因?yàn)樵赟wift4.0中flatMap有很多重載, 可能會(huì)引起歧義, 所以在Swift4.1中把flatMap重命名為compactMap

map 簡(jiǎn)介

首先汽抚，咱們說(shuō)說(shuō) map 函數(shù)如何使用。

let numbers = [1,2,3,4]

let result = numbers.map { $0 + 2 }
print(result)  // [3,4,5,6]

map 方法接受一個(gè)閉包作為參數(shù)伯病， 然后它會(huì)遍歷整個(gè) numbers 數(shù)組造烁，并對(duì)數(shù)組中每一個(gè)元素執(zhí)行閉包中定義的操作。 相當(dāng)于對(duì)數(shù)組中的所有元素做了一個(gè)映射午笛。 比如咱們這個(gè)例子里面的閉包是講所有元素都加 2 惭蟋。 這樣它產(chǎn)生的結(jié)果數(shù)據(jù)就是 [3,4,5,6]。

初步了解之后季研，我們來(lái)看一下 map 的定義：

public func map<T>(_ transform: (Element) throws -> T) rethrows -> [T]

map 函數(shù)接受一個(gè)閉包敞葛， 這個(gè)閉包的定義是這樣的：

(Element) -> T

它接受 Elementt 類型的參數(shù)， 這個(gè)類型代表數(shù)組中當(dāng)前元素的類型与涡。 而這個(gè)閉包的返回值惹谐，是可以和傳遞進(jìn)來(lái)的值不同的。 比如我們可以這樣：

let stringResult = numbers.map { "No. \($0)" }
// ["No. 1", "No. 2", "No. 3", "No. 4"]

這次我們?cè)陂]包裝把傳遞進(jìn)來(lái)的數(shù)字拼接到一個(gè)字符串中驼卖， 然后返回一個(gè)組數(shù)氨肌， 這個(gè)數(shù)組中包含的數(shù)據(jù)類型，就是我們拼接好的字符串酌畜。

這就是關(guān)于 map 的初步了解怎囚， 我們繼續(xù)來(lái)看 flatMap。

flatMap

map 可以對(duì)一個(gè)集合類型的所有元素做一個(gè)映射操作桥胞。 那么 flatMap 呢恳守？

讓我們來(lái)看一個(gè) flatMap 的例子：

result = numbers.flatMap { $0 + 2 }
// [3,4,5,6]

我們對(duì)同樣的數(shù)組使用 flatMap 進(jìn)行處理， 得到了同樣的結(jié)果贩虾。 那 flatMap 和 map 到底有什么區(qū)別呢催烘？

咱們?cè)賮?lái)看另一個(gè)例子：

let numbersCompound = [[1,2,3],[4,5,6]];
var res = numbersCompound.map { $0.map{ $0 + 2 } }
// [[3, 4, 5], [6, 7, 8]]

var flatRes = numbersCompound.flatMap { $0.map{ $0 + 2 } }
// [3, 4, 5, 6, 7, 8]

這里就看出差別了。 對(duì)于二維數(shù)組缎罢， map 和 flatMap 的結(jié)果就不同了伊群。 我們先來(lái)看第一個(gè)調(diào)用：

var res = numbersCompound.map { $0.map{ $0 + 2 } }
// [[3, 4, 5], [6, 7, 8]]

numbersCompound.map { ... } 這個(gè)調(diào)用實(shí)際上是遍歷了這里兩個(gè)數(shù)組元素 [1,2,3] 和 [4,5,6]。 因?yàn)檫@兩個(gè)元素依然是數(shù)組策精，所以我們可以對(duì)他們?cè)俅握{(diào)用 map 函數(shù)：$0.map{ $0 + 2 }舰始。 這個(gè)內(nèi)部的調(diào)用最終將數(shù)組中所有的元素加 2。

再來(lái)看看 flatMap 的調(diào)用：

var flatRes = numbersCompound.flatMap { $0.map{ $0 + 2 } }
// [3, 4, 5, 6, 7, 8]

flatMap 依然會(huì)遍歷數(shù)組的元素咽袜，并對(duì)這些元素執(zhí)行閉包中定義的操作丸卷。 但唯一不同的是，它對(duì)最終的結(jié)果進(jìn)行了所謂的 "降維" 操作询刹。 本來(lái)原始數(shù)組是一個(gè)二維的及老， 但經(jīng)過(guò) flatMap 之后抽莱，它變成一維的了范抓。

flatMap 是如何做到的呢骄恶，它的原理是什么，為什么會(huì)存在這樣一個(gè)函數(shù)呢匕垫？ 相信此時(shí)你腦海中肯定會(huì)浮現(xiàn)出類似的問(wèn)題僧鲁。

