Array.prototype.reduce()

callbackFn

Eine Funktion, die für jedes Element im Array ausgeführt wird. Ihr Rückgabewert wird zum Wert des accumulator-Parameters beim nächsten Aufruf von callbackFn. Für den letzten Aufruf wird der Rückgabewert zum Rückgabewert von reduce(). Die Funktion wird mit den folgenden Argumenten aufgerufen:

accumulator

Der Wert, der aus dem vorherigen Aufruf von callbackFn resultiert. Beim ersten Aufruf ist sein Wert initialValue, wenn dieser angegeben ist; andernfalls ist sein Wert array[0].

currentValue

Der Wert des aktuellen Elements. Beim ersten Aufruf ist sein Wert array[0], wenn initialValue angegeben ist; andernfalls ist sein Wert array[1].

currentIndex

Die Indexposition von currentValue im Array. Beim ersten Aufruf ist sein Wert 0, wenn initialValue angegeben ist, andernfalls 1.

array

Das Array, auf das reduce() aufgerufen wurde.

initialValue Optional

Ein Wert, mit dem accumulator beim ersten Aufruf des Callbacks initialisiert wird. Wenn initialValue angegeben ist, beginnt callbackFn mit dem ersten Wert im Array als currentValue. Wenn initialValue nicht angegeben ist, wird accumulator mit dem ersten Wert im Array initialisiert und callbackFn beginnt mit dem zweiten Wert im Array als currentValue. In diesem Fall, wenn das Array leer ist (sodass es keinen ersten Wert gibt, der als accumulator zurückgegeben werden kann), wird ein Fehler ausgelöst.

Der Wert, der aus der vollständigen Ausführung der "Reducer"-Callback-Funktion über das gesamte Array resultiert.

TypeError

Wird ausgelöst, wenn das Array keine Elemente enthält und initialValue nicht bereitgestellt wird.

Die reduce()-Methode ist eine iterative Methode. Sie führt eine "Reducer"-Callback-Funktion für alle Elemente im Array in aufsteigender Index-Reihenfolge aus und akkumuliert sie zu einem einzigen Wert. Jedes Mal wird der Rückgabewert von callbackFn beim nächsten Aufruf erneut an callbackFn als accumulator übergeben. Der endgültige Wert von accumulator (der der Wert ist, der von callbackFn bei der letzten Iteration des Arrays zurückgegeben wird) wird zum Rückgabewert von reduce(). Lesen Sie den Abschnitt iterative Methoden, um mehr darüber zu erfahren, wie diese Methoden im Allgemeinen funktionieren.

callbackFn wird nur für Array-Indizes aufgerufen, denen Werte zugewiesen sind. Es wird nicht für leere Stellen in dünn besetzten Arrays aufgerufen.

Im Gegensatz zu anderen iterativen Methoden akzeptiert reduce() kein thisArg-Argument. callbackFn wird immer mit undefined als this aufgerufen, das durch globalThis ersetzt wird, wenn callbackFn nicht strikt ist.

reduce() ist ein zentrales Konzept in der funktionalen Programmierung, wo es nicht möglich ist, Werte zu verändern, sodass um alle Werte in einem Array zu akkumulieren, ein neuer Akkumulatorwert bei jeder Iteration zurückgegeben werden muss. Diese Konvention überträgt sich auf JavaScripts reduce(): Sie sollten Spreading oder andere Kopiermethoden verwenden, wo möglich, um neue Arrays und Objekte als Akkumulator zu erstellen, anstatt das bestehende zu verändern. Wenn Sie sich entscheiden, den Akkumulator anstelle dessen zu verändern, denken Sie daran, das modifizierte Objekt dennoch im Callback zurückzugeben, andernfalls erhält die nächste Iteration undefined. Beachten Sie jedoch, dass das Kopieren des Akkumulators wiederum zu erhöhtem Speicherverbrauch und verschlechterter Leistung führen kann – siehe Wann reduce() nicht verwendet werden sollte für weitere Details. In solchen Fällen ist es besser, eine for-Schleife zu verwenden, um schlechte Leistung und unleserlichen Code zu vermeiden.

