064500 }, 
{ name: "Billy", points: 1050200 }]); 
// ?

如果你確實需要保證運行的結(jié)果是建立在數(shù)據(jù)的順序上，優(yōu)先使用數(shù)組類型來表示數(shù)據(jù)，而不是直接使用Object類型。同時，也盡量避免使用for..in循環(huán)，而使用顯式的for循環(huán)：

function report(highScores) { 
  var result = ""; 
  for (var i = 0, n = highScores.length; i < n; i++) { 
    var score = highScores[i]; 
    result += (i + 1) + ". " + 
    score.name + ": " + score.points + "\n"; 
  } 
  return result; 
} 
report([{ name: "Hank", points: 1110100 }, 
{ name: "Steve", points: 1064500 }, 
{ name: "Billy", points: 1050200 }]); 
// "1. Hank: 1110100 2. Steve: 1064500 3. Billy: 1050200\n"

另一個特別依賴于順序的行為是浮點數(shù)的計算：

var ratings = { 
  "Good Will Hunting": 0.8, 
  "Mystic River": 0.7, 
  "21": 0.6, 
  "Doubt": 0.9 
};

在Item 2中，談到了浮點數(shù)的加法操作甚至不能滿足交換律：
(0.1 + 0.2) + 0.3 的結(jié)果和 0.1 + (0.2 + 0.3)的結(jié)果分別是
0.600000000000001 和 0.6

所以對于浮點數(shù)的算術(shù)操作，更加不能使用任意的順序了：

var total = 0, count = 0; 
for (var key in ratings) { // unpredictable order 
  total += ratings[key]; 
  count++; 
} 
total /= count; 
total; // ?

當(dāng)for..in的遍歷順序不一樣時，最后得到的total結(jié)果也就不一樣了，以下是兩種計算順序和其對應(yīng)的結(jié)果：

(0.8 + 0.7 + 0.6 +0.9) / 4 // 0.75
(0.6 + 0.8 + 0.7 +0.9) / 4 // 0.7499999999999999

當(dāng)然，對于浮點數(shù)的計算這一類問題，有一個解決方案是使用整型數(shù)來表示，比如我們將上面的浮點數(shù)首先放大10倍變成整型數(shù)據(jù)，然后計算結(jié)束之后再縮小10倍：

(8+ 7 + 6 + 9) / 4 / 10  // 0.75
(6+ 8 + 7 + 9) / 4 / 10  // 0.75

2、絕不要向Object.prototype中添加可列舉的(Enumerable)屬性

如果你的代碼中依賴于for..in循環(huán)來遍歷Object類型中的屬性的話，不要向Object.prototype中添加任何可列舉的屬性。

但是在對JavaScript執(zhí)行環(huán)境進行增強的時候，往往都需要向Object.prototype對象添加新的屬性或者方法。比如可以添加一個方法用于得到某個對象中的所有的屬性名：

Object.prototype.allKeys = function() { 
  var result = []; 
  for (var key in this) { 
    result.push(key); 
  } 
  return result; 
};

但是結(jié)果是下面這個樣子的：

({ a: 1, b: 2, c: 3}).allKeys(); // ["allKeys", "a", "b","c"]

一個可行的解決方案是使用函數(shù)而不是在Object.prototype上定義新的方法：

function allKeys(obj) { 
  var result = []; 
  for (var key in obj) { 
    result.push(key); 
  } 
  return result; 
}

但是如果你確實需要向Object.prototype上添加新的屬性，同時也不希望該屬性在for..in循環(huán)中被遍歷到，那么可以利用ES5環(huán)境提供的Object.defineProject方法：

Object.defineProperty(Object.prototype, "allKeys", { 
  value: function() { 
    var result = []; 
    for (var key in this) { 
      result.push(key); 
    } 
    return result; 
  }, 
  writable: true, 
  enumerable: false, 
  configurable: true 
});

以上代碼的關(guān)鍵部分就是將enumerable屬性設(shè)置為false。這樣的話，在for..in循環(huán)中就無法遍歷該屬性了。

3、對于數(shù)組遍歷，優(yōu)先使用for循環(huán)，而不是for..in循環(huán)

雖然上個Item已經(jīng)說過這個問題，但是對于下面這段代碼，能看出最后的平均數(shù)是多少嗎？

var scores = [98, 74, 85, 77, 93, 100, 89]; 
var total = 0; 
for (var score in scores) { 
  total += score; 
} 
var mean = total / scores.length; 
mean; // ?