下面咱們?cè)賮?lái)看一下 flatMap 的定義,

public func flatMap<ElementOfResult>(_ transform: (Element) throws -> ElementOfResult? rethrows -> [ElementOfResult] 
public func flatMap<SegmentOfResult : Sequence>(_ transform: (Element) throws -> SegmentOfResult) rethrows -> [SegmentOfResult.Element]

和 map 不同， flatMap 有兩個(gè)重載象泵。 參照我們剛才的示例寞秃， 我們調(diào)用的其實(shí)是第二個(gè)重載：
flatMap 的閉包接受的是數(shù)組的元素，但返回的是一個(gè) SequenceType 類型偶惠，也就是另外一個(gè)數(shù)組春寿。 這從我們剛才這個(gè)調(diào)用中不難看出：

numbersCompound.flatMap { $0.map{ $0 + 2 } }

我們傳入給 flatMap 一個(gè)閉包 $0.map{ $0 + 2 } , 這個(gè)閉包中，又對(duì) $0 調(diào)用了 map 方法忽孽， 從 map 方法的定義中我們能夠知道绑改，它返回的還是一個(gè)集合類型，也就是 SequenceType兄一。 所以我們這個(gè) flatMap 的調(diào)用對(duì)應(yīng)的就是第二個(gè)重載形式厘线。

那么為什么 flatMap 調(diào)用后會(huì)對(duì)數(shù)組降維呢？ 我們可以從它的源碼中窺探一二出革。

源碼地址

public func flatMap<SegmentOfResult : Sequence>(
    _ transform: (Element) throws -> SegmentOfResult
  ) rethrows -> [SegmentOfResult.Element] {
    var result: [SegmentOfResult.Element] = []
    for element in self {
      result.append(contentsOf: try transform(element))
    }
    return result
}

這就是 flatMap 的完整源碼了造壮， 它的源碼也很簡(jiǎn)單， 對(duì)遍歷的每一個(gè)元素調(diào)用 try transform(element)骂束。 transform 函數(shù)就是我們傳遞進(jìn)來(lái)的閉包耳璧。

然后將閉包的返回值通過(guò) result.append(contentsOf:) 函數(shù)添加到 result 數(shù)組中。

那我們?cè)賮?lái)看一下 result.append(contentsOf:) 都做了什么展箱， 它的文檔定義是這樣：

Append the elements of newElements to self.

簡(jiǎn)單說(shuō)就是將一個(gè)集合中的所有元素旨枯，添加到另一個(gè)集合。 還以我們剛才這個(gè)二維數(shù)組為例：

let numbersCompound = [[1,2,3],[4,5,6]];
var flatRes = numbersCompound.flatMap { $0.map{ $0 + 2 } }
// [3, 4, 5, 6, 7, 8]

flatMap 首先會(huì)遍歷這個(gè)數(shù)組的兩個(gè)元素 [1,2,3] 和 [4,5,6]析藕， 因?yàn)檫@兩個(gè)元素依然是數(shù)組召廷， 所以我們可以對(duì)他們?cè)龠M(jìn)行 map 操作： $0.map{ $0 + 2 }。

這樣账胧， 內(nèi)部的 $0.map{ $0 + 2 } 調(diào)用返回值類型還是數(shù)組竞慢， 它會(huì)返回 [3,4,5] 和 [6,7,8]。

然后治泥， flatMap 接收到內(nèi)部閉包的這兩個(gè)返回結(jié)果筹煮， 進(jìn)而調(diào)用 result.append(contentsOf:) 將它們的數(shù)組中的內(nèi)容添加到結(jié)果集中，而不是數(shù)組本身居夹。

