JavaScript通用排序策略:利用高阶函数简化数据排序逻辑

JavaScript通用排序策略:利用高阶函数简化数据排序逻辑

本文旨在探讨如何在javascript中优化重复的排序逻辑。针对多属性排序场景,通过引入一个高阶通用排序函数,结合“键提取”思想,实现代码复用和逻辑简化。文章将详细介绍这种通用排序函数的设计原理、实现方式及其在处理不同数据类型(如字符串、数字、日期)时的应用,并提供示例代码和使用注意事项,帮助开发者编写更灵活、可维护的排序代码。

现有排序逻辑分析与优化必要性

前端开发中,对列表数据进行排序是常见的需求。然而,当需要根据对象的不同属性(如标题、日期、优先级等)进行排序时,我们可能会编写多个结构相似但仅比较属性不同的排序函数。例如,以下是针对待办事项列表(todos)分别按标题、日期和优先级排序的函数:

// 按标题排序(字符串,不区分大小写) function sortTitle(Array) {   return array.sort((a, b) => {     const titleA = a.title.toUpperCase();     const titleB = b.title.toUpperCase();     let comparison = 0;     if (titleA > titleB) {       comparison = 1;     } else if (titleA < titleB) {       comparison = -1;     }     return comparison;   }); }  // 按日期排序(数字或日期对象) function sortDate(array) {   return array.sort((a, b) => {     let comparison = 0;     if (a.duedate > b.duedate) {       comparison = 1;     } else if (a.duedate < b.duedate) {       comparison = -1;     }     return comparison;   }); }  // 按优先级排序(数字) function sortPrio(array) {   return array.sort((a, b) => {     let comparison = 0;     if (a.prio > b.prio) {       comparison = 1;     } else if (a.prio < b.prio) {       comparison = -1;     }     return comparison;   }); }

上述代码中,sortTitle、sortDate 和 sortPrio 函数的核心逻辑高度重复,它们都围绕 Array.prototype.sort() 方法展开,区别仅在于比较的是对象的哪个属性以及是否需要进行预处理(如 toUpperCase())。这种重复代码不仅增加了维护成本,也降低了代码的灵活性和可读性。因此,我们需要一种更通用的解决方案来合并这些相似的排序逻辑。

通用排序函数设计理念

为了解决上述问题,我们可以设计一个高阶函数,它接受待排序的数组和一个“键提取函数”(keyFn)。keyFn 的作用是从数组的每个复杂元素中提取出一个可直接比较的标量值(如字符串、数字),然后通用排序函数将基于这些提取出的键值进行排序。这种方法被称为“Schwartzian 变换”的简化版,其核心思想是:

  1. 键值映射: 遍历数组,对每个元素应用 keyFn,生成一个包含 [键值, 原始元素] 对的临时列表。
  2. 基于键值排序: 对这个临时列表进行排序,排序依据是其中的键值。
  3. 还原原始元素: 遍历排序后的临时列表,提取出原始元素,形成最终的排序结果。

这种方法的好处在于,它将“如何获取用于比较的值”的逻辑(由 keyFn 决定)与“如何进行比较和重排”的通用逻辑分离,极大地提高了代码的复用性。

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实现通用排序函数

根据上述设计理念,我们可以实现一个名为 sortBy 的通用排序函数:

/**  * 通用排序函数,根据提供的键提取函数对数组进行排序。  * @param {Array<Object>} ary - 待排序的数组。  * @param {Function} keyFn - 键提取函数,接受一个数组元素并返回用于排序的键值。  * @returns {Array<Object>} 排序后的新数组。  */ const sortBy = (ary, keyFn) => ary     // 步骤1: 映射原始元素为 [键值, 原始元素] 对     .map(item => [keyFn(item), item])     // 步骤2: 根据键值进行排序     // 这里的比较函数 (a[0] > b[0]) - (a[0] < b[0]) 是一种简洁的写法,     // 当 a[0] > b[0] 返回 1,a[0] < b[0] 返回 -1,a[0] == b[0] 返回 0。     // 适用于数字和字符串的升序比较。     .sort((a, b) => (a[0] > b[0]) - (a[0] < b[0]))     // 步骤3: 从排序后的对中提取原始元素     .map(pair => pair[1]);

代码解析:

  • sortBy 函数接收两个参数:ary (要排序的数组) 和 keyFn (一个函数,用于从数组的每个元素中提取出排序的关键值)。
  • ary.map(item => [keyFn(item), item]):这一步创建了一个新的数组,新数组的每个元素都是一个包含 [键值, 原始对象] 的二元组。keyFn(item) 负责从 item 中提取出用于排序的值。
  • .sort((a, b) => (a[0] > b[0]) – (a[0] < b[0])):对上一步生成的二元组数组进行排序。排序的依据是二元组的第一个元素(即键值)。(a[0] > b[0]) – (a[0] < b[0]) 是一个简洁的比较函数,它能正确处理数字和字符串的升序比较。
    • 如果 a[0] 大于 b[0],结果为 1 – 0 = 1。
    • 如果 a[0] 小于 b[0],结果为 0 – 1 = -1。
    • 如果 a[0] 等于 b[0],结果为 0 – 0 = 0。
  • .map(pair => pair[1]):最后一步,从排序后的二元组中取出原始对象(二元组的第二个元素),从而得到一个完全排序好的新数组。

