追求“纯”的纯函数 | 函数式编程

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	graph LR
    纯函数--> A(纯函数的概念)
    纯函数--> B(如何理解'无可观察的副作用')
    纯函数--> C(纯函数的好处)

纯函数的概念

在程序设计中,如果一个函数符合以下条件,则被称之为纯函数:

相同的输入，产生相同的输出
无可观察的副作用
不依赖于外部状态

例1 - 不纯的函数

let a = 1;
function sum(b){
  return a+b
}
console.log(sum(2)) // 3

例1中，违反了规则1和规则3，相同的输入没有产生相同的输出，变量a的变动随时都会影响到内部的计算结果。

例2 - 纯函数

function sum(a,b){
  return a+b
}

console.log(sum(1,2)) // 3

例2是个纯函数，相同的输入有相同的输出，也没有依赖于外部变量，更没有可观察到的副作用。

条件1 和条件3 很好理解，关于纯函数的第2个条件-"无可观察的副作用"如何理解呢？

如何理解"无可观察的副作用"

什么是副作用

“作用”是一切除结果计算之外发生的事情，它本身并没有坏处。往往 “一只蚂蚁搅乱一锅粥”，正是因为“副”作用中“副”的存在，导致衍生出奇奇怪怪的问题。
总结：副作用是在计算结果的过程中，系统状态的一种变化，或者与外部世界进行的可观察的交互。

副作用来源

只要是跟函数外部环境发生交互的都是副作用

更改文件系统
往数据库插入记录
发送一个http请求
可变数据
打印/Log
获取用户输入
DOM查询
访问系统状态

所有的外部交互都有可能带来副作用，副作用也使得方法通用性下降不适合扩展和可重用性，同时副作用会给程序中带来安全隐患给程序带来不确定性，但是副作用不可能完全禁止，我们不能禁止用户输入用户名和密码，只能尽可能控制它们在可控范围内发生。

纯函数的好处

可缓存

因为对于相同的输入始终有相同的结果，那么可以把纯函数的结果缓存起来，可以提高性能。

举个🌰：计算一个数值绝对值的纯函数

// 计算一个数的绝对值
function getABS(x) {
  console.log(x);
  return Math.abs(x)
}
console.log(getABS(-6)); // 6
console.log(getABS(-6)); // 6
console.log(getABS(-6)); // 6

在上面的例子中，我们看到最终的打印结果是：三个6。 结果没有缓存处理，所以getABS()函数内部会打印三次x：

-6
-6
-6

接下来，我们写一个记忆函数（模拟Lodash中的memoize）这里做了简化版，创建一个会缓存 func 结果的函数，如果缓存中有值就把值返回, 没有值就调用func函数并且把参数传递给它

// 一个简易版本的记忆函数
function memoize (func) {
  if (typeof func != 'function') {
    throw new TypeError('Expected a function');
  }
  var memoized = function() {
    var args = arguments,
        key = args[0],
        cache = memoized.cache;
    // 如果缓存中有值就把值返回
    if (cache.has(key)) {
      return cache.get(key);
    }
    // 没有值就调用func函数并且把参数传递给它
    var result = func.apply(this, args);
    memoized.cache = cache.set(key, result) || cache;
    return result;
  };
  memoized.cache = new Map()
  return memoized;
}

const m = memoize(getABS)

console.log(m(-6));  // 6
console.log(m(-6));  // 6
console.log(m(-6));  // 6

最终的打印结果，和上面（没缓存过）的一样。 区别在于，函数内部经过缓存，只会打印一次 x：

-6

可测试

纯函数让测试更加容易。
不需要伪造一个“真实的”支付网关，或者每一次测试之前都要配置、之后都要断言状态（assert the state）。只需简单地给函数一个输入，然后断言输出就好了。

并行处理

多线程环境下并行操作共享的内存数据很可能会出现意外情况。纯函数不需要访问共享的内存数据，所以在并行环境下可以任意运行纯函数
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