面試官:有了 for 循環(huán) 為什么還要 forEach ?
js中那么多循環(huán),for for...in for...of forEach,有些循環(huán)感覺(jué)上是大同小異今天我們討論下for循環(huán)和forEach的差異。我們從幾個(gè)維度展開(kāi)討論:
- for循環(huán)和forEach的本質(zhì)區(qū)別。
- for循環(huán)和forEach的語(yǔ)法區(qū)別。
- for循環(huán)和forEach的性能區(qū)別。
本質(zhì)區(qū)別
for循環(huán)是js提出時(shí)就有的循環(huán)方法。forEach是ES5提出的,掛載在可迭代對(duì)象原型上的方法,例如Array Set Map。forEach是一個(gè)迭代器,負(fù)責(zé)遍歷可迭代對(duì)象。那么遍歷,迭代,可迭代對(duì)象分別是什么呢。
遍歷:指的對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的每一個(gè)成員進(jìn)行有規(guī)律的且為一次訪問(wèn)的行為。
迭代:迭代是遞歸的一種特殊形式,是迭代器提供的一種方法,默認(rèn)情況下是按照一定順序逐個(gè)訪問(wèn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)成員。迭代也是一種遍歷行為。
可迭代對(duì)象:ES6中引入了 iterable 類型,Array Set Map String arguments NodeList 都屬于 iterable,他們特點(diǎn)就是都擁有 [Symbol.iterator] 方法,包含他的對(duì)象被認(rèn)為是可迭代的 iterable。
在了解這些后就知道 forEach 其實(shí)是一個(gè)迭代器,他與 for 循環(huán)本質(zhì)上的區(qū)別是 forEach 是負(fù)責(zé)遍歷(Array Set Map)可迭代對(duì)象的,而 for 循環(huán)是一種循環(huán)機(jī)制,只是能通過(guò)它遍歷出數(shù)組。
再來(lái)聊聊究竟什么是迭代器,還記得之前提到的 Generator 生成器,當(dāng)它被調(diào)用時(shí)就會(huì)生成一個(gè)迭代器對(duì)象(Iterator Object),它有一個(gè) .next()方法,每次調(diào)用返回一個(gè)對(duì)象{value:value,done:Boolean},value返回的是 yield 后的返回值,當(dāng) yield 結(jié)束,done 變?yōu)?true,通過(guò)不斷調(diào)用并依次的迭代訪問(wèn)內(nèi)部的值。
迭代器是一種特殊對(duì)象。ES6規(guī)范中它的標(biāo)志是返回對(duì)象的 next() 方法,迭代行為判斷在 done 之中。在不暴露內(nèi)部表示的情況下,迭代器實(shí)現(xiàn)了遍歷??创a
- let arr = [1, 2, 3, 4] // 可迭代對(duì)象
- let iterator = arr[Symbol.iterator]() // 調(diào)用 Symbol.iterator 后生成了迭代器對(duì)象
- console.log(iterator.next()); // {value: 1, done: false} 訪問(wèn)迭代器對(duì)象的next方法
- console.log(iterator.next()); // {value: 2, done: false}
- console.log(iterator.next()); // {value: 3, done: false}
- console.log(iterator.next()); // {value: 4, done: false}
- console.log(iterator.next()); // {value: undefined, done: true}
我們看到了。只要是可迭代對(duì)象,調(diào)用內(nèi)部的 Symbol.iterator 都會(huì)提供一個(gè)迭代器,并根據(jù)迭代器返回的next 方法來(lái)訪問(wèn)內(nèi)部,這也是 for...of 的實(shí)現(xiàn)原理。
- let arr = [1, 2, 3, 4]
- for (const item of arr) {
- console.log(item); // 1 2 3 4
- }
把調(diào)用 next 方法返回對(duì)象的 value 值并保存在 item 中,直到 value 為 undefined 跳出循環(huán),所有可迭代對(duì)象可供for...of消費(fèi)。再來(lái)看看其他可迭代對(duì)象:
- function num(params) {
- console.log(arguments); // Arguments(6) [1, 2, 3, 4, callee: ƒ, Symbol(Symbol.iterator): ƒ]
- let iterator = arguments[Symbol.iterator]()
- console.log(iterator.next()); // {value: 1, done: false}
- console.log(iterator.next()); // {value: 2, done: false}
