PHP数组进阶：使用array_reduce根据多键聚合与求和

本教程详细讲解如何在PHP中高效地处理包含重复项的数组。我们将学习如何利用array_reduce函数，根据多个指定键（如user_id和item_id）对数组元素进行分组，并对相应的数值字段（如quantity）进行求和，最终生成一个结构清晰、数据聚合后的新数组，从而优化数据表示和处理逻辑。

理解数据聚合需求

在实际的数据处理场景中，我们经常会遇到需要对数组中的重复记录进行合并和汇总的情况。例如，一个库存或销售记录列表可能包含同一用户购买同一商品的多次条目，但我们最终希望得到的是每个用户每种商品的购买或库存总量。

假设我们有以下原始数据数组，其中包含user_id、item_id和quantity字段：

$source = [
    ["user_id" => 1, "item_id" => 991, "quantity" => 100],
    ["user_id" => 1, "item_id" => 992, "quantity" => 50],
    ["user_id" => 1, "item_id" => 993, "quantity" => 300],
    ["user_id" => 1, "item_id" => 992, "quantity" => 150],
    ["user_id" => 2, "item_id" => 991, "quantity" => 75],
    ["user_id" => 2, "item_id" => 992, "quantity" => 20],
    ["user_id" => 3, "item_id" => 991, "quantity" => 200],
    ["user_id" => 3, "item_id" => 992, "quantity" => 425],
    ["user_id" => 3, "item_id" => 991, "quantity" => 100],
    ["user_id" => 3, "item_id" => 992, "quantity" => 75]
];

我们的目标是将这个数组转换为以下形式，其中user_id和item_id相同的记录被合并，并且它们的quantity值被累加：

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// 期望的输出结果
$result = [
    ["user_id" => 1, "item_id" => 991, "quantity" => 100],
    ["user_id" => 1, "item_id" => 992, "quantity" => 200], // (50 + 150)
    ["user_id" => 1, "item_id" => 993, "quantity" => 300],
    ["user_id" => 2, "item_id" => 991, "quantity" => 75],
    ["user_id" => 2, "item_id" => 992, "quantity" => 20],
    ["user_id" => 3, "item_id" => 991, "quantity" => 300], // (200 + 100)
    ["user_id" => 3, "item_id" => 992, "quantity" => 500]  // (425 + 75)
];

使用array_reduce进行高效聚合

array_reduce函数是PHP中一个非常强大的数组迭代器，它通过一个回调函数将数组归约为单一值。在本例中，我们可以巧妙地利用它将一个原始数组归约为另一个经过聚合处理的新数组。

实现多键聚合的关键在于如何高效地识别并合并具有相同user_id和item_id的记录。一种高效且常用的方法是创建一个临时的复合键，将user_id和item_id的值拼接起来，作为中间结果数组的索引。

以下是实现这一目标的PHP代码：

初阶PHP Apache MySQL网站设计

初阶PHP Apache MySQL网站设计来自作者多年学习、应用和讲授PHP的经验与体会，是专为学习PHP+MySQL数据库编程人员编与的入门教材。在最后二章设计了2个贴近实际应用的典型案例：留言本系统和论坛系统，每个案例先介绍开发思路、步骤，再给出全部源代码，使所学内容与实际应用紧密结合，特别是论坛系统将全书的案例串讲起来，力求使读者学到最贴近应用前沿的知识和技能。

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$source = [
    ["user_id" => 1, "item_id" => 991, "quantity" => 100],
    ["user_id" => 1, "item_id" => 992, "quantity" => 50],
    ["user_id" => 1, "item_id" => 993, "quantity" => 300],
    ["user_id" => 1, "item_id" => 992, "quantity" => 150],
    ["user_id" => 2, "item_id" => 991, "quantity" => 75],
    ["user_id" => 2, "item_id" => 992, "quantity" => 20],
    ["user_id" => 3, "item_id" => 991, "quantity" => 200],
    ["user_id" => 3, "item_id" => 992, "quantity" => 425],
    ["user_id" => 3, "item_id" => 991, "quantity" => 100],
    ["user_id" => 3, "item_id" => 992, "quantity" => 75]
];

$aggregatedResult = array_reduce(
    $source,
    function($carry, $item) {
        // 创建一个唯一的复合键，用于识别 user_id 和 item_id 的组合
        // 使用下划线作为分隔符，避免纯数字拼接可能带来的歧义（例如1和23拼接成123，与12和3拼接成123冲突）
        $compositeKey = $item['user_id'] . '_' . $item['item_id']; 

