經過位掩碼解決不定參數問題

某年某月某一天,產品提了個需求:在用戶提交信息到服務端的時候,前端須要把全部數據所有轉爲大寫。what?首先想到的是在輸入框blur的時候,手動把信息轉爲大寫。打開頁面,定睛一看百十來個輸入框,難道每個輸入框都要去加相似的轉換大寫的邏輯嗎?css

這個時候,能夠想到經過css的屬性text-transform來設置頁面顯示的大小寫。設置輸入框的css爲text-transform:uppercase,以保證用戶看到的所有大寫的樣式,而後再提交的時候再進行數據的遍歷處理。前端

1. text-transform指定文本的大寫

input{
    text-transform: uppercase
}
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2. 批量處理每項數據

要批量處理每一項數據,其實就是遍歷。立刻想到的就是深拷貝,是的,只須要在深拷貝賦值的時候,多加一項數據處理便可。算法

2. 1深拷貝函數的實現

首先咱們須要實現一個深拷貝的函數,那咱們能夠直接利用遞歸的方式來實現設計模式

// 經過遞歸遍歷
function isObject(obj) {
    return typeof obj === 'object' && obj != null
}
function handleTraversal(source, cache = new WeakMap()) {
    if (!isObject(source)) {
        return source
    }

    if (cache.has(source)) {
        return cache.get(source)
    }

    const target = Array.isArray(source) ? [] : {}

    cache.set(source, target)

    for(let key in source) {
        let _sourceItem = source[key]
        
        if (source.hasOwnProperty(key)) {
            if (isObject(_sourceItem)) {
                target[key] = handleTraversal(_sourceItem, cache)
            } else {
                target[key] = _sourceItem
            }
        }
    }

    return target
}
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固然,經過cache能夠解決循環引用問題,可是仍是會存在爆棧的問題,能夠經過廣度遍歷(棧)來實現。緩存

2.2 自動轉爲大寫的實現

在遍歷數據過程當中,只需對非對象的數據進行進一步的轉換處理。即增長一個處理大寫的函數:函數

function transformToUpperCase(str) {
    return typeof str === 'string' ? str.toUpperCase() : str
}
// 增長toUpper參數
function handleTraversal(source, cache = new WeakMap(), toUpper) {
    ...
    
    if (isObject(_sourceItem)) {
      target[key] = handleTraversal(_sourceItem, cache, toUpper)
    } else {
      target[key] = toUpper === true ? transformToUpperCase(_sourceItem) : _sourceItem
    }
    
    ...
}
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大功告成!!! 過了一天,需求又來了,不只要大寫,還須要把多個連續空格轉爲單個空格。測試

2.3 多個空格轉爲單個空格的實現

繼續增長處理函數:優化

function moreSpaceToSingleSpace(str) {
    return str.replace(/\s+/g, ' ')
}
function handleTraversal(source, cache = new WeakMap(), toUpper, replaceMoreSpace) {
    ...
    if (isObject(_sourceItem)) {
        target[key] = handleTraversal(_sourceItem, cache, toUpper, replaceMoreSpace)
    } else {
        if (typeof _sourceItem === 'string') {
            if (toUpper === true) {
              _sourceItem = transformToUpperCase(_sourceItem)
            }
        
            if (replaceMoreSpace === true) {
              _sourceItem = moreSpaceToSingleSpace(_sourceItem)
            }
        
            target[key] = _sourceItem
          } else {
            target[key] = _sourceItem
          }
        }
    } 
    ...
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長舒一口氣,搞定!!! 那若是哪天又來個需求,要......,🤔️️️️🤔️️️️🤔️️️️,那豈不是又要加一個參數,而且在其餘地方調用的時候,而且只是轉換空格,那還要去多傳一個toupper=false,而且依次遞增,......,想都不敢想,接下來會發生什麼。ui

