從零到有模擬實現(xiàn)一個Set類

PAMPANG 發(fā)布于2019-08-23 11:59 / 1735人閱讀

摘要：過濾掉和簡單判斷是否是迭代器對象模擬行為對迭代器對象進(jìn)行遍歷操作。看到這里你可能已經(jīng)知道了，要實現(xiàn)的功能之一就是提供一個迭代器。原文鏈接參考迭代器和生成器系列之模擬實現(xiàn)一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)展開語法循環(huán)

前言

es6新增了Set數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它允許你存儲任何類型的唯一值，無論是原始值還是對象引用。這篇文章希望通過模擬實現(xiàn)一個Set來增加對它的理解。

原文鏈接

用在前面

實際工作和學(xué)習(xí)過程中，你可能也經(jīng)常用Set來對數(shù)組做去重處理

let unique = (array) => {
  return [ ...new Set(array) ]
}

console.log(unique([ 1, 2, 3, 4, 1, 2, 5 ])) // [1, 2, 3, 4, 5]

基本語法

以下內(nèi)容基本出自MDN,這里寫出來，純粹是為了便于后面的模擬操作。如果你已經(jīng)很熟悉了，可以直接略過。

new Set([ iterable ])

可以傳遞一個可迭代對象，它的所有元素將被添加到新的 Set中。如果不指定此參數(shù)或其值為null，則新的 Set為空。

let s = new Set([ 1, 2, 3 ]) // Set(3)?{1, 2, 3}
let s2 = new Set() // Set(0)?{}
let s3 = new Set(null /* or undefined */) // Set(0)?{}

實例屬性和方法

屬性

constructor Set的構(gòu)造函數(shù)

size Set 長度

操作方法

Set.prototype.add(value)

在Set對象尾部添加一個元素。返回該Set對象。

Set.prototype.has(value)

返回一個布爾值，表示該值在Set中存在與否。

Set.prototype.delete(value)

移除Set中與這個值相等的元素，返回Set.prototype.has(value)在這個操作前會返回的值（即如果該元素存在，返回true，否則返回false）

Set.prototype.clear()

移除Set對象內(nèi)的所有元素。沒有返回值

栗子

let s = new Set()

s.add(1) // Set(1) {1}
  .add(2) // Set(2) {1, 2}
  .add(NaN) // Set(2) {1, 2, NaN}
  .add(NaN) // Set(2) {1, 2, NaN}

// 注意這里因為添加完元素之后返回的是該Set對象，所以可以鏈?zhǔn)秸{(diào)用
// NaN === NaN 結(jié)果是false，但是Set中只會存一個NaN

s.has(1) // true
s.has(NaN) // true

s.size // 3

s.delete(1)
s.has(1) // false
s.size // 2

s.clear()

s // Set(0)?{}

遍歷方法

Set.prototype.keys()

返回一個新的迭代器對象，該對象包含Set對象中的按插入順序排列的所有元素的值。

Set.prototype.values()

返回一個新的迭代器對象，該對象包含Set對象中的按插入順序排列的所有元素的值。

Set.prototype.entries()

返回一個新的迭代器對象，該對象包含Set對象中的按插入順序排列的所有元素的值的[value, value]數(shù)組。為了使這個方法和Map對象保持相似，每個值的鍵和值相等。

Set.prototype.forEach(callbackFn[, thisArg])

按照插入順序，為Set對象中的每一個值調(diào)用一次callBackFn。如果提供了thisArg參數(shù)，回調(diào)中的this會是這個參數(shù)。

栗子

let s = new Set([ "s", "e", "t" ])

s // SetIterator?{"s", "e", "t"}
s.keys() // SetIterator?{"s", "e", "t"}
s.values() // SetIterator?{"s", "e", "t"}
s.entries() // SetIterator?{"s", "e", "t"}

// log
[ ...s ] // ["s", "e", "t"]
[ ...s.keys() ] // ?["s", "e", "t"]
[ ...s.values() ] // ?["s", "e", "t"]
[ ...s.entries() ] // ?[["s", "s"], ["e", "e"], ["t", "t"]]

s.forEach(function (value, key, set) {
  console.log(value, key, set, this)
})

// s s Set(3)?{"s", "e", "t"} Window
// e e Set(3)?{"s", "e", "t"} Window
// t t Set(3)?{"s", "e", "t"} Window

s.forEach(function () {
  console.log(this)
}, { name: "qianlongo" })

// {name: "qianlongo"}
// {name: "qianlongo"}
// {name: "qianlongo"}

for (let value of s) {
  console.log(value)
}
// s
// e
// t

for (let value of s.entries()) {
  console.log(value)
}
// ["s", "s"]
// ["e", "e"]
// ["t", "t"]

整體結(jié)構(gòu)

以上回顧了一下Set的基本使用，我們可以開始嘗試模擬實現(xiàn)一把啦。你也可以直接點擊查看源碼。

目錄結(jié)構(gòu)

