重学js(纯函数和函数柯里化,组合函数)

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纯函数(pure function)

函数式编程中有一个非常重要的概念叫纯函数,JavaScript符合函数式编程的范式,所以也有纯函数的概念;

  • 在react开发中纯函数是被多次提及的;比如react中组件就被要求像是一个纯函数(为什么是像,因为还有class组件),redux中有一个reducer的概念,也是要求必须是一个纯函数; 纯函数的维基百科定义: 在程序设计中,若一个函数符合以下条件,那么这个函数被称为纯函数:

  • 此函数在相同的输入值时,需产生相同的输出。

  • 函数的输出和输入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。

  • 当然上面的定义会过于的晦涩,所以我简单总结一下: 确定的输入,一定会产生确定的输出; 函数在执行过程中,不能产生副作用

var names = ["abc", "cba", "nba", "dna"]

// slice只要给它传入一个start/end, 那么对于同一个数组来说, 它会给我们返回确定的值
// slice函数本身它是不会修改原来的数组
// slice -> this
// slice函数本身就是一个纯函数
// var newNames1 = names.slice(0, 3)
// console.log(newNames1)
// console.log(names)

// ["abc", "cba", "nba", "dna"]
// splice在执行时, 有修改掉调用的数组对象本身, 修改的这个操作就是产生的副作用
// splice不是一个纯函数
var newNames2 = names.splice(2)
console.log(newNames2)
console.log(names)

副作用,什么又是副作用呢?

  • 副作用(side effect)其实本身是医学的一个概念,比如我们经常说吃什么药本来是为了治病,可能会产生一 些其他的副作用;
  • 在计算机科学中,也引用了副作用的概念,表示在执行一个函数时,除了返回函数值之外,还对调用函数产生 了附加的影响,比如修改了全局变量,修改参数或者改变外部的存储;
  • 纯函数在执行的过程中就是不能产生这样的副作用:
  • 副作用往往是产生bug的 “温床”。

为什么纯函数在函数式编程中非常重要呢?

  • 因为你可以安心的编写和安心的使用;
  • 你在写的时候保证了函数的纯度,只是单纯实现自己的业务逻辑即可,不需要关心传入的内容是如何获得的或 者依赖其他的外部变量是否已经发生了修改;
  • 你在用的时候,你确定你的输入内容不会被任意篡改,并且自己确定的输入,一定会有确定的输出;

函数柯里化

  • 柯里化也是属于函数式编程里面一个非常重要的概念。
  • 我们先来看一下维基百科的解释:在计算机科学中,柯里化(英语:Currying),又译为卡瑞化或加里化;
  • 是把接收多个参数的函数,变成接受一个单一参数(最初函数的第一个参数)的函数,并且返回接受余下的参数,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”;
  • 维基百科的结束非常的抽象,我们这里做一个总结: 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; 这个过程就称之为柯里化;
function add(x, y, z) {
  return x + y + z
}

var result = add(10, 20, 30)
console.log(result)

function sum1(x) {
  return function(y) {
    return function(z) {
      return x + y + z
    }
  }
}

var result1 = sum1(10)(20)(30)
console.log(result1)

// 简化柯里化的代码
var sum2 = x => y => z => {
  return x + y + z
}

console.log(sum2(10)(20)(30))

var sum3 = x => y => z => x + y + z
console.log(sum3(10)(20)(30))

那么为什么需要有柯里化呢?

  • 在函数式编程中,我们其实往往希望一个函数处理的问题尽可能的单一,而不是将一大堆的处理过程交给一个 函数来处理;
  • 那么我们是否就可以将每次传入的参数在单一的函数中进行处理,处理完后在下一个函数中再使用处理后的结果
  • 单一职责原则(srp single responsibility principle) 另外一个使用柯里化的场景是可以帮助我们可以复用参数逻辑: pmakeAdder函数要求我们传入一个num(并且如果我们需要的话,可以在这里对num进行一些修改); p在之后使用返回的函数时,我们不需要再继续传入num了;
// function sum(m, n) {
//   return m + n
// }

