JS函数式编程之纯函数、柯里化以及组合函数
虚幻私塾 人气:0前言
函数式编程（Functional Programming），又称为泛函编程，是一种编程范式。
早在很久以前就提出了函数式编程这个概念了，而后面一直长期被面向对象编程所统治着，最近几年函数式编程又回到了大家的视野中，JavaScript是一门以函数为第一公民的语言，必定是支持这一种编程范式的。
下面就来谈谈JavaScript函数式编程中的核心概念纯函数、柯里化以及组合函数。
纯函数
纯函数的概念
对于纯函数的定义，维基百科中是这样描述的：在程序设计中，若函数符合以下条件，那么这个函数被称之为纯函数。
- 此函数在相同的输入值时，需产生相同的输出；
- 函数的输入和输出值以外的其他隐藏信息或状态无关，也和由I/O设备产生的外部输出无关；
- 该函数不能有语义上可观察的函数副作用，诸如“触发事件”，使输出设备输出，或更改输出值以外物件的内容等；
对以上描述总结就是：
- 对于相同的输入，永远会得到相同的输出；
- 在函数的执行过程中，没有任何可观察的副作用；
- 同时也不依赖外部环境的状态；
副作用
上面提到了一个词叫“副作用”，那么什么是副作用呢？
- 通常我们所说的副作用大多数是指药会产生的副作用；
- 而在计算机科学中，副作用指在执行一个函数时，除了得到函数的返回值以外，还在函数调用时产生了附加的影响，比如修改了全局变量的状态，修改了传入的参数或得到了其它的输出内容等；
纯函数案例
- 编写一个求和的函数sum，只要我们输入了固定的值，sum函数就会给我们返回固定的结果，且不会产生任何副作用。
function sum(a, b) {
return a + b
}
const res = sum(10, 20)
console.log(res) // 30- 以下的sum函数虽然对于固定的输入也会返回固定的输出，但是函数内部修改了全局变量message，就认定为产生了副作用，不属于纯函数。
let message = 'hello'
function sum(a, b) {
message = 'hi'
return a + b
}- 在JavaScript中也提供了许多的内置方法，有些是纯函数，有些则不是。像操作数组的两个方法slice和splice。
1.slice方法就是一个纯函数，因为对于同一个数组固定的输入可以得到固定的输出，且没有任何副作用；
const nums = [1, 2, 3, 4, 5] const newNums = nums.slice(1, 3) console.log(newNums) // [2, 3] console.log(nums) // [ 1, 2, 3, 4, 5 ]
2.splice方法不是一个纯函数，因为它改变了原数组nums；
const nums = [1, 2, 3, 4, 5] const newNums = nums.splice(1, 3) console.log(newNums) // [ 2, 3, 4 ] console.log(nums) // [ 1, 5 ]
柯里化
柯里化的概念
对于柯里化的定义，维基百科中是这样解释的：
- 柯里化是指把接收多个参数的函数，变成接收一个单一参数（最初函数的第一个参数）的函数，并且返回接收余下的参数，而且返回结果的新函数的技术；
- 柯里化声称**“如果你固定某些参数，你将得到接受余下参数的一个函数”**；
总结：只传递给函数一部分参数来调用它，让它返回一个函数去处理剩余的参数的过程就称之为柯里化。
函数柯里化的过程
编写一个普通的三值求和函数：
function sum(x, y, z) {
return x + y + z
}
const res = sum(10, 20, 30)
console.log(res) // 60将以上求和函数柯里化得：
- 将传入的三个参数进行拆解，依次返回一个函数，并传入一个参数；
- 在保证同样功能的同时，其调用方式却发生了变化；
- 注意：在拆解参数时，不一定非要将参数拆成一个个的，也可以拆成2+1或1+2；
function sum(x) {
return function(y) {
return function(z) {
return x + y + z
}
}
}
const res = sum(10)(20)(30)
console.log(res)使用ES6箭头函数简写为：
const sum = x => y => z => x + y + z
函数柯里化的特点及应用
- **让函数的职责更加单一。**柯里化可以实现让一个函数处理的问题尽可能的单一，而不是将一大堆逻辑交给一个函数来处理。
1.将上面的三值求和函数增加一个需求，在计算结果之前给每个值加上2，先看看不使用柯里化的实现效果：
function sum(x, y, z) {
x = x + 2
y = y + 2
z = z + 2
return x + y + z
}2.柯里化的实现效果：
function sum(x) {
x = x + 2
return function(y) {
y = y + 2
return function(z) {
z = z + 2
return x + y + z
}
}
}3.很明显函数柯里化后，让我们对每个参数的处理更加单一
- **提高函数参数逻辑复用。**同样使用上面的求和函数，增加另一个需求，固定第一个参数的值为10，直接看柯里化的实现效果吧，后续函数调用时第一个参数值都为10的话，就可以直接调用sum10函数了。
function sum(x) {
return function(y) {
return function(z) {