├──set-polyfill
│ ├──iterator.js // 導(dǎo)出一個構(gòu)造函數(shù)Iterator,模擬創(chuàng)建可迭代對象
│ ├──set.js // Set類
│ ├──utils.js // 輔助函數(shù)
│ ├──test.js // 測試

Set整體框架

class Set {

  constructor (iterable) {}

  get size () {}

  has () {}

  add () {}

  delete () {}  

  clear () {}

  forEach () {}

  keys () {}

  values () {}  

  entries () {}

  [ Symbol.iterator ] () {}
}

輔助方法

開始實現(xiàn)Set細(xì)節(jié)前，我們先看一下會用到的一些輔助方法

assert, 這個方法是學(xué)習(xí)vuex源碼時候看到的，感覺蠻實用的，主要用來對某些條件進(jìn)行判斷，拋出錯誤。

const assert = (condition, msg) => {
  if (!condition) throw new Error(msg)
}

isDef, 過濾掉null和undefined

const isDef = (value) => {
  return value != void 0
}

isIterable, 簡單判斷value是否是迭代器對象.

const isIterable = (value) => {
  return isDef(value) && typeof value[ Symbol.iterator ] === "function"
}

forOf, 模擬for of行為, 對迭代器對象進(jìn)行遍歷操作。

const forOf = (iterable, callback, ctx) => {
  let result

  iterable = iterable[ Symbol.iterator ]()
  result = iterable.next()

  while (!result.done) {
    callback.call(ctx, result.value)
    result = iterable.next()
  }
}

源碼實現(xiàn)

class Set {
  constructor (iterable) {
    // 使用數(shù)組來存儲Set的每一項元素
    this.value = []
    // 判斷是否使用new調(diào)用
    assert(this instanceof Set, "Constructor Set requires "new"")
    // 過濾掉null和undefined
    if (isDef(iterable)) {
      // 是可迭代對象才進(jìn)行下一步forOf元素添加
      assert(isIterable(iterable), `${iterable} is not iterable`)
      // 循環(huán)可迭代對象，初始化
      forOf(iterable, (value) => {
        this.add(value)
      })
    }
  }
  // 獲取s.size時候會調(diào)用 size函數(shù)，返回value數(shù)組的長度
  // https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Functions/get
  get size () {
    return this.value.length
  }
  // 使用數(shù)組的includes方法判斷是否包含value
  // https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Array/includes
  // [ NaN ].includes(NaN)會返回true，正好Set也只能存一個NaN
  has (value) {
    return this.value.includes(value)
  }
  // 通過has方法判斷value是否存在，不存在則添加進(jìn)數(shù)組，最后返回Set本身，支持鏈?zhǔn)秸{(diào)用
  add (value) {
    if (!this.has(value)) {
      this.value.push(value)
    }

    return this
  }
  // 在刪除之前先判斷value是否存在用之當(dāng)做返回值,存在則通過splice方法移除
  delete (value) {
    let result = this.has(value)

    if (result) {
      this.value.splice(this.value.indexOf(value), 1)
    }

    return result
  }
  // 重新賦值一個空數(shù)組，即實現(xiàn)clear方法
  clear () {
    this.value = []
  }
  // 通過forOf遍歷 values返回的迭代對象，實現(xiàn)forEach
  forEach (callback, thisArg) {
    forOf(this.values(), (value) => {
      callback.call(thisArg, value, value, this)
    })
  }
  // 返回一個迭代對象，該對象中的值是Set中的value
  keys () {
    return new Iterator(this.value)
  }
  // 同keys
  values () {
    return this.keys()
  }
  // 返回一個迭代對象，不同keys和values的是其值是[value, value]
  entries () {
    return new Iterator(this.value, (value) => [ value, value ])
  }
  // 返回一個新的迭代器對象，該對象包含Set對象中的按插入順序排列的所有元素的值。
  [ Symbol.iterator ] () {
    return this.values()
  }
}

測試一把

執(zhí)行 node test.js

size屬性和操作方法

const Set = require("./set")
const s = new Set()

s.add(1)
  .add(2)
  .add(NaN)
  .add(NaN)

console.log(s)  // Set { value: [ 1, 2, NaN ] }
console.log(s.has(1)) // true
console.log(s.has(NaN)) // true
console.log(s.size) // 3

s.delete(1)

console.log(s.has(1)) // false
console.log(s.size) // 2

s.clear()

console.log(s) // Set { value: [] }

上面的例子把Set的size屬性和操作方法過了一遍，打印出來的Set實例和原生的長得不太一樣，就先不管了。

遍歷方法

let s2 = new Set([ "s", "e", "t" ])

console.log(s2) // Set { value: [ "s", "e", "t" ] }
console.log(s2.keys()) // Iterator {}
console.log(s2.values()) //  Iterator {}
console.log(s2.entries()) //  Iterator {}

console.log([ ...s2 ]) // [ "s", "e", "t" ]
console.log([ ...s2.keys() ]) // [ "s", "e", "t" ]
console.log([ ...s2.values() ]) // [ "s", "e", "t" ]
console.log([ ...s2.entries() ]) // [ [ "s", "s" ], [ "e", "e" ], [ "t", "t" ] ]

s2.forEach(function (value, key, set) {
  console.log(value, key, set, this)
})