Die reduce()-Methode ist generisch. Sie erwartet nur, dass der this-Wert eine length-Eigenschaft und Eigenschaften mit ganzzahligen Schlüsselwerten hat.

Wenn das Array nur ein Element hat (unabhängig von der Position) und kein initialValue bereitgestellt wird, oder wenn initialValue bereitgestellt wird, aber das Array leer ist, wird der Einzelwert ohne einen Aufruf von callbackFn zurückgegeben.

Wenn initialValue bereitgestellt wird und das Array nicht leer ist, wird die Reduce-Methode immer die Callback-Funktion beginnend an Index 0 aufrufen.

Wenn initialValue nicht bereitgestellt wird, wird die Reduce-Methode für Arrays mit einer Länge größer als 1, gleich 1 und 0 unterschiedlich agieren, wie im folgenden Beispiel gezeigt:

const getMax = (a, b) => Math.max(a, b);

// callback is invoked for each element in the array starting at index 0
[1, 100].reduce(getMax, 50); // 100
[50].reduce(getMax, 10); // 50

// callback is invoked once for element at index 1
[1, 100].reduce(getMax); // 100

// callback is not invoked
[50].reduce(getMax); // 50
[].reduce(getMax, 1); // 1

[].reduce(getMax); // TypeError

Der folgende Code zeigt, was passiert, wenn wir reduce() mit einem Array und ohne Anfangswert aufrufen.

const array = [15, 16, 17, 18, 19];

function reducer(accumulator, currentValue, index) {
  const returns = accumulator + currentValue;
  console.log(
    `accumulator: ${accumulator}, currentValue: ${currentValue}, index: ${index}, returns: ${returns}`,
  );
  return returns;
}

array.reduce(reducer);

Das Callback würde viermal aufgerufen werden, mit den Argumenten und Rückgabewerten in jedem Aufruf wie folgt:

Der array-Parameter ändert sich während des Prozesses nie – er bleibt immer [15, 16, 17, 18, 19]. Der von reduce() zurückgegebene Wert wäre der Wert aus dem letzten Callback-Aufruf (85).

Hier reduzieren wir das gleiche Array mit demselben Algorithmus, jedoch mit einem initialValue von 10, der als zweites Argument zu reduce() übergeben wird:

[15, 16, 17, 18, 19].reduce(
  (accumulator, currentValue) => accumulator + currentValue,
  10,
);

Das Callback würde fünfmal aufgerufen werden, mit den Argumenten und Rückgabewerten in jedem Aufruf wie folgt:

Der Wert, der in diesem Fall von reduce() zurückgegeben würde, wäre 95.

Um die Werte in einem Array von Objekten zu summieren, müssen Sie einen initialValue angeben, sodass jedes Element Ihre Funktion durchläuft.

const objects = [{ x: 1 }, { x: 2 }, { x: 3 }];
const sum = objects.reduce(
  (accumulator, currentValue) => accumulator + currentValue.x,
  0,
);

console.log(sum); // 6

Die pipe-Funktion nimmt eine Sequenz von Funktionen und gibt eine neue Funktion zurück. Wenn die neue Funktion mit einem Argument aufgerufen wird, werden die Funktionen in der Reihenfolge aufgerufen, wobei jede den Rückgabewert der vorherigen Funktion erhält.

const pipe =
  (...functions) =>
  (initialValue) =>
    functions.reduce((acc, fn) => fn(acc), initialValue);

// Building blocks to use for composition
const double = (x) => 2 * x;
const triple = (x) => 3 * x;
const quadruple = (x) => 4 * x;

// Composed functions for multiplication of specific values
const multiply6 = pipe(double, triple);
const multiply9 = pipe(triple, triple);
const multiply16 = pipe(quadruple, quadruple);
const multiply24 = pipe(double, triple, quadruple);

// Usage
multiply6(6); // 36
multiply9(9); // 81
multiply16(16); // 256
multiply24(10); // 240

Promise-Sequenzierung ist im Wesentlichen die funktionale Verknüpfung, die im vorherigen Abschnitt erläutert wurde, jedoch asynchron.