// // 假如在程序中,我们经常需要把5和另外一个数字进行相加
// console.log(sum(5, 10))
// console.log(sum(5, 14))
// console.log(sum(5, 1100))
// console.log(sum(5, 555))

function makeAdder(count) {
  count = count * count

  return function(num) {
    return count + num
  }
}

// var result = makeAdder(5)(10)
// console.log(result)
var adder5 = makeAdder(5)
adder5(10)
adder5(14)
adder5(1100)
adder5(555)
  • 这里我们在演示一个案例,需求是打印一些日志:
  • 日志包括时间、类型、信息; 普通函数的实现方案如下:
function log(date, type, message) {
  console.log(`[${date.getHours()}:${date.getMinutes()}][${type}]: [${message}]`)
}

// log(new Date(), "DEBUG", "查找到轮播图的bug")
// log(new Date(), "DEBUG", "查询菜单的bug")
// log(new Date(), "DEBUG", "查询数据的bug")

// 柯里化的优化
var log = date => type => message => {
  console.log(`[${date.getHours()}:${date.getMinutes()}][${type}]: [${message}]`)
}

// 如果我现在打印的都是当前时间
var nowLog = log(new Date())
nowLog("DEBUG")("查找到轮播图的bug")
nowLog("FETURE")("新增了添加用户的功能")

var nowAndDebugLog = log(new Date())("DEBUG")
nowAndDebugLog("查找到轮播图的bug")
nowAndDebugLog("查找到轮播图的bug")
nowAndDebugLog("查找到轮播图的bug")
nowAndDebugLog("查找到轮播图的bug")


var nowAndFetureLog = log(new Date())("FETURE")
nowAndFetureLog("添加新功能~")

自动柯里化函数

function add1(x, y, z) {
  return x + y + z
}

// 柯里化函数的实现myCurrying
function myCurrying(fn) {
  function curried(...args) {
    // 判断当前已经接收的参数的个数, 可以参数本身需要接受的参数是否已经一致了
    // 1.当已经传入的参数 大于等于 需要的参数时, 就执行函数
    if (args.length >= fn.length) {
      // fn(...args) 直接调this有问题
      // fn.call(this, ...args)
      return fn.apply(this, args)
    } else {
      // 没有达到个数时, 需要返回一个新的函数, 继续来接收的参数
      function curried2(...args2) {
        // 接收到参数后, 需要递归调用curried来检查函数的个数是否达到
        return curried.apply(this, args.concat(args2))
      }
      return curried2
    }
  }
  return curried
}

var curryAdd = myCurrying(add1)


console.log(curryAdd(10, 20, 30))
console.log(curryAdd(10, 20)(30))
console.log(curryAdd(10)(20)(30))

// function foo(x, y, z, m, n, a, b) {

// }
// console.log(foo.length)


function foo(x, y, z) {
  return x + y + z
}

foo.call({}, 1, 2, 3)

var curryFoo = myCurrying(foo)
curryFoo.call({}, 1)

组合函数

  • 组合(Compose)函数是在JavaScript开发过程中一种对函数的使用技巧、模式:
  • 比如我们现在需要对某一个数据进行函数的调用,执行两个函数fn1和fn2,这两个函数是依次执行的;
  • 那么如果每次我们都需要进行两个函数的调用,操作上就会显得重复;
  • 那么是否可以将这两个函数组合起来,自动依次调用呢?
  • 这个过程就是对函数的组合,我们称之为 组合函数(Compose Function);
function double(num) {
  return num * 2
}

function square(num) {
  return num ** 2
}

var count = 10
var result = square(double(count))
console.log(result)

// 实现最简单的组合函数
function composeFn(m, n) {
  return function(count) {
    return n(m(count))
  }
}

var newFn = composeFn(double, square)
console.log(newFn(10))

//组合函数实现
function myCompose(...fns) {
  var length = fns.length
  for (var i = 0; i < length; i++) {
    if (typeof fns[i] !== 'function') {
      throw new TypeError("Expected arguments are functions")
    }
  }

  function compose(...args) {
    var index = 0
    var result = length ? fns[index].apply(this, args): args
    while(++index < length) {
      result = fns[index].call(this, result)
    }
    return result
  }
  return compose
}

function double(m) {
  return m * 2
}

function square(n) {
  return n ** 2
}

var newFn = myCompose(double, square)
console.log(newFn(10))