Lodash 源码解读与原理分析 - Lodash 前世今生:设计原则与演进脉络

lodash 作为前端最具代表的工具库,最初是为了解决UndersCore 的痛点而产生,之后经过多年的发展,历经了函数式、ES6、工程化等阶段,已发展为一个强大的前端基础设施。在第一章中,首先来介绍 lodash 的 发展历程以及设计的核心思想。

Underscore 时代

要理解 Lodash,必先理解它的 "前身" Underscore------2009 年发布的 Underscore 是前端工具库的 "拓荒者",在 ES5 尚未普及的年代,它首次系统化地封装了数组遍历、对象操作、函数增强等基础能力,让开发者摆脱了重复编写 for 循环、手动判断数据类型的繁琐。

Underscore 的设计思路

源码分析: bgithub.xyz/lessfish/un...

官网中所带注释的源码:

整体分析:underscorejs.org/docs/unders...

模块分析:underscorejs.org/docs/module...

具体分析可以看这篇文章:juejin.cn/post/759335...

Lodash 的发展历程

起源:Underscore 的性能与一致性痛点(2012 年)

诞生背景:对 Underscore 的不满与改进诉求

Lodash 由 John-David Dalton(GitHub 用户名 jdalton)于 2012 年 4 月 23 日创建,最初是 Underscore.js 的一个 fork。当时 Underscore 已成为前端开发的标配工具库,但存在两大核心痛点:

  • 性能不足 :核心方法复用原生高阶函数(如 Array.prototype.forEach),闭包与函数调用栈开销大,大数据量处理时卡顿明显;
  • API 不一致 :参数顺序混乱(部分方法 (fn, arr),部分 (arr, fn)),边界处理无统一标准,容易出错;
  • 跨浏览器兼容性:对老旧浏览器(如 IE6+)的适配不够完善,部分方法存在边缘行为差异。

Dalton 的初衷很明确:打造一个性能更优、API 更一致、兼容性更强的 Underscore 替代方案,同时保持 API 兼容性,让开发者可以无缝迁移。

命名由来:低调的 "下划线" 变体

项目名称 "Lodash" 源自 "low dash"(低破折号)的谐音,形象地表达了它与 Underscore(下划线)的渊源 ------ 既相似又有区别,就像破折号(-)比下划线(_)位置更低一样。

早期探索:从兼容到差异化(2012-2014 年,v0.x - v2.x)

v0.x 阶段(2012 年 4-12 月):快速迭代与核心能力构建

  • 首个版本 v0.1.0 于 2012 年 4 月 23 日发布,仅包含基础的数组 / 对象 / 函数操作方法;
  • 核心改进:重写 _.each/_.map 等遍历方法,用原生 for 循环替代原生高阶函数,性能提升 2-5 倍;
  • 保持 API 兼容:完全复刻 Underscore 的核心方法,确保开发者 "零成本迁移";
  • 新增差异化功能:如 _.cloneDeep(深拷贝)、_.get(对象路径取值)等 Underscore 缺失的高频能力。

v1.x 阶段(2013 年):模块化与跨环境适配

  • 2013 年加入 Dojo 基金会,获得社区资源支持,开始规范化发展;
  • 核心突破:引入模块化设计,支持 AMD(RequireJS)、CommonJS 等模块化规范,适配 Node.js 与浏览器双环境;
  • 性能优化升级:为不同数据类型(数组 / 对象 / 类数组)提供专用遍历逻辑,避免通用逻辑的冗余判断;
  • 新增功能:函数防抖节流(_.debounce/_.throttle)、对象深度比较(_.isEqual 升级)等。

v2.x 阶段(2014 年):链式调用与惰性求值

  • 核心特性:引入惰性求值 (lazy evaluation)机制,优化链式调用性能 ------ 仅在调用 value() 时才执行所有链式操作,而非每一步都立即计算;
  • API 一致性强化:统一所有方法的参数顺序为 "数据在前,操作在后",彻底解决 Underscore 的参数混乱问题;
  • 边界处理完善:对 null/undefined 等空值做统一兼容,如 _.map(null) 返回空数组,避免报错;
  • 社区影响力扩大:开始被 React、Angular 等主流框架推荐,成为前端项目的 "标配依赖"。