通過計算，最后的結(jié)果應(yīng)該是88。

但是不要忘了在for..in循環(huán)中，被遍歷的永遠是key，而不是value，對于數(shù)組同樣如此。因此上述for..in循環(huán)中的score并不是期望的98， 74等一系列值，而是0， 1等一系列索引。

所以你也許會認(rèn)為最后的結(jié)果是：
(0 + 1+ …+ 6) / 7 = 21

但是這個答案也是錯的。另外一個關(guān)鍵點在于，for..in循環(huán)中key的類型永遠都是字符串類型，因此這里的+操作符執(zhí)行的實際上是字符串的拼接操作：

最后得到的total實際上是字符串00123456。這個字符串轉(zhuǎn)換成數(shù)值類型后的值是123456，然后再將它除以元素的個數(shù)7，就得到了最后的結(jié)果：17636.571428571428

所以，對于數(shù)組遍歷，還是使用標(biāo)準(zhǔn)的for循環(huán)最好

4、優(yōu)先使用遍歷方法而非循環(huán)

在使用循環(huán)的時候，很容易違反DRY(Don't Repeat Yourself)原則。這是因為我們通常會選擇復(fù)制粘貼的方法來避免手寫一段段的循環(huán)語句。但是這樣做回讓代碼中出現(xiàn)大量重復(fù)代碼，開發(fā)人員也在沒有意義地”重復(fù)造輪子”。更重要的是，在復(fù)制粘貼的時候很容易忽視循環(huán)中的那些細節(jié)，比如起始索引值，終止判斷條件等。

比如以下的for循環(huán)就存在這個問題，假設(shè)n是集合對象的長度：

for (var i = 0; i <= n; i++) { ... }
// 終止條件錯誤，應(yīng)該是i < n
for (var i = 1; i < n; i++) { ... }
// 起始變量錯誤，應(yīng)該是i = 0
for (var i = n; i >= 0; i--) { ... }
// 起始變量錯誤，應(yīng)該是i = n - 1
for (var i = n - 1; i > 0; i--) { ... }
// 終止條件錯誤，應(yīng)該是i >= 0

可見在循環(huán)的一些細節(jié)處理上很容易出錯。而利用JavaScript提供的閉包(參見Item 11)，可以將循環(huán)的細節(jié)給封裝起來供重用。實際上，ES5就提供了一些方法來處理這一問題。其中的Array.prototype.forEach是最簡單的一個。利用它，我們可以將循環(huán)這樣寫：

// 使用for循環(huán)
for (var i = 0, n = players.length; i < n; i++) {
  players[i].score++;
}

// 使用forEach
players.forEach(function(p) {
  p.score++;
});

除了對集合對象進行遍歷之外，另一種常見的模式是對原集合中的每個元素進行某種操作，然后得到一個新的集合，我們也可以利用forEach方法實現(xiàn)如下：

// 使用for循環(huán)
var trimmed = [];
for (var i = 0, n = input.length; i < n; i++) {
  trimmed.push(input[i].trim());
}

// 使用forEach
var trimmed = [];
input.forEach(function(s) {
  trimmed.push(s.trim());
});

但是由于這種由將一個集合轉(zhuǎn)換為另一個集合的模式十分常見，ES5也提供了Array.prototype.map方法用來讓代碼更加簡單和優(yōu)雅：

var trimmed = input.map(function(s) {
  return s.trim();
});