咱們能夠想一下,是否有一個值就能夠代替多種狀況的這種方法呢?那接下來,咱們引入位運算,來解決這個問題。spa

3. 經過位掩碼實現

3.1 位掩碼概述

按位操做符(Bitwise operators) 將其操做數(operands)看成32位的比特序列(由01組成),而不是十進制、十六進制或八進制數值。例如,十進制數9,用二進制表示則爲1001。按位操做符操做數字的二進制形式,可是返回值依然是標準的JavaScript數值。

3.1.1 按位邏輯操做符

首先咱們來看一下JavaScript中有哪些按位操做符:

  • 按位與(AND)

只有兩個操做數相應的比特位都是1時,結果才爲1,不然爲0

9 (base 10) = 00000000000000000000000000001001 (base 2)
    14 (base 10) = 00000000000000000000000000001110 (base 2)
                   --------------------------------
14 & 9 (base 10) = 00000000000000000000000000001000 (base 2) = 8 (base 10)
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  • 按位或(OR)

只有兩個操做數相應的比特位至少有一個爲1時,結果就爲1,不然爲0

9 (base 10) = 00000000000000000000000000001001 (base 2)
    14 (base 10) = 00000000000000000000000000001110 (base 2)
                   --------------------------------
14 | 9 (base 10) = 00000000000000000000000000001111 (base 2) = 15 (base 10)
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  • 按位異或(XOR)

只有兩個操做數相應的比特位有且只有一個爲1時,結果就爲1,不然爲0

9 (base 10) = 00000000000000000000000000001001 (base 2)
    14 (base 10) = 00000000000000000000000000001110 (base 2)
                   --------------------------------
14 | 9 (base 10) = 00000000000000000000000000000111 (base 2) = 7 (base 10)
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  • 按位非(NOT) 反轉操做數的比特位,即0變成11變成0
9 (base 10) = 00000000000000000000000000001001 (base 2)
               --------------------------------
    ~9 (base 10) = 11111111111111111111111111110110 (base 2) = -10 (base 10)
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更多的按位操做符的具體信息,請查看MDN

那麼接下來,咱們如何經過按位運算符來實現上面的問題呢?首先,能夠發現按位運算符是基於二進制的,而且運算過程是和1有很大關係,那咱們徹底能夠以只有一位爲1的值表示不一樣的處理方式,即:

  • 按位或表明的就是多種處理方式
  • 按位與來判斷是否包含當前處理方式

3.2 位掩碼具體實現

  1. 將不一樣的處理方式轉爲特殊的數字表示(轉爲二進制時有且只有一位爲1
const TO_UPPER = 1;
const REPLACE_MORE_SPACE = 2;
const TRIM_SPACE = 4;
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  1. 修改遍歷函數結構
function handleTraversal(source, cache = new WeakMap(), bitmask) {
    // 獲取處理方式
    const isUpper = bitmask & TO_UPPER;
    const isReplaceMoreSpace = bitmask & REPLACE_MORE_SPACE;
    const isTrimSpace = bitmask & TRIM_SPACE;
    
    if (isObject(_sourceItem)) {
        target[key] = handleTraversal(
            _sourceItem,
            ...[...arguments].slice(1)
        );
    } else {
        if (typeof _sourceItem === "string") {
            if (isUpper) {
                _sourceItem = transformToUpperCase(_sourceItem);
            }
            
            if (isReplaceMoreSpace) {
                _sourceItem = moreSpaceToSingleSpace(_sourceItem);
            }
            
            if (isTrimSpace) {
                _sourceItem = trimSpace(_sourceItem);
            }
            
            target[key] = _sourceItem;
        } else {
            target[key] = _sourceItem;
        }
    }
}
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// 測試
let a = {
    a: "aa a",
    b: {
      c: " ee ",
      d: null,
      f: undefined
    }
  };

  let b = handleTraversal(a, new WeakMap(), TO_UPPER | TRIM_SPACE);

  console.log(a);
  console.log(b);
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到這裏,咱們已經不用在之後用到這個函數的時候,還要去傳入多個參數,各類truefalse,經過位掩碼的方式咱們已經能夠解個沒必要要的參數傳遞。那既然到這裏了,咱們再回頭看一下這個函數,是否還有其餘的問題呢?