爆发期:性能革命与生态扩张(2015 年,v3.x)

2015 年是 Lodash 发展的关键转折点,v3.x 版本的发布使其彻底超越 Underscore,成为前端工具库的绝对领导者。

v3.0.0(2015 年 1 月):性能巅峰与功能全覆盖

  • 性能突破:核心方法性能再提升 30-50%,部分场景(如大数据量 _.filter)性能是 Underscore 的 10 倍以上;
  • 新增 47 个新方法:如数学工具(_.add/_.multiply)、字符串操作(_.startsWith/_.endsWith)、集合高级处理(_.flatMap)等;
  • 链式调用增强:支持隐式链式调用(_(value).map(...).filter(...)),简化语法;
  • 工具链升级:推出 lodash-cli,支持定制化构建(如仅保留数组操作方法,减小打包体积)。

2015 年重大里程碑

  • 成为 npm 上依赖最多的包,超过 Express、React 等核心框架;
  • npm 下载量突破 10 亿次,全球超过 300 万项目直接依赖;
  • 与 Underscore 开始 "合并讨论",部分 Underscore 贡献者开始向 Lodash 迁移,甚至推动 Underscore 向 Lodash 看齐;
  • 推出 lodash-fp 分支,提供函数式编程风格的 API(自动柯里化、参数顺序反转),适配 Ramda 等函数式库的用户习惯。

重构期:API 革新与生态分化(2015 年 6 月,v4.0.0)

v4.0.0 是 Lodash 历史上最具争议也最具远见的版本,它放弃了对 Underscore 的 API 兼容,进行了彻底的 API 重构,奠定了现代 Lodash 的基础。

核心重构内容

重构方向 具体变化 影响
移除嵌套命名空间 _.collection.map_.map,所有方法直接挂载到 _ 简化调用,降低学习成本
API 去冗余 移除 _.pluck(用 _.map 替代)、_.compose(用 _.flowRight 替代)等模糊方法 统一功能入口,减少方法数量
参数规范化 所有方法严格遵循 "数据在前,操作在后",如 _.sortBy(collection, iteratee) 彻底解决参数混乱问题
模块化深度优化 支持 ES6 Module,推出独立的 lodash-es 包,适配现代打包工具(Webpack/Rollup) 支持按需导入,大幅减小打包体积
性能再优化 重写底层工具函数,引入 "类型预判缓存",进一步提升执行效率 保持性能领先优势

争议与适应

  • 短期影响:部分依赖 Underscore 兼容 API 的项目无法直接升级,出现 "Lodash 3 兼容版" 分支;
  • 长期价值:API 一致性达到新高度,学习成本降低 50%,吸引更多新开发者使用;
  • 生态分化:lodash-es 成为现代前端项目的首选,而 lodash 保持 CommonJS 规范,适配 Node.js 与老旧项目。

稳定期:持续迭代与基础设施化(2016-2025 年,v4.x 长期维护)

v4.0.0 之后,Lodash 进入 "功能完善 + 安全维护" 的稳定期,版本号从 v4.0.0 逐步迭代到 v4.17.21(2020 年 2 月),期间未引入破坏性变更。

核心发展方向

  • 生态完善

    • lodash-es 成为主流:适配 ES6 模块化,支持 Tree-shaking,解决 "Lodash 打包体积大" 的痛点;
    • 推出 lodash.cli/lodash-webpack-plugin 等工具,支持定制化构建,最小化打包体积;
    • 适配 ES6+ 新特性:支持 Map/Set/Symbol 等原生类型,新增 _.isMap/_.isSymbol 等判断方法。
  • 安全与兼容性

    • 持续修复安全漏洞(如原型污染),成为 npm 生态中最安全的核心依赖之一;
    • 兼容范围扩大:支持 IE9+、Node.js 6+ 等主流环境,同时为现代环境提供原生 API 复用能力;
    • 2019 年通过 jQuery 基金会、JS 基金会,最终加入 OpenJS 基金会,获得长期社区支持。

里程碑事件(2020-2025 年)

