首先在腦海里回想一下 map 和 flattenMap 的區(qū)別。flattenMap 會將 transform 函數(shù)的返回類型先拍扁，再組合成本身的復(fù)合類型。標準庫有3個 flatMap。

Sequence.flatMap<S>(_: (Element) -> S) 
    -> [S.Element] where S : Sequence
Optional.flatMap<U>(_: (Wrapped) -> U?) -> U?
Sequence.flatMap<U>(_: (Element) -> U?) -> [U]

在 Swift 4.1 中引入的 compactMap 的新函數(shù)實際上是第三個版本的重命名，沒什么其它特別之處。想知道 Why 的同學(xué)們，請繼續(xù)看下去，我將帶著大家繼續(xù)探究一下這么修改的理由。在這之前，我們首先復(fù)習一下 map 和 flatMap 的各個版本。

1.最廣為人知的 Sequence.flatMap

Sequence.flatMap<S>(_: (Element) -> S) 
    -> [S.Element] where S : Sequence

let numbers = [1, 2, 3, 4]
let mapped = numbers.map {
    Array(repeating: $0, count: $0)}
// [[1], [2, 2], [3, 3, 3], [4, 4, 4, 4]]
let flatMapped = numbers.flatMap { 
    Array(repeating: $0, count: $0) }
// [1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4]

上述代碼意圖是：數(shù)字是幾就重復(fù)幾次，但 map 與 flatMap 的結(jié)果有明顯區(qū)別。

map 是沒拍扁的：closure 返回的是數(shù)組，map 最終將它們組成一個二維的數(shù)組；

flatMap 中執(zhí)行的 closure 返回的是同樣的數(shù)組，但是 flatMap 將每一個返回的數(shù)組都拍扁，取出它的元素，構(gòu)成一個大的一維數(shù)組。

這個版本的 map 和 flatMap 是大家最為熟悉的。這里的s.flatMap(transform)等價于Array(s.map(transform).joined())

2.Optional也有flatMap

Optional.flatMap<U>(_: (Wrapped) -> U?) -> U?

Optional的版本知道的和日常使用的就沒有那么多了。先仔細看一下這兩個函數(shù)的定義，區(qū)別僅在一個處：

func map<U>( transform: (Wrapped) -> U)  -> U?
func flatMap<U>( transform: (Wrapped) -> U?) -> U?

我們首先從概念上理解這兩個函數(shù)的區(qū)別：
map 函數(shù)是：在 transform 函數(shù)返回的類型上，最終給你再套一個 Optional ；
flatMap 函數(shù)從概念上來講則是在 transform 函數(shù)返回結(jié)果后，幫你退一層 Optional，再幫你套一個。而對于 Optional 這個特別的例子，由于 transform 的返回類型恰好等同于整個函數(shù)的返回類型，都是 U?，所以函數(shù)內(nèi)部實現(xiàn)可以直接返回 transform 的運行結(jié)果，而不用做解開一個再套上一個 Optional 的多余動作了。

我們再從用途上看看 flatMap 的作用。如果 Optional 不是使用 flatMap，那么在一個 Optional上，執(zhí)行一個返回任意類型 Optional 的函數(shù)，那么可能得到的類型是兩層 Optional。而 flatMap幫助我們壓掉了一個層，所以叫 flatMap。以下是 Optional 的 map 和 flatMap 的用法：

let possibleNumber: Int? = Int("42")
let possibleSquare = possibleNumber.map { $0 * $0 }

let possibleURL: URL? = URL(string: "https://www.liulishuo.com")
let possibleHost = possibleURL.flatMap{$0.host}

從上面的例子中可以看到，Optional 版本的 map 和 flatMap，差別還是在于 closure 中的返回值，前者乘法表達式是非 Optional 的，后者 $0.host 是 Optional 的，兩個段代碼分別都得到了自己所預(yù)期的一層Optional的結(jié)果。

了解了這個兩個函數(shù)的用法后，我們不免聯(lián)想到，是否可以換用 Optional Chaining 實現(xiàn)同樣的功能呢？，我嘗試寫了看下面兩段“等價的”代碼：

// 編譯不過
let possibleSquare2 = Int("42")?.map{ $0 * $0 }

// 可以編譯
let possibleHost2 = possibleURL?.host

第一個例子，看上去很合理，似乎是在一個 Optional 上調(diào)用 map 方法？實則編譯不過，因為Int("42")是個 Optional ，后面的問號是 Optional Chaining 的語法，Int 上并沒有 map 方法，編譯不過。這里提醒我們 Optional 的 Chaining 和 Mapping 即便可以混用也謹慎使用，表達式有一定的復(fù)雜度的話可能更會看混意義。

在第二個例子中，使用 Optional Chaining 是個更簡單的寫法。

那么問題來了，什么時候使用 Optional Chaining，什么時候使用 Optional 的 Mapping 呢？

我認為，他們的差異在于 receiver 在類型轉(zhuǎn)換過程中承擔的角色，Optional Chaining 中只能作為 receiver，而 Optional Mapping 函數(shù)還能作為參數(shù)，更為通用，因而第一個例子只能用 Mapping 實現(xiàn)；另一個方面，Optional Chaining 只能寫成串聯(lián)表達式，而 closure 當中可以寫更復(fù)雜的轉(zhuǎn)換邏輯，還是用例子來說明：

let possibleNumber: Int? = Int("42")
let nonOverflowingSquare = possibleNumber.flatMap { 
    x -> Int? in
    let (result, overflowed) = x.multipliedReportingOverflow(by: x)
    return overflowed ? nil : result
}

3. 另一個Sequence.flatMap被改名

Sequence.flatMap<U>(_: (Element) -> U?) -> [U]

終于聊到了今天的主角，這個函數(shù)壓扁 Optional 類型，組成數(shù)組，看上去很綜合。我們通過一個例子先了解一下它的設(shè)計初衷。

let possibleNumbers = ["1", "2", "three", "http:///4///", "5"]

let flatMapped: [Int] = possibleNumbers.flatMap {
     str in Int(str) }
// [1, 2, 5]

很有用有沒有，完美的拯救了一個 failable 的 mapping，如果這里使用 map，就返回 [Int?] 了而且包含 nil。因此這個函數(shù)很有用的，但我們看一下這個例子：

struct Person {
  var age: Int
  var name: String
}

func getAges(people: [Person]) -> [Int] {
  return people.flatMap { $0.age }
}

這可以編譯嗎？是的，因為 Int 可以隱式轉(zhuǎn)成 Int?，再參與壓扁。但其實這一來二去沒有一點必要，況且，為什么不用 map？是的，這里應(yīng)該用 map。所以，為了避免這樣的誤用，在Swift 4.1 中會提示：

'flatMap' is deprecated: Please use compactMap(_:) for the case where closure returns an optional value

當closure返回Optional的時候，在Swift 4.1 中應(yīng)該使用compactMap。

let flatMapped: [Int] = possibleNumbers.compactMap {
     str in Int(str) }

這樣一來，一些針對map和flatMap重載來設(shè)計的燒腦面試題也可以退散了。

4. 小結(jié)

• 回顧了 flatMap 和 map 的區(qū)別在于前者壓扁后者沒有。
• 比較了 Optional Mapping 和 Chaining 簡單用法上的區(qū)別。
• 解釋了為什么另一個版本的Sequence.flatMap需要改名成compactMap。

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