JavaScript惰性求值的一种实现方法示例

前言

在学习 Haskell 时，我遇到了这种写法：

sum (takeWhile (<10000) (filter odd (map (^2) [1..])))

这段代码的意思是，找出自然整数中小于 10000 的同时是乘方数和奇数的数字，再把这些数加总。由于 Haskell 的懒运算特性，上面的程序并不会立马生成从 1 到 无限大的自然数列表，而是会等待 takeWhile 指令，再生成符合条件的列表。如果用 JS 来写，很难写出这么简洁高表达性的代码。一个可能的思路就是写个 while 循环，然后找到符合条件的数进行加总。这个比较简单，我就不演示了。

但是如果我们要用高阶函数来模拟 Haskell 的写法，就要想个办法实现懒运算了。提到懒，首先想到的就是 Iterator 。没人踢它一脚告诉它 next()，它会一直坐那儿不动的。

现在我们就来用 Iterator 来实现一个懒运算。

首先定义一个生成从 1 到无穷大自然数的 generator :

const numbers = function*() { let i = 1 while (true) { yield i++ }}

由于只有在 generator 执行后生成的 iterable 上执行 next() 方法，yield 才会执行，所以我们要做的主要工作就是实现不同的 next 方法，达到目的。

我们需要先创建一个工厂函数 Lazy，Lazy 封装了我们的各种目标操作 :

const Lazy = iterator => { const next = iterable.next.bind(iterable) const map = () => {} const filter = () => {} const takeWhile = () => {} return {  next,  map,  filter,  takeWhile, }

我们先实现 map 方法，它会把每次 next 返回的值根据提供的回调函数进行修改：

const map = f => { const modifiedNext = () => { const item = next() const mappedValue = f(item.value) return {  value: mappedValue,  done: item.done, } } const newIter = { ...iterable, next: modifiedNext } return lazy(newIter)}

再定义 filter 方法，它会让 next 只返回符合判断条件的值：

const filter = predicate => { const modifiedNext = () => { while (true) {  const item = next()  if (predicate(item.value)) {  return item  } } } const newIter = { ...iterable, next: modifiedNext } return lazy(newIter)}

最后，定义 takeWhile，它会限制 next 执行的条件，一旦条件不满足，则停止执行 next 并返回历史执行结果：

const takeWhile = predicate => { const result = [] let value = next().value while (predicate(value)) { result.push(value) value = next().value } return result}

主要的方法都定义完了，现在把它们合并起来：

const Lazy = iterable => { const next = iterable.next.bind(iterable) const map = f => { const modifiedNext = () => {  const item = next()  const mappedValue = f(item.value)  return {  value: mappedValue,  done: item.done,  } } const newIter = { ...iterable, next: modifiedNext } return lazy(newIter) } const filter = predicate => { const modifiedNext = () => {  while (true) {  const item = next()  if (predicate(item.value)) {   return item  }  } } const newIter = { ...iterable, next: modifiedNext } return lazy(newIter) } const takeWhile = predicate => { const result = [] let value = next().value while (predicate(value)) {  result.push(value)  value = next().value } return result } return Object.freeze({ map, filter, takeWhile, next, })}const numbers = function*() { let i = 1 while (true) { yield i++ }}