return x + y + z
}
}
}
const sum10 = sum(10) // 指定第一个参数值为10的函数
const res = sum10(20)(30)
console.log(res) // 60自动柯里化函数的实现
function autoCurrying(fn) {
// 1.拿到当前需要柯里化函数的参数个数
const fnLen = fn.length
// 2.定义一个柯里化之后的函数
function curried\_1(...args1) {
// 2.1拿到当前传入参数的个数
const argsLen = args1.length
// 2.1.将当前传入参数个数和fn需要的参数个数进行比较
if (argsLen >= fnLen) {
// 如果当前传入的参数个数已经大于等于fn需要的参数个数
// 直接执行fn，并在执行时绑定this，并将对应的参数数组传入
return fn.apply(this, args1)
} else {
// 如果传入的参数不够，说明需要继续返回函数来接收参数
function curried\_2(...args2) {
// 将参数进行合并，递归调用curried\_1，直到参数达到fn需要的参数个数
return curried\_1.apply(this, [...args1, ...args2])
}
// 返回继续接收参数函数
return curried\_2
}
}
// 3.将柯里化的函数返回
return curried\_1
}测试：
function sum(x, y, z) {
return x + y + z
}
const curryingSum = autoCurrying(sum)
const res1 = curryingSum(10)(20)(30)
const res2 = curryingSum(10, 20)(30)
const res3 = curryingSum(10)(20, 30)
const res4 = curryingSum(10, 20, 30)
console.log(res1) // 60
console.log(res2) // 60
console.log(res3) // 60
console.log(res4) // 60组合函数
**组合函数（Compose Function）**是在JavaScript开发过程中一种对函数的使用技巧、模式。对某一个数据进行函数调用，执行两个函数，这两个函数需要依次执行，所以需要将这两个函数组合起来，自动依次调用，而这个过程就叫做函数的组合，组合形成的函数就叫做组合函数。
需求：对一个数字先进行乘法运算，再进行平方运算。
- 一般情况下，需要先定义两个函数，然后再对其依次调用：
function double(num) {
return num * 2
}
function square(num) {
return num ** 2
}
const duobleResult = double(10)
const squareResult = square(duobleResult)
console.log(squareResult) // 400实现一个组合函数，将duoble和square两个函数组合起来：
function composeFn(fn1, fn2) {
return function(num) {
return fn2(fn1(num))
}
}
const execFn = composeFn(double, square)
const res = execFn(10)
console.log(res) // 400实现一个自动组合函数的函数：
function autoComposeFn(...fns) {
// 1.拿到需要组合的函数个数
const fnsLen = fns.length
// 2.对传入的函数进行边界判断，所有参数必须为函数
for (let i = 0; i < fnsLen; i++) {
if (typeof fns[i] !== 'function') {
throw TypeError('The argument passed must be a function.')
}
}
// 3.定义一个组合之后的函数
function composeFn(...args) {
// 3.1.拿到第一个函数的返回值
let result = fns[0].apply(this, args)
// 3.1.判断传入的函数个数
if (fnsLen === 1) {
// 如果传入的函数个数为一个，直接将结果返回
return result
} else {
// 如果传入的函数个数 >= 2
// 依次将函数取出进行调用，将上一个函数的返回值作为参数传给下一个函数
// 从第二个函数开始遍历
for (let i = 1; i < fnsLen; i++) {
result = fns[i].call(this, result)
}
// 将结果返回
return result
}
}
// 4.将组合之后的函数返回
return composeFn
}测试：
function double(num) {
return num * 2
}
function square(num) {
return num ** 2
}
const composeFn = autoComposeFn(double, square)
const res = composeFn(10)
console.log(res) // 400加载全部内容