  • 2020 年 8 月发布 v4.17.20,之后进入 "安全维护模式",仅修复严重漏洞;
  • 2025 年 10 月,Sovereign Tech Agency 宣布投资 Lodash,支持其 "功能完成 + 长期稳定" 战略,确保其作为前端基础设施的可持续性;
  • 截至 2025 年,Lodash 每周 npm 下载量超过 2.57 亿次,全球 930 万 + 网站使用,包括三分之一的全球 Top10000 网站;
  • v5.0.0 规划:计划移除对老旧环境的支持(如 IE),全面采用 ES2015+ 语法,进一步优化性能与体积,预计 2026 年后发布

Lodash 发展的核心驱动力与启示

四大核心驱动力

驱动力 具体体现
性能优先 从 v0.x 到 v4.x,每一次核心方法重写都以性能为第一目标,这是其超越 Underscore 的关键
API 一致性 坚持 "数据在前,操作在后" 的参数顺序,统一返回值规则,降低学习与使用成本
跨环境适配 最早支持浏览器 / Node.js 双环境,适配模块化规范,成为 "前后端通用工具库"
社区协同 加入基金会、与 Underscore 贡献者协作、接受社区反馈,形成良性发展循环

对前端生态的启示

  • 工具库设计范式:Lodash 的 "无侵入式设计"(不修改原生对象原型)、"边界容错" 等原则成为现代工具库的设计标准;
  • 性能优化方法论:为不同数据类型提供专用逻辑、惰性求值、缓存优化等策略,被广泛应用于 React/Vue 等框架的源码中;
  • 模块化与按需加载lodash-es 与 Tree-shaking 的结合,推动前端生态向 "轻量化" 方向发展;
  • 生态协作模式:从 "竞争" 到 "融合"(与 Underscore 的合并讨论),体现了开源社区的协作精神。

Lodash 的核心设计原则

性能优先

Lodash 把 "性能" 作为第一优先级,所有核心方法的实现都围绕 "最小化执行开销、最大化执行效率" 展开,甚至为了性能牺牲部分 "语法优雅性"(比如放弃原生高阶函数,改用底层循环)。

核心优化策略

优化方向 具体实现逻辑
底层遍历:放弃原生高阶函数 核心遍历方法(如 _.each/_.map)不用 Array.prototype.forEach/map,改用原生 for 循环(减少函数调用栈开销、避免闭包损耗);
类型预判:提前分支处理 执行核心逻辑前,先精准判断数据类型(数组 / 类数组 / 对象 / Map/Set),为不同类型选择最优执行路径,避免通用逻辑的冗余判断;
惰性求值:延迟计算 _.chain 链式调用采用 "惰性执行"------ 仅在调用 value() 时才执行所有链式操作,而非每一步都立即计算,减少中间步骤的性能损耗;
缓存优化:避免重复计算 对高频调用 / 高开销方法(如 _.memoize/_.cloneDeep)提供缓存能力,或提前缓存常用常量(如空对象、空数组);
减少冗余操作:精准边界判断 避免无意义的遍历 / 计算(如对空数组直接返回,对长度为 1 的数组跳过循环);

源码实例:_.each 的性能优化(对比 Underscore)

Underscore 的 _.each(低效实现)
js 复制代码
// Underscore 仅做通用遍历,无类型预判,直接复用原生逻辑
_.each = function(obj, iteratee) {
  iteratee = optimizeCb(iteratee);
  if (Array.isArray(obj)) {
    for (var i = 0, l = obj.length; i < l; i++) iteratee(obj[i], i, obj);
  } else {
    for (var key in obj) {
      if (_.has(obj, key)) iteratee(obj[key], key, obj);
    }
  }
  return obj;
};
Lodash 的 _.each(性能优化版)
js 复制代码
// Lodash 先做精细类型预判,为不同类型选最优遍历方式
function each(collection, iteratee) {
  const func = Array.isArray(collection)
    ? arrayEach // 数组专用遍历(纯 for 循环,无额外判断)
    : isPlainObject(collection)
      ? objectEach // 纯对象专用遍历(Object.keys + for 循环)
      : isMap(collection)
        ? mapEach // Map 专用遍历(原生 forEach,适配 Map 特性)
        : isSet(collection)
          ? setEach // Set 专用遍历
          : baseEach; // 兜底通用遍历