使用示例

假设我们有以下待办事项数据:

let todos = [     {id: 1, title: 'Learn javaScript', duedate: 9, prio: 2},     {id: 2, title: 'Build Todo app', duedate: 8, prio: 1},     {id: 3, title: 'Refactor Code', duedate: 7, prio: 3},     {id: 4, title: 'Write Tests', duedate: 6, prio: 2},     {id: 5, title: 'Deploy Application', duedate: 5, prio: 1}, ];

现在,我们可以使用 sortBy 函数来灵活地对 todos 数组进行排序:

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// 1. 按标题(字符串,不区分大小写)升序排序 console.log('--- 按标题升序排序 ---'); const sortedByTitle = sortBy(todos, item => item.title.toUpperCase()); console.log(sortedByTitle); /* [   { id: 5, title: 'Deploy Application', duedate: 5, prio: 1 },   { id: 2, title: 'Build Todo App', duedate: 8, prio: 1 },   { id: 1, title: 'Learn javascript', duedate: 9, prio: 2 },   { id: 3, title: 'Refactor Code', duedate: 7, prio: 3 },   { id: 4, title: 'Write Tests', duedate: 6, prio: 2 } ] */  // 2. 按截止日期(数字)升序排序 console.log('n--- 按截止日期升序排序 ---'); const sortedByDuedate = sortBy(todos, item => item.duedate); console.log(sortedByDuedate); /* [   { id: 5, title: 'Deploy Application', duedate: 5, prio: 1 },   { id: 4, title: 'Write Tests', duedate: 6, prio: 2 },   { id: 3, title: 'Refactor Code', duedate: 7, prio: 3 },   { id: 2, title: 'Build Todo App', duedate: 8, prio: 1 },   { id: 1, title: 'Learn JavaScript', duedate: 9, prio: 2 } ] */  // 3. 按优先级(数字)升序排序 console.log('n--- 按优先级升序排序 ---'); const sortedByPrio = sortBy(todos, item => item.prio); console.log(sortedByPrio); /* [   { id: 2, title: 'Build Todo App', duedate: 8, prio: 1 },   { id: 5, title: 'Deploy Application', duedate: 5, prio: 1 },   { id: 1, title: 'Learn JavaScript', duedate: 9, prio: 2 },   { id: 4, title: 'Write Tests', duedate: 6, prio: 2 },   { id: 3, title: 'Refactor Code', duedate: 7, prio: 3 } ] */

通过这种方式,我们只需一个 sortBy 函数,就能根据不同的 keyFn 实现多种排序需求,极大地简化了代码。

注意事项与最佳实践

  1. 降序排序: 如果需要降序排序,可以修改 keyFn 返回值的符号(针对数字),或者在最终 map 之后使用 reverse() 方法。

    • 数字降序:sortBy(todos, item => -item.duedate)
    • 通用降序:sortBy(todos, item => item.duedate).reverse()
  2. 字符串国际化排序: 对于包含非英文字符的字符串排序,直接使用 > 和 < 运算符可能不准确。此时,keyFn 可以返回 item.title.localeCompare() 的结果,或者在 sort 内部使用 localeCompare。

    // 如果 keyFn 返回字符串,可以直接在 sort 函数中用 localeCompare const sortByLocale = (ary, keyFn) => ary     .map(item => [keyFn(item), item])     .sort((a, b) => a[0].localeCompare(b[0])) // 使用 localeCompare     .map(pair => pair[1]);  // 使用示例: // sortByLocale(todos, item => item.title);

  3. 性能考量: Schwartzian 变换会创建两个中间数组(map 和 sort 步骤各一个),这会增加内存开销。对于小型数组,这通常不是问题。但对于非常大的数据集,如果性能是关键因素,可能需要权衡。在大多数UI场景中,这种开销是可接受的。

  4. 处理空值或 undefined keyFn 应该能够健壮地处理可能不存在的属性值,例如返回一个默认值或通过可选链操作符 ?. 避免错误。

    // 示例:处理可能不存在的 duedate sortBy(todos, item => item.duedate ?? Infinity); // 将 undefined 或 null 视为最大值

  5. 稳定性: Array.prototype.sort() 在现代浏览器中通常是稳定的(即相等元素的相对顺序不会改变),但并非所有JavaScript环境都保证这一点。Schwartzian 变换本身不会破坏稳定性,因为它保留了原始元素的引用。

总结

通过引入一个通用的 sortBy 高阶函数,并结合键提取函数 keyFn 的思想,我们能够有效地整合和优化 JavaScript 中的重复排序逻辑。这种模式不仅使代码更加简洁、可读,而且极大地提高了排序功能的灵活性和可维护性。在实际开发中,采用这种策略能够帮助我们构建更健壮、更易于扩展的数据处理模块。

以上就是JavaScript通用排序策略:利用高阶函数简化

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