手写实现一个缓存函数 memoize

缓存函数（memoize）是一个优化技术，用于缓存函数的计算结果，以避免重复计算相同的输入。

下面是一个简单的手写 memoize 函数实现：

实现

function memoize(fn) {
    // 创建一个 Map 对象，用于存储缓存结果
    const cache = new Map();

    // 返回一个新的函数，这个函数会使用缓存
    return function(...args) {
        // 将参数转换为一个唯一的键
        const key = JSON.stringify(args);

        // 检查缓存中是否已有结果
        if (cache.has(key)) {
            return cache.get(key);
        }

        // 调用原始函数并存储结果
        const result = fn(...args);
        cache.set(key, result);

        return result;
    };
}

// 示例用法
function slowFunction(n) {
    // 模拟一个耗时操作
    for (let i = 0; i < 1e6; i++) {}
    return n * n;
}

// 创建一个缓存版本的 slowFunction
const memoizedSlowFunction = memoize(slowFunction);

console.time('First call');
console.log(memoizedSlowFunction(5)); // 输出: 25
console.timeEnd('First call'); // 第一次调用会比较慢

console.time('Second call');
console.log(memoizedSlowFunction(5)); // 输出: 25
console.timeEnd('Second call'); // 第二次调用会更快，因为结果被缓存了

说明

1. memoize 函数：

   • 接受一个函数 fn 作为参数。
   • 创建一个 Map 对象 cache 用于存储函数调用的结果，Map 是用于存储键值对的结构，支持按键访问。
   • 返回一个新函数，该函数首先检查缓存中是否存在对应参数的结果：
     • 如果存在，直接返回缓存中的结果。
     • 如果不存在，计算结果、缓存它，并返回结果。

2. JSON.stringify(args)：

   • 将函数参数转换为一个唯一的键，以便在 Map 中存储和检索结果。这种方式适用于简单参数（如基本数据类型和对象），但对于复杂对象（如函数、日期等），可能需要更复杂的键生成策略。

3. 性能测试：

   • 使用 console.time 和 console.timeEnd 测量函数调用的时间。第一次调用通常较慢，因为需要计算并缓存结果；第二次调用较快，因为结果已经在缓存中。

注意事项

• 键的唯一性：JSON.stringify 对于复杂的对象或参数可能会生成不唯一的键。如果需要处理更复杂的参数或数据类型，可以考虑其他方法来生成唯一键（例如，使用哈希函数）。
• 缓存清理：上面的实现没有清理缓存。如果函数的输入参数非常多或者结果很大，可能需要实现缓存清理策略来避免内存泄漏。

扩展

可以根据实际需求对 memoize 函数进行扩展，例如添加缓存大小限制、定时缓存清理等。