• JavaScript Memoization:让函数也有记忆功能


    realazy在blog上给出了一个JavaScript Memoization的实现,Memoization就是函数返回值的缓存,比如一个函数参数与返回结果一一对应的hash列表,wiki上其实也有详细解释,我不细说了,只讨论一下具体实现的问题,realazy文中的代码有一些问题,比如直接用参数拼接成的字符串作为查询缓存结果的key,如果参数里包括对象或数组的话,就很难保证唯一的key,还有1楼评论里提到的:[221,3]和[22,13]这样的参数也无法区分。

    那么来改写一下,首先还是用hash表来存放缓存数据:


    1. function Memoize(fn){
    2.     var cache = {};
    3.     return function(){
    4.         var key = [];
    5.         for( var i=0, l = arguments.length; i < l; i++ ) 
    6.             key.push(arguments[i]);
    7.         if( !(key in cache) )
    8.             cache[key] = fn.apply(this, arguments);
    9.         return cache[key];
    10.     };
    11. }

    嗯,区别是直接把数组当作键来用,不过要注意函数里的arguments是js解释器实现的一个特殊对象,并不是真正的数组,所以要转换一下……

    ps: 原来的参数包括方法名称和上下文引用:fib.fib_memo = Memoize(‘fib_memo’, fib),但实际上currying生成的函数里可以用this直接引用上层对象,更复杂的例子可以参考John Resig的makeClass,所以我改成直接传函数引用:fib.fib_memo = Memoize(fib.fib_memo)

    这样写看上去似乎很靠谱,由参数组成的数组不是唯一的么。但实际上,数组之所以能作为js对象的属性名称来使用,是因为它被当作字符串处理了,也就是说如果你给函数传的参数是这样:(1,2,3), cache对象就会是这个样子:{ “1,2,3″: somedata },如果你的参数里有对象,比如:(1,2,{i:”yy”}),实际的键值会是:”1,2,[object Object]“,所以这跟把数组拼接成字符串的方法其实没有区别……

    示例:

    1. var a = [1,2,{yy:'0'}];
    2. var b = [1,2,{xx:'1'}];
    3. var obj = {};
    4. obj[a] = "111";
    5. obj[b] = "222";
    6. for( var i in obj )
    7.     alert( i + " = " + obj[i] );    //只会弹出"1,2,[object Object] = 222",obj[a] = "111"被覆盖了

    直接用参数作为键名的方法不靠谱了…………换一种方法试试:

    1. function Memoize(fn){
    2.     var cache = {}, args = [];
    3.     return function(){
    4.         for( var i=0, key = args.length; i < key; i++ ) {
    5.             if( equal( args[i], arguments )  )
    6.                 return cache[i];
    7.         }
    8.         args[key] = arguments;
    9.         cache[key] = fn.apply(this, arguments);
    10.         return cache[key];
    11.     };
    12. }

    可以完全避免上述问题,没有使用hash的键值对索引,而是把函数的参数和结果分别缓存在两个列表里,每次都先遍历整个参数列表作比较,找出对应的键名/ID号之后再从结果列表里取数据。以下是比较数组的equal方法:

    1. function equal( first, second ){
    2.     if( !first || !second || first.constructor != second.constructor )
    3.         return false;
    4.     if( first.length && typeof first != "string"  )
    5.         for(var i=0, l = ( first.length > second.length ) ? first.length : second.length; i<l; i++){
    6.             if( !equal( first[i], second[i] ) ) return false;
    7.         }
    8.     else if( typeof first == 'object' )
    9.         for(var n in first){
    10.             if( !equal( first[n], second[n] ) ) return false;
    11.         }
    12.     else
    13.         return ( first === second );
    14.     return true;
    15. }

    千万不要直接用==来比较arguments和args里的数组,那样比较的是内存引用,而不是参数的内容。

    这种方法的速度很慢,equal方法其实影响不大,但是缓存的结果数量多了以后,每次都要遍历参数列表却是很没效率的(求80以上的fibonacci数列,在firefox3和safari3上都要40ms左右)

    如果在实际应用中参数变动不多或者不接受参数的话,可以参考Oliver Steel的这篇《One-Line JavaScript Memoization》,用很短的函数式风格解决问题:

    1. function Memoize(o, p) {
    2.     var f = o[p], mf, value;
    3.     var s = function(v) {return o[p]=v||mf};
    4.     ((mf = function() {
    5.         (s(function(){return value})).reset = mf.reset;
    6.         return value = f.apply(this,arguments); //此处修改过,允许接受参数
    7.     }).reset = s)();
    8. }

    示例:

    1. var fib = {
    2.     temp: function(n){
    3.         for(var i=0;i<10000;i++)
    4.             n=n+2;
    5.         return n;
    6.     }
    7. }
    8.  
    9. Memoize(fib,"temp"); //让fib.temp缓存返回值
    10.  
    11. fib.temp(16); //执行结果:20006,被缓存
    12. fib.temp(20); //执行结果:20006
    13. fib.temp(10); //执行结果:20006
    14.  
    15. fib.temp.reset(); //重置缓存
    16. fib.temp(10); //执行结果:20010
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