函数式编程

函数式编程用来描述数据（函数）之间的映射

函数是一等公民

• 函数可以存储在变量中
• 函数作为参数
• 函数作为返回值

高阶函数

• 可以把函数作为参数传递给另一个函数
• 可以把函数作为另一个函数的返回结果

意义：

• 抽象可以帮助我们屏蔽细节，只需要关注与我们的目标
• 高阶函数是用来抽象通用的问题

闭包

• 可以在另一个作用域中调用一个函数的内部函数并访问到该函数的作用域中的成员

   function makeFn(){
     let msg = 'hello function'
     return function () {
       console.log(msg)  // 访问到该函数的作用域中的成员
     }
   }
   const fn = makeFn()
   fn()  // 在另一个作用域中调用一个函数的内部函数
  

• 闭包的本质：函数在执行的时候会放到一个执行栈中，当函数执行完毕之后会从执行栈中移除，但是堆中的作用域成员因为被外部引用不能释放，因此内部函数依然可以访问外部函数的成员

纯函数

• 相同的输入永远得到相同的输出，而且没有任何可观察到副作用

• lodash是一个纯函数的功能库，提供了对数组、数字、对象、字符串、函数等操作的一些方法

• 数组的slice和splice分别是：纯函数和不纯的函数

  • slice返回数组中的指定部分，不会改变原数组
  • splice对数组进行操作返回该数组，会改变原数组

• 函数式编程不会保留计算中间的结果，所以变量是不可变的（无状态的）

• 我们可以把一个函数的执行结果交给另一个函数去处理

纯函数的好处

• 可缓存

  • 因为纯函数对相同的输入始终有相同的结果，所以可以把纯函数的结果缓存起来

• 可测试

  • 纯函数让测试更方便

• 并行处理

  • 在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（Web Worker）

副作用

副作用让一个函数变得不纯，如果函数依赖于外部的状态就无法保证输出相同，就会带来副作用

副作用的来源：

• 配置文件
• 数据库
• 获取用户的输入
• ......

所有的外部交互都有可能代理副作用，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，尽可能控制他们在可控范围内发生。

柯里化

 function curry (func) {
   return function curriedFn (...args) {
     // 判断实参和形参的个数
     if (args.length < func.length) {
       return function () {
         return curriedFn(...args.concat(Array.from(arguments)))
       }
     }
     return func(...args)
   }
 }

• 柯里化可以让我们给一个函数传递较少的参数得到一个已经记住了某些固定参数的新函数
• 这是一种对函数参数的 ‘缓存’
• 让函数变得更灵活，让函数的粒度更小
• 可以把多元函数转换成一元函数，可以组合使用函数产生强大的功能

函数组合

如果一个函数要经过多个函数处理才能得到最终值，这个时候可以把中间过程的函数合并成一个函数

• 函数就像是数据的管道，函数组合就是把这些管道连接起来，让数据穿过多个管道形成最终结果
• 函数组合默认是从右到左执行

lodash中的组合函数

• flow() 或者 flowRight()
• flow()是从左到右运行
• flowRight()从右到左运行，使用的更多一些

 const compose = (...args) => value => args.reverse().reduce((acc,fn) => fn(acc), value)

函数的组合要满足结合律

• 我们既可以把 g 和 h 组合，还可以把 f 和 g 组合，结果都是一样的

   let f = compose(f, g, h)
   let associative = compose(compose(f, g), h) == compose(f, compose(g, h))
  

PointFree

我们可以把数据处理的过程定义成与数据无关的合成运算，不需要用到代表数据的那个参数，只要把简单的运算步骤合成到一起，在使用这种模式之前我们需要定义一些辅助到基本运算函数

• 不需要指明处理的数据
• 只需要合成运算过程
• 需要定义一些辅助的基本运算函数

函子 Functor

概念：

• 容器：包含值和值的变形关系（这个变形关系就是函数）
• 函子：是一个特殊的容器，通过一个普通的对象来实现，该对象具有 map 方法，map 方法可以运行一个函数对值进行处理（变形关系）

 class Container(){
   static of(value){
     return new Container(value)
   }
   constructor (value) {
     this._value = value
   }
   map (fn) {
     return Container.of(fn(this._value))
   }
 }

总结：

• 函数式编程的运算不直接操作值，而是由函子完成
• 函子就是一个实现了 map 契约的对象
• 我们可以把函子想象成一个盒子，这个盒子里封装了一个值
• 想要处理盒子中的值，我们需要给盒子的 map 方法传递一个处理值的函数（纯函数），由这个函数来对值进行处理
• 最终 map 方法返回一个包含新值的盒子（函子）

MayBe函子

• 我们在编程的过程中可能会遇到很多错误，需要对这些错误做相应的处理
• MayBe 函子的作用就是可以对外部的空值情况做处理（控制副作用在允许的范围）

Either函子

• Either 两者中的任何一个，类似于 if...else...的处理
• 异常会让函数变得不纯，Either 函子可以用来做异常处理

IO函子

• IO函子中的 _value 是一个函数，这里是把函数作为值来处理
• IO函子可以把不纯的动作存储到 _value 中，延迟执行这个不纯的操作（惰性执行），包装当前的操作
• 把不纯的操作交给调用者来处理

Task异步执行函子

• 异步任务的实现过于复杂，我们使用 folktale 中的Task来演示

• folktale 一个标准的函数式编程库

  • 和 lodash、ramda不同的是，他没有提供很多功能函数
  • 只提供了一些函数式处理的操作，例如：compose、curry等，一些函子 Task、 Eighter、MayBe等