  return func(collection, iteratee);
}

// 数组专用遍历:极致精简的 for 循环(无冗余判断)
function arrayEach(array, iteratee) {
  let index = -1;
  const length = array.length;
  // 提前判断长度,空数组直接返回(减少循环开销)
  while (++index < length) {
    // 迭代器返回 false 时立即终止循环(额外性能优化)
    if (iteratee(array[index], index, array) === false) {
      break;
    }
  }
  return array;
}
该原则解决的核心问题
  • 解决 Underscore 等库 "通用逻辑导致的性能损耗";
  • 适配大数据量场景(如上万条数据的遍历 / 处理);
  • 平衡 "功能丰富性" 与 "执行效率",避免 "大而慢"。

API 一致性

Lodash 重新定义了工具库的 API 设计规范,通过 "统一的规则" 让开发者无需记忆复杂的参数、返回值逻辑,大幅降低学习和使用成本 ------ 这也是 Lodash 比 Underscore 更易用的核心原因。

核心统一规则

参数顺序统一:"数据在前,操作在后"

所有方法遵循 (collection/value, iteratee/options, [thisArg]) 的参数顺序:

  • 第一参数:待处理的 "数据"(数组 / 对象 / 函数等);
  • 第二参数:对数据的 "操作"(迭代器 / 配置项等);
  • 可选第三参数:迭代器的 this 上下文;

反例(Underscore) :部分方法参数混乱(如 _.sortBy(collection, iteratee),而早期 _.curry(fn, arity),无统一逻辑);正例(Lodash)_.map(array, fn)_.filter(object, fn)_.each(set, fn) 均遵循 "数据在前"。

返回值规则统一
方法类型 返回值规则
修改类方法 返回新对象 / 新数组 (如 _.assign/_.map),不修改原数据(无副作用);
判断类方法 返回布尔值(如 _.isEmpty/_.isEqual),且判断逻辑 "全域统一";
遍历类方法 返回原数据(如 _.each),支持链式调用;
取值类方法 返回目标值(如 _.get),无值时返回默认值(避免返回 undefined);
边界处理统一

所有方法对 null/undefined/ 空值等边界情况做统一兼容,避免开发者手动加判断:

  • _.get(obj, 'a.b.c', 'default'):即使 obj.a 不存在,也不会报错,返回默认值;
  • _.map(null, fn):直接返回空数组,而非抛出 TypeError;
  • _.each(undefined, fn):直接返回 undefined,无报错。
命名规则统一
  • 语义化命名:方法名直接体现功能(如 _.cloneDeep 明确是 "深拷贝",而非 Underscore 仅有的 _.clone 浅拷贝);
  • 扁平化命名:v4 版本移除嵌套命名空间 (如 _.collection.map_.map),所有方法直接挂载到 _ 上;
  • 前缀统一:判断类方法均以 is 开头(_.isArray/_.isPlainObject),操作类方法无冗余前缀。

源码实例:_.get 的边界处理一致性

js 复制代码
// Lodash _.get 核心逻辑:统一处理 null/undefined,返回默认值
function get(object, path, defaultValue) {
  // 先判断对象是否为 null/undefined,直接返回默认值(统一边界)
  const result = object == null ? undefined : baseGet(object, path);
  // 结果为 undefined 时返回默认值,否则返回结果(统一返回规则)
  return result === undefined ? defaultValue : result;
}

该原则解决的核心问题

  • 解决 Underscore API 混乱导致的 "记忆成本高、易出错";
  • 降低团队协作成本(所有人遵循同一套 API 规则);
  • 提升代码可维护性(方法行为可预判)。

跨环境兼容

Lodash 从 v1 开始就瞄准 "全环境适配",是最早同时支持浏览器、Node.js 的工具库之一,其兼容逻辑并非 "简单的降级",而是 "在不同环境下提供一致的 API 行为"。