那么我們最終的調(diào)用結(jié)果理所當(dāng)然就應(yīng)該是 [3, 4, 5, 6, 7, 8] 了败潦。

仔細(xì)想想是不是這樣呢~

flatMap 的另一個(gè)重載
我們剛才分析了半天本冲， 其實(shí)只分析到 flatMap 的一種重載情況， 那么另外一種重載又是怎么回事呢：

public func flatMap<ElementOfResult>(_ transform: (Element) throws -> ElementOfResult? rethrows -> [ElementOfResult] 

從定義中我們看出劫扒， 它的閉包接收的是 Element 類型檬洞， 返回的是一個(gè) ElementOfResult? 。 我們都知道沟饥，在 Swift 中類型后面跟隨一個(gè) ?添怔， 代表的是 Optional 值。 也就是說(shuō)這個(gè)重載中接收的閉包返回的是一個(gè) Optional 值贤旷。 更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)广料，就是閉包可以返回 nil。

我們來(lái)看一個(gè)例子：

let optionalArray: [String?] = ["AA", nil, "BB", "CC"];
var optionalResult = optionalArray.flatMap{ $0 }
// ["AA", "BB", "CC"]

這樣竟然沒(méi)有報(bào)錯(cuò)幼驶， 并且 flatMap 的返回結(jié)果中艾杏， 成功的將原數(shù)組中的 nil 值過(guò)濾掉了。 再仔細(xì)觀察盅藻，你會(huì)發(fā)現(xiàn)更多购桑。 使用 flatMap 調(diào)用之后， 數(shù)組中的所有元素都被解包了萧求， 如果同樣使用 print 函數(shù)輸出原始數(shù)組的話其兴， 大概會(huì)得到這樣的結(jié)果:

[Optional("AA"), nil, Optional("BB"), Optional("CC")]

而使用 print 函數(shù)輸出 flatMap 的結(jié)果集時(shí)，會(huì)得到這樣的輸出：

["AA", "BB", "CC"]

也就是說(shuō)原始數(shù)組的類型是 [String?] 而 flatMap 調(diào)用后變成了 [String]夸政。 這也是 flatMap 和 map 的一個(gè)重大區(qū)別元旬。 如果同樣的數(shù)組，我們使用 map 來(lái)調(diào)用守问， 得到的是這樣的輸出：

[Optional("AA"), nil, Optional("BB"), Optional("CC")]

這就和原始數(shù)組一樣了匀归。 這兩者的區(qū)別就是這樣。 map 函數(shù)值對(duì)元素進(jìn)行變換操作耗帕。 但不會(huì)對(duì)數(shù)組的結(jié)構(gòu)造成影響穆端。 而 flatMap 會(huì)影響數(shù)組的結(jié)構(gòu)。再進(jìn)一步分析之前仿便，我們暫且這樣理解体啰。

flatMap 的這種機(jī)制，而已幫助我們方便的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證嗽仪，比如我們有一組圖片文件名荒勇， 我們可以使用 flatMap 將無(wú)效的圖片過(guò)濾掉：

var imageNames = ["test.png", "aa.png", "icon.png"];
imageNames.flatMap{ UIImage(named: $0) }

那么 flatMap 是如何實(shí)現(xiàn)過(guò)濾掉 nil 值的呢？ 我們還是來(lái)看一下源碼：
源碼地址

@available(swift, deprecated: 4.1, renamed: "compactMap(_:)",
    message: "Please use compactMap(_:) for the case where closure returns an optional value")
  public func flatMap<ElementOfResult>(
    _ transform: (Element) throws -> ElementOfResult?
  ) rethrows -> [ElementOfResult] {
    return try _compactMap(transform)
  }

public func _compactMap<ElementOfResult>(
    _ transform: (Element) throws -> ElementOfResult?
  ) rethrows -> [ElementOfResult] {
    var result: [ElementOfResult] = []
    for element in self {
      if let newElement = try transform(element) {
        result.append(newElement)
      }
    }
    return result
  }

依然是遍歷所有元素闻坚，并應(yīng)用 try transform(element) 閉包的調(diào)用沽翔， 但關(guān)鍵一點(diǎn)是，這里面用到了 if let 語(yǔ)句， 對(duì)那些只有解包成功的元素仅偎，才會(huì)添加到結(jié)果集中:

if let newElement = try transform(element) {
    result.append(newElement)
}

這樣跨蟹， 就實(shí)現(xiàn)了我們剛才看到的自動(dòng)去掉 nil 值的效果了。

原貼地址橘沥，本文更新了一下源碼部分