- console.log(iterator.next()); // {value: 3, done: false}
- console.log(iterator.next()); // {value: 4, done: false}
- console.log(iterator.next()); // {value: undefined, done: true}
- }
- num(1, 2, 3, 4)
- let set = new Set('1234')
- set.forEach(item => {
- console.log(item); // 1 2 3 4
- })
- let iterator = set[Symbol.iterator]()
- console.log(iterator.next()); // {value: 1, done: false}
- console.log(iterator.next()); // {value: 2, done: false}
- console.log(iterator.next()); // {value: 3, done: false}
- console.log(iterator.next()); // {value: 4, done: false}
- console.log(iterator.next()); // {value: undefined, done: true}
所以我們也能很直觀的看到可迭代對(duì)象中的 Symbol.iterator 屬性被調(diào)用時(shí)都能生成迭代器,而 forEach 也是生成一個(gè)迭代器,在內(nèi)部的回調(diào)函數(shù)中傳遞出每個(gè)元素的值。
(感興趣的同學(xué)可以搜下 forEach 源碼, Array Set Map 實(shí)例上都掛載著 forEach ,但網(wǎng)上的答案大多數(shù)是通過(guò) length 判斷長(zhǎng)度, 利用for循環(huán)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。但在 Set Map 上使用會(huì)報(bào)錯(cuò),所以我認(rèn)為是調(diào)用的迭代器,不斷調(diào)用 next,傳參到回調(diào)函數(shù)。由于網(wǎng)上沒(méi)查到答案也不妄下斷言了,有答案的人可以評(píng)論區(qū)留言)
for循環(huán)和forEach的語(yǔ)法區(qū)別
了解了本質(zhì)區(qū)別,在應(yīng)用過(guò)程中,他們到底有什么語(yǔ)法區(qū)別呢?
- forEach 的參數(shù)。
- forEach 的中斷。
- forEach 刪除自身元素,index不可被重置。
- for 循環(huán)可以控制循環(huán)起點(diǎn)。
forEach 的參數(shù)
我們真正了解 forEach 的完整傳參內(nèi)容嗎?它大概是這樣:
- arr.forEach((self,index,arr) =>{},this)
self: 數(shù)組當(dāng)前遍歷的元素,默認(rèn)從左往右依次獲取數(shù)組元素。
index: 數(shù)組當(dāng)前元素的索引,第一個(gè)元素索引為0,依次類推。
arr: 當(dāng)前遍歷的數(shù)組。
this: 回調(diào)函數(shù)中this指向。
- let arr = [1, 2, 3, 4];
- let person = {
- name: '技術(shù)直男星辰'
- };
- arr.forEach(function (self, index, arr) {
- console.log(`當(dāng)前元素為${self}索引為${index},屬于數(shù)組${arr}`);
- console.log(this.name+='真帥');
- }, person)
我們可以利用 arr 實(shí)現(xiàn)數(shù)組去重:
- let arr1 = [1, 2, 1, 3, 1];
- let arr2 = [];
- arr1.forEach(function (self, index, arr) {
- arr.indexOf(self) === index ? arr2.push(self) : null;
- });
- console.log(arr2); // [1,2,3]
forEach 的中斷
在js中有break return continue 對(duì)函數(shù)進(jìn)行中斷或跳出循環(huán)的操作,我們?cè)?for循環(huán)中會(huì)用到一些中斷行為,對(duì)于優(yōu)化數(shù)組遍歷查找是很好的,但由于forEach屬于迭代器,只能按序依次遍歷完成,所以不支持上述的中斷行為。
- let arr = [1, 2, 3, 4],
- i = 0,
- length = arr.length;
- for (; i < length; i++) {
- console.log(arr[i]); //1,2
- if (arr[i] === 2) {
- break;
- };
- };
- arr.forEach((self,index) => {
- console.log(self);
- if (self === 2) {
- break; //報(bào)錯(cuò)
- };
- });
- arr.forEach((self,index) => {
- console.log(self);
- if (self === 2) {
- continue; //報(bào)錯(cuò)
- };
- });