// Compare this with pipe: fn(acc) is changed to acc.then(fn),
// and initialValue is ensured to be a promise
const asyncPipe =
  (...functions) =>
  (initialValue) =>
    functions.reduce((acc, fn) => acc.then(fn), Promise.resolve(initialValue));

// Building blocks to use for composition
const p1 = async (a) => a * 5;
const p2 = async (a) => a * 2;
// The composed functions can also return non-promises, because the values are
// all eventually wrapped in promises
const f3 = (a) => a * 3;
const p4 = async (a) => a * 4;

asyncPipe(p1, p2, f3, p4)(10).then(console.log); // 1200

asyncPipe kann auch unter Verwendung von async/await implementiert werden, was seine Ähnlichkeit mit pipe besser demonstriert:

const asyncPipe =
  (...functions) =>
  (initialValue) =>
    functions.reduce(async (acc, fn) => fn(await acc), initialValue);

reduce() überspringt fehlende Elemente in dünn besetzten Arrays, es überspringt jedoch keine undefined-Werte.

console.log([1, 2, , 4].reduce((a, b) => a + b)); // 7
console.log([1, 2, undefined, 4].reduce((a, b) => a + b)); // NaN

Die reduce()-Methode liest die length-Eigenschaft von this und greift dann auf jede Eigenschaft zu, deren Schlüssel ein nichtnegativer Ganzzahlwert kleiner als length ist.

const arrayLike = {
  length: 3,
  0: 2,
  1: 3,
  2: 4,
  3: 99, // ignored by reduce() since length is 3
};
console.log(Array.prototype.reduce.call(arrayLike, (x, y) => x + y));
// 9

Mehrzweck-Higher-Order-Funktionen wie reduce() können mächtig, aber manchmal schwierig zu verstehen sein, besonders für weniger erfahrene JavaScript-Entwickler. Wenn der Code durch die Verwendung anderer Array-Methoden klarer wird, müssen Entwickler den Kompromiss bei der Lesbarkeit gegen die anderen Vorteile von reduce() abwägen.

Beachten Sie, dass reduce() immer äquivalent zu einer for...of-Schleife ist, außer dass anstelle der Änderung einer Variablen im übergeordneten Bereich, wir jetzt den neuen Wert bei jeder Iteration zurückgeben:

const val = array.reduce((acc, cur) => update(acc, cur), initialValue);

// Is equivalent to:
let val = initialValue;
for (const cur of array) {
  val = update(val, cur);
}

Wie zuvor erwähnt, möchten Menschen reduce() verwenden, um funktionale Programmierpraktiken immutablen Daten zu imitieren. Daher kopieren Entwickler, die die Unveränderlichkeit des Akkumulators aufrechterhalten, oft den gesamten Akkumulator bei jeder Iteration, so wie hier:

const names = ["Alice", "Bob", "Tiff", "Bruce", "Alice"];
const countedNames = names.reduce((allNames, name) => {
  const currCount = Object.hasOwn(allNames, name) ? allNames[name] : 0;
  return {
    ...allNames,
    [name]: currCount + 1,
  };
}, {});

Dieser Code ist leistungsschwach, weil bei jeder Iteration das gesamte allNames-Objekt kopiert werden muss, welches groß sein könnte, je nachdem, wie viele eindeutige Namen es gibt. Dieser Code hat ein schlechtestes Fall O(N^2) Leistungsprofil, wobei N die Länge der names ist.

Eine bessere Alternative besteht darin, das allNames-Objekt bei jeder Iteration zu verändern. Wenn jedoch allNames ohnehin verändert wird, möchten Sie vielleicht das reduce() in eine for-Schleife umwandeln, was viel klarer ist:

const names = ["Alice", "Bob", "Tiff", "Bruce", "Alice"];
const countedNames = names.reduce((allNames, name) => {
  const currCount = allNames[name] ?? 0;
  allNames[name] = currCount + 1;
  // return allNames, otherwise the next iteration receives undefined
  return allNames;
}, Object.create(null));

const names = ["Alice", "Bob", "Tiff", "Bruce", "Alice"];
const countedNames = Object.create(null);
for (const name of names) {
  const currCount = countedNames[name] ?? 0;
  countedNames[name] = currCount + 1;
}

Daher, wenn Ihr Akkumulator ein Array oder ein Objekt ist und Sie das Array oder Objekt bei jeder Iteration kopieren, können Sie versehentlich eine quadratische Komplexität in Ihren Code einführen, die dazu führt, dass die Leistung bei großen Daten schnell abnimmt. Dies ist in realem Code passiert – siehe zum Beispiel Making Tanstack Table 1000x faster with a 1 line change.

