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2022 iThome 鐵人賽

DAY 7
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閱讀說明

整篇會分成以下幾個部分:

  • 使用時機
  • 語法
  • 範例
  • 注意事項
  • ECMAScript
  • 結論

filter 這個 method 的全寫應該是 Array.prototype.filter,有興趣可以看 Day 2 的介紹,這邊會直接使用 filter() 作為替代。

Array method 有不少會使用到 callback function,如果尚不熟悉的話,可以看 Day 2 的介紹。

範例使用的 callback 都會使用箭頭函式做介紹,如果尚不熟悉的話可以參考 MDN 的介紹。

最後會透過分析 ECMAScript 來驗證是否有吻合,如果覺得 ECMAScript 有點艱澀難懂,我們在 Day 4 、Day 5 有介紹其相關術語可以幫助閱讀。


使用時機

當你需要從陣列找 所有 符合條件的 element 的時候。

filter() 會回傳一個 陣列,包含 所有 符合條件的 element, 如果沒有則回傳一個 空陣列

你同時可能會想到的其他方法:

  • find() - 找到第 1 個符合條件的 element
  • findLast() - 從陣列結尾開始,找到第 1 個符合條件的 element
  • includes() - 確認元素是否有在陣列內
  • indexOf() - 回傳元素的索引值
  • findIndex() - 回傳元素的索引值
  • some() - 測試陣列的元素是否至少有一個符合條件

語法

  • Arrow function (直接定義箭頭函式)
filter((element, index, array) => {
	/* 測試條件 */
})
  • Callback
filter(callbackFn,thisArg)
  • Inline Callback (直接定義匿名函式)
filter(function(element, index, array) {
	/* 測試條件 */
}, thisArg)

參數

filter() 的第 1 個參數為 callback, 第 2 個參數為選擇性 (optional) 的 thisArg

callback

這個 callback 又稱為 testing functionpredicate ,顧名思義它會被拿來測試某些條件,再準確一點應該稱作斷言 (assert) ,因為它最後回傳的值會被強制轉換成布林值 (truefalse)!

當這個 callback 被呼叫時會帶入 elementindexarray 三個參數。

filter() 會按照陣列元素的順序依次 (升冪) 呼叫這個 callback,直到這個 callback 回傳 true 或當陣列元素已被遍歷完畢即停止,換句話說,如果這個陣列有 5 個元素,那這個 callback 至多會被呼叫 5 次。

  • element
    陣列當前的元素 (element),callback 的第 1 個參數,為 filter() 當前遍歷到的元素,也就表示 element 會依陣列的順序動態變化。

  • index
    陣列當前元素的索引值 (index),callback 的第 2 個參數,為 filter() 當前遍歷到的元素其索引值,也就表示 index 會依陣列的順序動態變化。

  • array
    呼叫 filter() 的陣列本身 (被遍歷的陣列本身), callback 的第 3 個參數,不論 filter() 當下遍歷到哪個元素上, array 都會指向被遍歷的陣列本身,也就是呼叫 filter() 的陣列本身。

thisArg

filter() 的第 2 個選擇性參數,它會被傳入 callback 並作為其 this 的值,否則就會是 undefined

請注意,如果 callback 使用箭頭函式的話則沒有作用!

可以參考 Example - 4 的寫法。

Return Value

回傳一個新陣列,裡面包括所有符合條件的元素,也就是原陣列中符合 testing function 的所有元素 (回傳 true)。

如果沒有符合條件的元素則回傳空陣列。

Mutability

不會變動到原陣列。


範例

Example 1 - 基礎用法:

const numbers = [2, 3, 10, 12, 9, 4, 7]

const odds = numbers.filter(number => number % 2 !== 0)

console.log(odds)

// [3, 9, 7]
  • 宣告了一個包含 7 個元素的陣列實例 - numbers
  • numbers 呼叫 filter() 時會順著原型鏈拿到放在 Array.prototype 指向的 prototype 物件上的 filter() method
  • filter() 呼叫時需傳入了一個 callback (testing function),因此我們直接在 filter() 的參數裡定義一個帶有 number 參數的箭頭函式
  • filter() 被呼叫時, filter() 會執行 callback,並帶入 elementindexarray 等 3 個參數,其中的 element 會被指派給 number 這個參數
  • 因為 callback 並沒有定義另外 2 個參數,所以它們不會產生任何作用
  • callback 會測試陣列的每個元素是否為奇數,如果為 true,當前的元素就會被推入新的陣列
  • 當陣列的元素都被遍歷完後便回傳這個新陣列
  • 最後這個新陣列被指派給了 odds

Example 2 - 使用 index 參數:

const names = ['Tyler', 'Coby', 'Jason', 'Amber', 'Emma', 'Arpad', 'Alexsander']

const pickNames = names.filter((name, index) => name[0].toLowerCase() === 'a' && index <= 5)

console.log(pickNames)

// ['Amber', 'Arpad']
  • 要使用 index 參數, callback 必須依照順序定義參數,不能略過前面的參數

Example 3 - 陣列包含多個物件:

const foods = [
	{ name: 'kiwi', price: 120, type: 'fruit'},
	{ name: 'oyster', price: 250, type: 'seafood' },
	{ name: 'milk', price: 180, type: 'beverage' },
	{ name: 'cherry', price: 300, type: 'fruit' },
	{ name: 'mango', price: 420, type: 'fruit' }
]

const cheapFruits = foods.filter((food, index) => food.price <= 300 && food.type === 'fruit')

console.log(cheapFruits);
// [{ name: 'milk', price: 180, type: 'beverage' }, { name: 'cherry', price: 300, type: 'fruit' }]

