浅谈自记忆函数

浅谈自记忆函数

最近阅读《JavaScript忍者秘籍》看到了一种有趣的函数：自记忆函数。

简介

何为自记忆函数？书中提到：

记忆化（memoization）是一种构建函数的处理过程，能够记住上次计算结果

通过这句话可以得出，自记忆函数其实就是能够记住上次计算结果的函数。在实现中，我们可以这样进行处理：当函数计算得到结果时，就将该结果按照参数存储起来。采取这种方式时，如果另外一个调用也使用相同的参数，我们则可以直接返回上次存储的结果而不是再计算一遍。

显而易见，像这样避免既重复又复杂的计算可以显著提高性能。对于动画中的计算、搜索不经常变化的数据或任何耗时的数学计算来说，记忆化这种方式是十分有用的。

一个自记忆函数的例子

下面这个例子展现自记忆函数的工作方式：

// 自记忆素数检测函数
function isPrime (value) {
  // 创建缓存
  if (!isPrime.answers) {
    isPrime.answers = {};
  }
  // 检查缓存的值
  if (isPrime.answers[value] !== undefined) {
    return isPrime.answers[value];
  }
  // 0和1不是素数
  var prime = value !== 0 && value !== 1;
  // 检查是否为素数
  for (var i = 2; i < value; i++) {
    if (value % i === 0) {
      prime = false;
      break;
    }
  }
  // 存储计算值
  return isPrime.answers[value] = prime
}

isPrime函数是一个自记忆素数检测函数，每当它被调用时：

首先，检查它的answers属性来确认是否已经有自记忆的缓存，如果没有，创建一个。

接下来，检查参数之前是否已经被缓存过，如果在缓存中找到该值，直接返回缓存的结果。

如果参数是一个全新的值，进行正常的素数检测。

最后，存储并返回计算值。

总结

自记忆函数有两个优点：

• 由于函数调用时会寻找之前调用所得到的值，所以用户最终会乐于看到所获得的性能收益。
• 它不需要执行任何特殊请求，也不需要做任何额外初始化，就能顺利进行工作。

但是，自记忆函数并不是完美的，它一样有着缺陷：

• 任何类型的缓存都必然会为性能牺牲内存。
• 很多人认为缓存逻辑不应该和业务逻辑混合，函数或方法只需要把一件事情做好。
• 对自记忆函数很难做负载测试或估算算法复杂度，因为结果依赖于函数之前的输入。