淺談自記憶函數

淺談自記憶函數

最近閱讀《JavaScript忍者秘籍》看到了一種有趣的函數：自記憶函數。

簡介

何為自記憶函數？書中提到：

記憶化（memoization）是一種構建函數的處理過程，能夠記住上次計算結果

通過這句話可以得出，自記憶函數其實就是能夠記住上次計算結果的函數。在實現中，我們可以這樣進行處理：當函數計算得到結果時，就將該結果按照參數存儲起來。採取這種方式時，如果另外一個調用也使用相同的參數，我們則可以直接返回上次存儲的結果而不是再計算一遍。

顯而易見，像這樣避免既重覆又複雜的計算可以顯著提高性能。對於動畫中的計算、搜索不經常變化的數據或任何耗時的數學計算來說，記憶化這種方式是十分有用的。

一個自記憶函數的例子

下麵這個例子展現自記憶函數的工作方式：

// 自記憶素數檢測函數
function isPrime (value) {
  // 創建緩存
  if (!isPrime.answers) {
    isPrime.answers = {};
  }
  // 檢查緩存的值
  if (isPrime.answers[value] !== undefined) {
    return isPrime.answers[value];
  }
  // 0和1不是素數
  var prime = value !== 0 && value !== 1;
  // 檢查是否為素數
  for (var i = 2; i < value; i++) {
    if (value % i === 0) {
      prime = false;
      break;
    }
  }
  // 存儲計算值
  return isPrime.answers[value] = prime
}

isPrime函數是一個自記憶素數檢測函數，每當它被調用時：

首先，檢查它的answers屬性來確認是否已經有自記憶的緩存，如果沒有，創建一個。

接下來，檢查參數之前是否已經被緩存過，如果在緩存中找到該值，直接返回緩存的結果。

如果參數是一個全新的值，進行正常的素數檢測。

最後，存儲並返回計算值。

總結

自記憶函數有兩個優點：

• 由於函數調用時會尋找之前調用所得到的值，所以用戶最終會樂於看到所獲得的性能收益。
• 它不需要執行任何特殊請求，也不需要做任何額外初始化，就能順利進行工作。

但是，自記憶函數並不是完美的，它一樣有著缺陷：

• 任何類型的緩存都必然會為性能犧牲記憶體。
• 很多人認為緩存邏輯不應該和業務邏輯混合，函數或方法只需要把一件事情做好。
• 對自記憶函數很難做負載測試或估算演算法複雜度，因為結果依賴於函數之前的輸入。