另外，還有一種常見模式是對集合根據(jù)某種條件進行過濾，然后得到一個原集合的子集。ES5中提供了Array.prototype.filter來實現(xiàn)這一模式。該方法接受一個Predicate作為參數(shù)，它是一個返回true或者false的函數(shù)：返回true意味著該元素會被保留在新的集合中；返回false則意味著該元素不會出現(xiàn)在新集合中。比如，我們使用以下代碼來對商品的價格進行過濾，僅保留價格在[min, max]區(qū)間的商品：

listings.filter(function(listing) {
  return listing.price >= min && listing.price <= max;
});

當(dāng)然，以上的方法是在支持ES5的環(huán)境中可用的。在其它環(huán)境中，我們有兩種選擇： 1. 使用第三方庫，如underscore或者lodash，它們都提供了相當(dāng)多的通用方法來操作對象和集合。 2. 根據(jù)需要自行定義。

比如，定義如下的方法來根據(jù)某個條件取得集合中前面的若干元素：

function takeWhile(a, pred) {
  var result = [];
  for (var i = 0, n = a.length; i < n; i++) {
    if (!pred(a[i], i)) {
      break;
    }
    result[i] = a[i];
  }
  return result;
}

var prefix = takeWhile([1, 2, 4, 8, 16, 32], function(n) {
  return n < 10;
}); // [1, 2, 4, 8]

為了更好的重用該方法，我們可以將它定義在Array.prototype對象上，具體的影響可以參考Item 42。

Array.prototype.takeWhile = function(pred) {
  var result = [];
  for (var i = 0, n = this.length; i < n; i++) {
    if (!pred(this[i], i)) {
      break;
    }
    result[i] = this[i];
  }
  return result; 
};

var prefix = [1, 2, 4, 8, 16, 32].takeWhile(function(n) {
  return n < 10;
}); // [1, 2, 4, 8]

只有一個場合使用循環(huán)會比使用遍歷函數(shù)要好：需要使用break和continue的時候。比如，當(dāng)使用forEach來實現(xiàn)上面的takeWhile方法時就會有問題，在不滿足predicate的時候應(yīng)該如何實現(xiàn)呢？

function takeWhile(a, pred) {
  var result = [];
  a.forEach(function(x, i) {
    if (!pred(x)) {
      // ?
    }
    result[i] = x;
  });
  return result;
}

我們可以使用一個內(nèi)部的異常來進行判斷，但是它同樣有些笨拙和低效：

function takeWhile(a, pred) {
  var result = [];
  var earlyExit = {}; // unique value signaling loop break
  try {
    a.forEach(function(x, i) {
      if (!pred(x)) {
        throw earlyExit;
      }
      result[i] = x;
    });
  } catch (e) {
    if (e !== earlyExit) { // only catch earlyExit
      throw e;
    }
  }
  return result;
}

可是使用forEach之后，代碼甚至比使用它之前更加冗長。這顯然是存在問題的。對于這個問題，ES5提供了some和every方法用來處理存在提前終止的循環(huán)，它們的用法如下所示：

[1, 10, 100].some(function(x) { return x > 5; }); // true
[1, 10, 100].some(function(x) { return x < 0; }); // false

[1, 2, 3, 4, 5].every(function(x) { return x > 0; }); // true
[1, 2, 3, 4, 5].every(function(x) { return x < 3; }); // false

這兩個方法都是短路方法(Short-circuiting)：只要有任何一個元素在some方法的predicate中返回true，那么some就會返回；只有有任何一個元素在every方法的predicate中返回false，那么every方法也會返回false。

因此，takeWhile就可以實現(xiàn)如下：

function takeWhile(a, pred) {
  var result = [];
  a.every(function(x, i) {
    if (!pred(x)) {
      return false; // break
    }
    result[i] = x;
    return true; // continue
  });
  return result;
}

實際上，這就是函數(shù)式編程的思想。在函數(shù)式編程中，你很少能夠看見顯式的for循環(huán)或者while循環(huán)。循環(huán)的細節(jié)都被很好地封裝起來了。

5、總結(jié)