如果我一定要在 forEach 中跳出循環(huán)呢?其實(shí)是有辦法的,借助try/catch:
- try {
- var arr = [1, 2, 3, 4];
- arr.forEach(function (item, index) {
- //跳出條件
- if (item === 3) {
- throw new Error("LoopTerminates");
- }
- //do something
- console.log(item);
- });
- } catch (e) {
- if (e.message !== "LoopTerminates") throw e;
- };
若遇到 return 并不會(huì)報(bào)錯(cuò),但是不會(huì)生效
- let arr = [1, 2, 3, 4];
- function find(array, num) {
- array.forEach((self, index) => {
- if (self === num) {
- return index;
- };
- });
- };
- let index = find(arr, 2);// undefined
forEach 刪除自身元素,index不可被重置
在 forEach 中我們無(wú)法控制 index 的值,它只會(huì)無(wú)腦的自增直至大于數(shù)組的 length 跳出循環(huán)。所以也無(wú)法刪除自身進(jìn)行index重置,先看一個(gè)簡(jiǎn)單例子:
- let arr = [1,2,3,4]
- arr.forEach((item, index) => {
- console.log(item); // 1 2 3 4
- index++;
- });
index不會(huì)隨著函數(shù)體內(nèi)部對(duì)它的增減而發(fā)生變化。在實(shí)際開(kāi)發(fā)中,遍歷數(shù)組同時(shí)刪除某項(xiàng)的操作十分常見(jiàn),在使用forEach刪除時(shí)要注意。
for 循環(huán)可以控制循環(huán)起點(diǎn)
如上文提到的 forEach 的循環(huán)起點(diǎn)只能為0不能進(jìn)行人為干預(yù),而for循環(huán)不同:
- let arr = [1, 2, 3, 4],
- i = 1,
- length = arr.length;
- for (; i < length; i++) {
- console.log(arr[i]) // 2 3 4
- };
那之前的數(shù)組遍歷并刪除滋生的操作就可以寫(xiě)成
- let arr = [1, 2, 1],
- i = 0,
- length = arr.length;
- for (; i < length; i++) {
- // 刪除數(shù)組中所有的1
- if (arr[i] === 1) {
- arr.splice(i, 1);
- //重置i,否則i會(huì)跳一位
- i--;
- };
- };
- console.log(arr); // [2]
- //等價(jià)于
- var arrarr1 = arr.filter(index => index !== 1);
- console.log(arr1) // [2]
for循環(huán)和forEach的性能區(qū)別
在性能對(duì)比方面我們加入一個(gè) map 迭代器,它與 filter 一樣都是生成新數(shù)組。我們對(duì)比 for forEach map 的性能在瀏覽器環(huán)境中都是什么樣的:
性能比較:for > forEach > map 在chrome 62 和 Node.js v9.1.0環(huán)境下:for 循環(huán)比 forEach 快1倍,forEach 比 map 快20%左右。
原因分析for:for循環(huán)沒(méi)有額外的函數(shù)調(diào)用棧和上下文,所以它的實(shí)現(xiàn)最為簡(jiǎn)單。forEach:對(duì)于forEach來(lái)說(shuō),它的函數(shù)簽名中包含了參數(shù)和上下文,所以性能會(huì)低于 for 循環(huán)。map:map 最慢的原因是因?yàn)?map 會(huì)返回一個(gè)新的數(shù)組,數(shù)組的創(chuàng)建和賦值會(huì)導(dǎo)致分配內(nèi)存空間,因此會(huì)帶來(lái)較大的性能開(kāi)銷。
如果將map嵌套在一個(gè)循環(huán)中,便會(huì)帶來(lái)更多不必要的內(nèi)存消耗。當(dāng)大家使用迭代器遍歷一個(gè)數(shù)組時(shí),如果不需要返回一個(gè)新數(shù)組卻使用 map 是違背設(shè)計(jì)初衷的。在我前端合作開(kāi)發(fā)時(shí)見(jiàn)過(guò)很多人只是為了遍歷數(shù)組而用 map 的:
- let data = [];
- let data2 = [1,2,3];
- data2.map(item=>data.push(item));
寫(xiě)在最后:這是面試遇到的一個(gè)問(wèn)題,當(dāng)時(shí)只知道語(yǔ)法區(qū)別。并沒(méi)有從可迭代對(duì)象,迭代器,生成器和性能方面,多角度進(jìn)一步區(qū)分兩者的異同,也希望能把一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題從多角度展開(kāi)細(xì)講,讓大家正在搞懂搞透徹。