// s s Set { value: [ "s", "e", "t" ] } global
// e e Set { value: [ "s", "e", "t" ] } global
// t t Set { value: [ "s", "e", "t" ] } global

s2.forEach(function () {
  console.log(this)
}, { name: "qianlongo" })

// { name: "qianlongo" }
// { name: "qianlongo" }
// { name: "qianlongo" }

// {name: "qianlongo"}
// {name: "qianlongo"}
// {name: "qianlongo"}

for (let value of s) {
  console.log(value)
}
// s
// e
// t

for (let value of s.entries()) {
  console.log(value)
}
// ["s", "s"]
// ["e", "e"]
// ["t", "t"]

遍歷方法看起來也可以達(dá)到和前面例子一樣的效果,源碼實現(xiàn)部分基本就到這里啦，但是還沒完...

為什么[ ...s2 ]可以得到數(shù)組[ "s", "e", "t" ]呢？

s2 為什么可以被for of循環(huán)呢？

iterator(迭代器)

從MDN找來這段話，在JavaScript中迭代器是一個對象，它提供了一個next() 方法，用來返回序列中的下一項。這個方法返回包含兩個屬性：done(表示遍歷是否結(jié)束)和 value（當(dāng)前的值）。

迭代器對象一旦被創(chuàng)建，就可以反復(fù)調(diào)用next()。

function makeIterator(array){
  var nextIndex = 0

  return {
    next: function () {
      return nextIndex < array.length ?
        { done: false, value: array[ nextIndex++ ] } :
        { done: true, value: undefined }
    }
  };
}

var it = makeIterator(["yo", "ya"])

console.log(it.next()) // { done: false, value: "yo" }
console.log(it.next()) // { done: false, value: "ya" }
console.log(it.next()) // { done: true, value: undefined }

這個時候可以講一下我們的iterator.js中的代碼了

class Iterator {
  constructor (arrayLike, iteratee = (value) => value) {
    this.value = Array.from(arrayLike)
    this.nextIndex = 0
    this.len = this.value.length
    this.iteratee = iteratee
  }

  next () {
    let done = this.nextIndex >= this.len
    let value = done ? undefined : this.iteratee(this.value[ this.nextIndex++ ])

    return { done, value }
  }

  [ Symbol.iterator ] () {
    return this
  }
}

Iterator的實例有一個next方法，每次調(diào)用都會返回一個done屬性和value屬性，其語意和前面的解釋是一樣的。

let it = new Iterator(["yo", "ya"])

console.log(it.next()) // { done: false, value: "yo" }
console.log(it.next()) // { done: false, value: "ya" }
console.log(it.next()) // { done: true, value: undefined }

看到這里你可能已經(jīng)知道了，Iterator要實現(xiàn)的功能之一就是提供一個迭代器。那這個又和上面的問題1和2有啥關(guān)系呢？我們再來看看for of

for of

一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只要部署了Symbol.iterator屬性，就被視為具有iterator接口，就可以用for...of循環(huán)遍歷它的成員。也就是說，for...of循環(huán)內(nèi)部調(diào)用的是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Symbol.iterator方法 for...of 循環(huán)

默認(rèn)只有（Array，Map，Set，String，TypedArray，arguments）可被for of迭代。我們自定義的Set類不在這其中，前面的例子中卻在for of循環(huán)中打印出了想要的值。原因就是我們給Iterator類部署了Symbol.iterator方法，執(zhí)行該方法便返回Iterator實例本身，它是一個可以被迭代的對象。

[ Symbol.iterator ] () {
  return this
}

到這里上面的問題2就可以解釋通了。

再看看問題1 為什么[ ...s2 ]可以得到數(shù)組[ "s", "e", "t" ]呢？,原因也是我們給Set、keys、values、entries部署了Symbol.iterator，使之具有“iterator”接口,而擴展運算符...的特點之一就是任何具有Iterator接口的對象，都可以用擴展運算符轉(zhuǎn)為真正的數(shù)組。

結(jié)尾

模擬過程中可能會有相應(yīng)的錯誤，也不是和原生的實現(xiàn)完全一致。僅當(dāng)學(xué)習(xí)之用，歡迎大家拍磚。

原文鏈接

參考

Set

迭代器和生成器

ES6 系列之模擬實現(xiàn)一個 Set 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

展開語法

for...of 循環(huán)

GPU云服務(wù)器云服務(wù)器零到有 java的set實現(xiàn) 模擬實現(xiàn) 實現(xiàn)模擬加載

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