javascript如何实现函数缓存_它如何提升递归函数的性能?

23次阅读

memoize 是一种手动实现的缓存策略,用 map 存储输入与输出,提升纯函数(尤其递归)性能;手写需支持可序列化参数、保持 this 上下文,jsON.stringify 有局限,Map 可避免键冲突。

javascript如何实现函数缓存_它如何提升递归函数的性能?

什么是 memoize?它不是 javaScript 原生函数

memoize 是一种手动实现的缓存策略,核心是用对象Map 记录函数调用的输入与对应输出。javascript 没有内置 memoize,必须自己封装——尤其对递归函数(比如求斐波那契数列)效果明显,能将指数级时间复杂度降到线性。

如何手写一个基础 memoize 函数?

关键点在于:只缓存纯函数(相同输入必得相同输出)、只支持可序列化参数(如数字、字符串)、避免闭包污染缓存作用域

function memoize(fn) {   const cache = new Map();   return function(...args) {     const key = json.stringify(args);     if (cache.has(key)) {       return cache.get(key);     }     const result = fn.apply(this, args);     cache.set(key, result);     return result;   }; }
  • JSON.stringify(args) 简单但有局限:不能处理 undefinedfunctionsymbol循环引用
  • Map 而非普通对象,避免原型链干扰和类型转换问题(比如 cache['1']cache[1] 在对象里会冲突)
  • 不绑定 this,保留原函数上下文行为;若需绑定,应在调用时显式传入

为什么 memoize递归函数特别有效?

以经典 fibonacci 为例:未缓存时,fib(40) 会重复计算同一子问题成百上千次;加了 memoize 后,每个 n 只算一次。

const fib = memoize(function(n) {   if (n <= 1) return n;   return fib(n - 1) + fib(n - 2); }); 

console.log(fib(50)); // 瞬间返回,无卡顿

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 原始递归调用次数是 O(2^n);加缓存后降为 O(n)
  • 注意:必须让递归调用走的是被 memoize 包裹后的函数(即上面例子中用 fib 自己调自己),否则缓存不生效
  • 若函数定义在闭包内且未暴露给递归调用链,缓存会失效

哪些情况会让 memoize 失效或变慢?

缓存不是银弹。实际使用中几个高频陷阱:

  • 参数含 ObjectArray 时,JSON.stringify 可能丢失属性顺序、忽略 undefined、抛错(如含 dateregexp
  • 高频调用但参数几乎不重复时,缓存反而增加内存和哈希开销
  • 函数有副作用(如修改外部变量、发请求),缓存会掩盖问题,导致逻辑错误
  • 长期运行的服务中,缓存无限增长,应加 maxSize 或 LRU 策略(可用 lru-cache 库替代手写)

真正要用在生产环境的递归缓存,别只靠 JSON.stringify ——参数结构越简单,越容易安全缓存。

text=ZqhQzanResources