Einige der akzeptablen Anwendungsfälle von reduce() wurden oben genannt (insbesondere das Summieren eines Arrays, Promise-Sequenzierung und Funktionsverknüpfung). Es gibt andere Fälle, in denen bessere Alternativen als reduce() existieren.

• Einflachen eines Arrays von Arrays. Verwenden Sie flat() stattdessen.

  js

  const flattened = array.reduce((acc, cur) => acc.concat(cur), []);
  

  js

  const flattened = array.flat();
  

• Gruppierung von Objekten nach einer Eigenschaft. Verwenden Sie Object.groupBy() stattdessen.

  js

  const groups = array.reduce((acc, obj) => {
    const key = obj.name;
    const curGroup = acc[key] ?? [];
    return { ...acc, [key]: [...curGroup, obj] };
  }, {});
  

  js

  const groups = Object.groupBy(array, (obj) => obj.name);
  

• Verkettung von Arrays, die in einem Array von Objekten enthalten sind. Verwenden Sie flatMap() stattdessen.

  js

  const friends = [
    { name: "Anna", books: ["Bible", "Harry Potter"] },
    { name: "Bob", books: ["War and peace", "Romeo and Juliet"] },
    { name: "Alice", books: ["The Lord of the Rings", "The Shining"] },
  ];
  const allBooks = friends.reduce((acc, cur) => [...acc, ...cur.books], []);
  

  js

  const allBooks = friends.flatMap((person) => person.books);
  

• Entfernen von doppelten Einträgen in einem Array. Verwenden Sie Set und Array.from() stattdessen.

  js

  const uniqArray = array.reduce(
    (acc, cur) => (acc.includes(cur) ? acc : [...acc, cur]),
    [],
  );
  

  js

  const uniqArray = Array.from(new Set(array));
  

• Eliminierung oder Hinzufügen von Elementen in einem Array. Verwenden Sie flatMap() stattdessen.

  js

  // Takes an array of numbers and splits perfect squares into its square roots
  const roots = array.reduce((acc, cur) => {
    if (cur < 0) return acc;
    const root = Math.sqrt(cur);
    if (Number.isInteger(root)) return [...acc, root, root];
    return [...acc, cur];
  }, []);
  

  js

  const roots = array.flatMap((val) => {
    if (val < 0) return [];
    const root = Math.sqrt(val);
    if (Number.isInteger(root)) return [root, root];
    return [val];
  });
  

  Wenn Sie nur Elemente aus einem Array entfernen, können Sie auch filter() verwenden.

• Suche nach Elementen oder Testen, ob Elemente eine Bedingung erfüllen. Verwenden Sie find() und findIndex(), oder some() und every() stattdessen. Diese Methoden haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie zurückkehren, sobald das Ergebnis sicher ist, ohne das gesamte Array zu durchlaufen.

  js

  const allEven = array.reduce((acc, cur) => acc && cur % 2 === 0, true);
  

  js

  const allEven = array.every((val) => val % 2 === 0);
  

In Fällen, in denen reduce() die beste Wahl ist, können Dokumentation und semantische Variablennamen helfen, Lesbarkeitsnachteile zu mildern.

• Polyfill von Array.prototype.reduce in core-js
• es-shims polyfill von Array.prototype.reduce
• Indizierte Sammlungen Leitfaden
• Array
• Array.prototype.map()
• Array.prototype.flat()
• Array.prototype.flatMap()
• Array.prototype.reduceRight()
• TypedArray.prototype.reduce()
• Object.groupBy()
• Map.groupBy()