假如後面又加了一個參數以及一個處理函數,又要去更改函數內部的結構,違背了設計模式的開放—封閉原則。那麼接下來,咱們能夠經過策略模式進一步來優化。

4. 經過策略模式優化

熟悉策略模式的同窗,確定都知道經過策略模式,不只能夠有效地避免多重條件選擇語句,還提供了對開放—封閉原則的完美支持,將算法封裝在獨立的strategy中,使得它們易於切換,易於理解,易於擴展。

4.1. 策略類(strategy)的建立

const strategyProcess = {
    transformToUpperCase: {
        // 對應的二進制中1的位置
        value: TO_UPPER,
        // 對應的處理函數
        fn(str) {
            return str.toUpperCase();
        }
    },
    moreSpaceToSingleSpace: {
        value: REPLACE_MORE_SPACE,
        fn(str) {
            return str.replace(/\s+/g, " ");
        }
    },
    trimSpace: {
        value: TRIM_SPACE,
        fn(str) {
            return str.trim();
        }
    }
};
複製代碼

4.2. 遍歷函數優化

// 剔除以前的位掩碼,改成回調函數,全部處理隔離遍歷函數
function handleTraversal( source, cache = new WeakMap(), callback = () => {}
) {
    if (!isObject(source)) {
        return source;
    }

    if (cache.has(source)) {
        return cache.get(source);
    }

    const target = Array.isArray(source) ? [] : {};

    cache.set(source, target);

    for (let key in source) {
        let _sourceItem = source[key];

        if (source.hasOwnProperty(key)) {
            if (isObject(_sourceItem)) {
                target[key] = handleTraversal(
                    _sourceItem,
                    ...[...arguments].slice(1)
                );
            } else {
                if (typeof _sourceItem === "string") {
                    target[key] = callback(_sourceItem);
                } else {
                    target[key] = _sourceItem;
                }
            }
        }
    }

    return target;
}
複製代碼

4.3. 回調函數或調用策略類

// 獲取處理的方式,來調用處理方式的具體處理函數
const processFn = bitmask => {
    return function () {
        let result = arguments[0];

        Object.values(process).forEach(item => {
            const { value, fn } = item;

            result = bitmask & value ? fn(result) : result;
        });

        return result;
    };
};
複製代碼
// 測試2.0
let a = {
    a: "aa a",
    b: {
        c: " ee ",
        d: null,
        f: undefined
    }
};

let b = handleTraversal(
    a,
    new WeakMap(),
    processFn(TO_UPPER | TRIM_SPACE | REPLACE_MORE_SPACE)
);

console.log(a);
console.log(b);
複製代碼

4.4. 經過緩存優化策略類的調用

回調函數中,咱們能夠看到在handleTraversal遍歷函數中,每次調用callback時,都從新篩選策略類,既然這樣,能夠在首次篩選時進行緩存

const processFn = bitmask => {
    // 因爲weakMap的屬性必須爲對象,因此改成Map
    const cache = new Map();
    return function () {
        let result = arguments[0];

        if (cache.size > 0) {
            Object.values(cache).forEach(fn => {
                result = fn(result);
            });

            return result;
        }

        Object.values(process).forEach(item => {
            const {
                value,
                fn
            } = item;

            if (bitmask & value) {
                result = fn(result);
                cache.set(value, fn);
            }
        });

        return result;
    };
};
複製代碼

5. 總結

固然,本文主要是經過基於位運算的方案,來解決這種不定參數的問題。歡迎小夥伴提供更好的解決方案。

針對位運算,工做中確實用到的不多,可是用到它的地方,確實能夠達到意想不到的效果,而且其運算效率不只更高,還節省存儲空間。同時,位運算的在算法中也能夠起到妙趣橫生的有趣效果。

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