Example 4 - 使用 thisArg 參數

const stars = ["Charlize", "Emma", "Jake", "Collin", "Brad"]

const ages = [35, 16, 20, 41, 12]

const childStars = stars.filter(function(_star, index) {
	return this[index] < 18;
}, ages)

console.log(childStars)
// ['Emma', 'Brad']
  • ages 被作為 filter() 的第 2 個參數傳入
  • 在這個 callback 內部出現的 this 會指向 ages
  • 注意不能使用箭頭函式

注意事項

請注意 callback 定義時的參數順序,依序應為 elementindexarray,但不可隨意略過,假如你只想使用 index 而不需要 element, 應該要照上面 Example 2 的寫法。

參數名稱可以隨意命名但通常會有一些慣例以增加可讀性,例如上面的例子便使用 number 來表示 numbers 這個陣列的每個元素。

有一點值得注意的是,雖然 filter() 不會變動到原陣列,但我們傳進去的 callback 卻有可能 ,而陣列元素被遍歷的範圍在第一次呼叫 callback 前就已經確立好了 (也就是 filter() 被呼叫後但 callback 尚未被呼叫),因此有可能會發生以下的狀況:

  • 在這之後才被添加 (appended) 進去的元素不會被 callback 遍歷到
  • 如果原先存在的元素被變動到了, 那當 callback 遍歷到此元素時會使用它最新的值,而非原先的值
  • 如果原先存在的元素被刪除了,那當 callback 遍歷到此元素時,其值會是 undefined

上述這種高併發 (concurrent) 的更動會導致程式碼非常難以閱讀,非常不建議使用 (除非有特殊的情境)。


ECMAScript

演算法步驟

7.1

  1. this 轉型成一個 object 後指派給 O
  2. 取得 O 的長度並指派給 len
  3. 如果 callbackfn 是不可呼叫的 object 則丟出一個 TypeError
  4. 使用 O 作為原型創造出一個長度為 0 的陣列並指派給 A
  5. 將 0 指派給 k
  6. 將 0 指派給 to
  7. k < len 時,重複以下步驟
    a. 將 k 轉型成 Number 後再轉型成 String 並指派給 Pk
    b. 確認 O 是否有 Pk 這個屬性並將結果的布林值指派給 kPresent
    c. 如果 kPresent 為 true,則進行以下步驟
    i. 讀取 OPk 屬性的值,並指派給 kValue
    ii. 呼叫 callbackfn 並帶入 « kValue, ?(k), O » 這個 argumentList,並將回傳的值轉成布林值後指派給 selected
    iii. 如果 selectedtrue ,則執行以下步驟
    1. 將 to 轉型成字串,在 A 上新增一個值為 kValueto 屬性
    2. to = to + 1
    d. k = k + 1
  8. 回傳 A

粗略解析

  • 演算法的前 3 個步驟都是用來做一些前置處理,包括轉型、確認長度、確認參數是否為一個 function 等...

  • 步驟 4 則創造了一個類陣列,之後會被當作結果回傳

  • 步驟 7 開始執行迴圈,最大圈數為陣列長度,計數從 0 開始,重複以下步驟:

    • 依照當前計數的值取出物件相對應的屬性的值
    • 呼叫 callbackfn 並帶入被取出的 元素當前計數陣列本身 這 3 個參數
    • 如果測試結果為 true 就將這個被取出的屬性的值新增至步驟 4 創造出的類陣列
  • 出現 ? 的地方代表有可能會丟出錯誤,所以整個演算法有 7 處有機會丟出錯誤,例如步驟 1 的 ToObject(),當你傳入 Undefined 或 Null 即會丟出一個 TypeError 的錯誤

  • 如果出現 ! ,則代表這個 abstract operation 絕對不會丟出錯誤,例如步驟 7 的 ToString() 它會在參數是一個 Symbol 時丟出一個 TypeError,但我們確定丟進去的是一個 Number (F(k)),因此不會有丟出錯誤的可能

  • ECMAScript 其實並沒有規定使用 filter() 的物件必須是一個陣列,從步驟 1 跟 Note 2 可以看得出來,我們來驗證一下:

7.2


結論

filter() 是一個很常用的咩色,過濾資料很方便,你只需要將邏輯專注在這個 testing funciton 上並注意使用的參數即可。

thisArg 雖然挺方便的,但它在閱讀時有些不直覺,容易搞不清楚 callback 的 this 是指誰。

最後,希望大家可以開心地使用各種咩色,體驗它帶給你的便利,祝大家歸剛沒煩惱。


參考資源

Array.prototype.find - MDN
Draft ECMA 262 - TC39


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直播中

1 則留言

0
Kenny
iT邦新手 3 級 ‧ 2022-09-22 20:50:11

看到 example 3 想說有需要這樣強調嗎/images/emoticon/emoticon01.gif

...
=> food.price <=
...

結果看錯XD

阿傑 iT邦新手 4 級 ‧ 2022-09-22 21:19:32 檢舉

我剛看也嚇了一跳!!!

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