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并非所有的函数都是平等的，这是我们学习编程首先要知道的知识，对于js函数来说，更是如此。
什么是纯函数
首先我们回顾一下什么是函数？函数是一段可以调用的代码，可能会带有参数，执行一系列操作，然后返回另一个值。换句话说，就好像你早上给奶牛喂了草料，晚上你就可以得到牛奶了，这个比喻可能有点不恰当，但是话糙理不糙。
纯函数是能实现上述功能，同时，每次调用它都以完全相同的方式执行。这意味着，每次使用相同的参数集调用纯函数时，都会得到完全相同的结果，并且不会产生任何副作用。来看看下面这个函数：
function times2(num) {
return num * 2;
}
这是个典型的纯函数，因为结果是完全可以预测的，对于每次相同的输入，都会得到相同的结果。
输入 -> 输出
1 -> 2
2 -> 4
3 -> 6
4 -> 8
5 -> 10
上面我们创建了一个映射函数，它将每个数字映射为它的两倍，这就是纯函数-输入和输出之间的映射。 或许你会发问，难道不应该每个函数都是输入和输出的映射吗？答案并不是，来看一些非纯函数的例子。
function whatTimeIsIt() {
return new Date()
}
let tax = 1.24;
function getTotalCost(product) {
return product.cost() * tax;
}
function updateUserName(user, newName) {
user.name = newName;
return user;
}
这三个函数展示了不同程度的非纯函数：
-
whatTimeIsIt：这个函数不接受任何参数，这意味着按照纯函数标准，它应该总是返回相同的结果，但是，每次执行它时，它都会返回不同的值，除非你在一秒钟内多次执行它。随着时间的推移，它不会保持不变。 -
getTotalCost：这个函数是不纯的，因为它依赖于一个全局变量。现在，在不做任何更改的情况下，它总是会返回相同的结果，但当有人改变tax的值时，看似纯粹的函数现在开始返回不同的值，从而打破了现有的映射。纯函数不能使用全局变量，重要的事情再说两遍，纯函数不能使用全局变量。纯函数不能使用全局变量。 -
updateUserName：这不是纯函数，因为它有一个很大的副作用：它修改了作为参数接收的对象。在JavaScript中，对象是引用传递的，因此在函数中对它们所做的任何更改都将影响原始对象。
问题来了，我们如何把它们改为纯函数呢？让她们变得像秋天的菠菜一样纯净。答案是真的可以，但是第一个函数是没法改为纯函数的，它本身的功能就不应该是纯函数，因为它返回当前的时间，后面两个是可以的。
function getTotalCost(product, tax) {
return product.cost() * tax
}
function updateUserName(user, newName) {
let newUser = {...user};
newUser.name = newName;
return newUser;
}
修复getTotalCost很简单，我们只需要把变量tax由全局变量改为参数即可。
对于updateUserName函数，我们需要克隆一个参数对象，这样就不会直接修改到原对象了，当然例子中使用的是浅克隆，更保险的方式是使用深克隆。
为什么我们要使用纯函数？
这是一个值的我们思考的问题。毕竟如果我们要写纯函数，在某些情况下我们是要克服点障碍的。克服障碍是需要成本的，那么这些成本是否值得呢？答案是肯定的。
纯函数可以避免意外
纯函数的逻辑不依赖全局变量或其他外部变量，所以可以避免一些不确定的因素。有了纯函数的帮助，我们的逻辑坚如磐石，是确定的并且是可预测的。另外，这能使得我们避免外部变量不包含某个属性或值所带来的bug。在高并发情况下，这些尤其的重要。
纯函数更加的简单
但是要知道，简单并不意味着弱小。
相反，这意味着程序员更容易掌控它们，因为每段逻辑都在函数内，更重要的是它们没有隐藏的副作用。
通过将一个纯函数的输出用作另一个纯函数的输入，这也使它们更容易组合。你能想象用不纯函数的情况吗？副作用的数量可能是灾难性的。
纯函数的简单性的另一大好处是，它也使它们更容易测试。处理纯函数的单元测试只需要关注输入和输出。
纯函数是可以缓存的
因为，对于相同的参数，它们总是返回相同的结果，这意味着您可以缓存函数调用的结果。
假设有一个纯函数需要几秒钟才能执行完，因为它需要进行一些非常复杂的计算。通过缓存这个函数的执行结果，当我们第一次执行它的时候，它会运行一段时间，但是结果会和参数一起被缓存。因此，下次使用相同的参数调用相同的函数时，我们将直接跳转到结果中，而不再执行代码。
/**
* 把参数合并成一个字符串
*/
function getCacheKey(args) {
let list = [...args]
return list.reduce((prev, curr) => prev + curr, "")
}
/**
* 带有缓存功能的函数
*/
function memoize(fn) {
let cache = {}
return function() {
let key = getCacheKey(arguments);
if(cache[key]) {
console.log("-- Using memoized version...")
return cache[key]
}
console.log("Calling the actual function...")
let result = fn.apply(fn, arguments);
cache[key] = result;
return result;
}
}
上面的函数是个简单的例子，可以使用第三方模块来做的更好。现在memoize函数返回一个新函数，它首先检查我们的函数是否已经用该参数调用。如果调用了，那么它直接返回缓存的结果，否则它调用函数，然后缓存结果以备下次使用。我们可以这样使用它：
/**
*一个纯函数
*/
function testFunction(name) {
return "Hello " + name;
}
const memoizedFn = memoize(testFunction)
console.log(memoizedFn("Fernando"))
console.log(memoizedFn("World!"))
//这次调用会使用缓存
console.log(memoizedFn("Fernando"))
正如我们看到的，最后一次调用使用的是缓存版本，在实际工作中，这是一个很大的优化。
总结
总之，纯功能主要提供了三个好处：
- 我们得到的意外bug更少，从而使代码更加稳定，尤其是在无法控制每一个逻辑的大型团队中工作时。
- 它们更容易理解、推理和结合。
- 它使得我们可以通过缓存来提高他们的速度。 所以尽可能地让函数保持像秋天的菠菜一样纯洁，这会让你的工作更加的轻松。