        // 检查当前复合键是否已存在于累加器中
        if (isset($carry[$compositeKey])) {
            // 如果存在，说明是重复记录，则累加 quantity
            $carry[$compositeKey]['quantity'] += $item['quantity']; 
        } else {
            // 如果不存在，说明是新的 user_id 和 item_id 组合，则将当前项作为新记录添加到累加器中
            $carry[$compositeKey] = $item;
        }
        return $carry; // 返回更新后的累加器
    },
    [] // 初始累加器为空数组
);

// 最后，使用 array_values 移除临时的复合键，将结果数组重置为从0开始的数字索引
$finalResult = array_values($aggregatedResult);

print_r($finalResult);

运行上述代码，将得到与期望输出一致的结果。

代码解析

1. array_reduce($source, function($carry, $item) { ... }, []):

   • $source: 这是我们要处理的原始输入数组。
   • function($carry, $item) { ... }: 这是一个回调函数，array_reduce会为$source数组中的每个元素执行一次此函数。
     • $carry: 累加器。它在每次迭代中保存上一次回调函数的返回值。在第一次迭代时，它的值是array_reduce的第三个参数（这里是一个空数组[]）。
     • $item: 当前正在处理的$source数组中的元素（即原始数组中的一个子数组）。
   • []: 这是array_reduce的初始累加器值，在本例中是一个空数组，用于存储聚合后的数据。

2. $compositeKey = $item['user_id'] . '_' . $item['item_id'];:

   • 这是实现多键聚合的核心步骤。我们将user_id和item_id的值拼接成一个字符串，作为$carry数组的唯一键。为了增加键的唯一性和可读性，并避免潜在的数字ID拼接歧义（例如，user_id=1, item_id=23拼接成"123"，而user_id=12, item_id=3也拼接成"123"），我们通常会在中间添加一个分隔符（如_或-）。

3. if (isset($carry[$compositeKey])) { ... } else { ... }:

   • 通过检查$carry（累加器）中是否存在由$compositeKey标识的条目，我们可以判断当前user_id和item_id的组合是否已经处理过。
   • 如果存在：这意味着我们遇到了一个重复的user_id和item_id组合。此时，我们只需将当前$item['quantity']的值累加到$carry[$compositeKey]['quantity']中。
   • 如果不存在：这意味着这是一个新的user_id和item_id组合。我们将整个$item数组赋值给$carry[$compositeKey]，从而在累加器中初始化该组合的记录。

4. return $carry;:

   • 回调函数必须返回更新后的累加器$carry，以便其值能够传递给下一次迭代。

5. $finalResult = array_values($aggregatedResult);:

   • array_reduce执行完毕后，$aggregatedResult将是一个关联数组，其键是我们在回调函数中创建的复合键（例如"1_991"），而值是聚合后的子数组。
   • array_values()函数的作用是提取$aggregatedResult中的所有值，并返回一个以数字索引（0, 1, 2...）重新排序的新数组。这符合我们期望的最终输出结构，即一个不带自定义关联键的索引数组。

注意事项

• 复合键的唯一性与安全性: 在拼接复合键时，务必确保所选的分隔符不会出现在原始键值中，以避免键冲突。对于纯数字ID，使用下划线_或连字符-通常是安全的做法。
• 性能考量: array_reduce通常比手动编写foreach循环结合复杂的嵌套if/else逻辑更简洁，并且在PHP内部实现上可能更优化。对于中等规模到大规模的数据集，这种方法表现良好，因为它避免了多次数组查找和不必要的数组重建。
• 数据类型: 确保用于求和的字段（如quantity）是数值类型。如果它们是字符串，PHP在加法运算时会自动尝试类型转换，但这可能导致不可预期的行为或性能开销，因此最好在数据源层面就保持数据类型的一致性。
• 可读性与维护: array_reduce提供了一种函数式编程的风格，使得代码意图更加清晰。然而，对于不熟悉函数式编程的开发者来说，可能需要一些时间来理解。在团队协作中，应确保团队成员对这种模式有共识。

总结

通过本教程，我们学习了如何利用PHP的array_reduce函数，结合巧妙的复合键策略，高效地对数组中的元素进行多键分组和数值求和。这种方法不仅代码简洁、易于理解和维护，而且在处理大规模数据聚合任务时表现出良好的性能。掌握这一技巧，能有效提升PHP数组数据处理的效率和代码质量，帮助开发者构建更加健壮和优化的应用程序。

以上就是PHP数组进阶：使用array_reduce根据多键聚合与求和的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！