兼容范围与实现策略

兼容维度 具体实现逻辑
浏览器兼容(IE6+) 对老旧浏览器的缺失 API 做降级实现(如 Array.isArray/Object.keys);抹平不同浏览器的 DOM / 事件 API 差异;
Node.js 兼容 适配 Node.js 特有数据类型(Buffer/Stream/process);支持 CommonJS 模块化(require('lodash'));
模块化规范兼容 支持 AMD(RequireJS)、CommonJS、ES6 Module(lodash-es)三大模块化规范;
原生 API 兼容 适配 ES6+ 新特性(Map/Set/Symbol),新增 _.isMap/_.isSymbol 等方法;兼容原生方法的行为(如 _.assign 对齐 Object.assign);
运行时环境兼容 适配 Electron、React Native 等跨端环境,抹平端侧 API 差异;

源码实例:_.isArray 的跨环境兼容

js 复制代码
// Lodash _.isArray 兼容逻辑:优先复用原生 API,无则降级实现
const isArray = Array.isArray || function(value) {
  // 老旧浏览器降级:通过 toString 判断类型(IE6+ 兼容)
  return typeof value === 'object' &&
    value !== null &&
    Object.prototype.toString.call(value) === '[object Array]';
};

关键设计:"渐进式兼容" 而非 "一刀切"

Lodash 不会为了兼容老旧环境牺牲现代环境的性能:

  • 现代环境(Chrome/Firefox/Node.js 14+):优先复用原生 API(如 Array.prototype.flat);
  • 老旧环境(IE6/Node.js 6-):自动降级为纯 JS 实现;
  • 开发者可通过 lodash-cli 定制构建,移除无需的兼容逻辑(如仅支持现代浏览器时,剔除 IE 兼容代码)。

该原则解决的核心问题

  • 避免开发者为不同环境编写 "环境适配层";
  • 让同一套代码可运行在浏览器、Node.js、跨端环境;
  • 降低工具库的 "环境迁移成本"(如从浏览器项目迁移到 Node.js 项目,无需替换工具库)。

功能全覆盖

Lodash 遵循 "一站式" 设计理念,覆盖前端开发从 "基础数据处理" 到 "工程化优化" 的所有高频场景,避免开发者混用多个工具库(如 Underscore + jQuery + 自定义工具函数)。

功能分层

功能层 覆盖场景 核心方法示例
基础层 数组 / 对象 / 字符串 / 数字 / 日期的通用操作 _.each/_.map/_.keys/_.trim
增强层 函数控制、数据深度操作、集合高级处理 _.debounce/_.cloneDeep/_.get
工程层 类型判断、数据验证、惰性求值、模块化导出 _.isPlainObject/_.chain/_.memoize

核心功能覆盖

Lodash 不仅复刻 Underscore 的核心功能,还补充了大量高频且原生 JS 缺失的能力:

缺失的原生能力 Lodash 解决方案 解决的核心问题
深拷贝 _.cloneDeep 原生仅能浅拷贝(Object.assign);
对象路径取值 / 赋值 _.get/_.set 原生需多层 && 判断(obj?.a?.b 是 ES2020 后才支持);
防抖节流(高级配置) _.debounce/_.throttle 原生需手动实现,且无 "立即执行""取消" 等配置;
数据深度比较 _.isEqual 原生仅能比较引用(===),无法比较对象内容;
函数柯里化 / 组合 _.curry/_.flow 原生无内置函数式编程工具;
集合惰性遍历 _.chain 原生链式调用需手动拼接,无惰性求值;

设计细节

Lodash 的功能设计遵循 "符合开发者直觉":

  • 方法行为与命名高度一致(如 _.map 对数组 / 对象 / Map 的处理逻辑 "语义一致");
  • 新增方法时,优先复用已有参数规则(如 _.filter_.map 的参数顺序完全一致);
  • 避免 "隐藏行为"(如修改原数据、静默失败),所有副作用均明确告知。

该原则解决的核心问题

  • 减少项目依赖数量(无需引入多个工具库);
  • 降低 "工具函数碎片化"(避免团队每个人都写自己的深拷贝 / 防抖函数);
  • 提升代码一致性(全项目使用同一套工具方法)。
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