【函数式编程-1】什么是函数式编程 | 纯函数 | 命令式与声明式 | 优点

390 阅读3分钟

持续创作,加速成长!这是我参与「掘金日新计划 · 6 月更文挑战」的第22天,点击查看活动详情

什么是函数式编程

引入

概念

我们知道,在数学中,函数可以有如下形式: f(X) = Y ,即一个函数f ,以X作参数,返回输出结果Y。 据此,我们可以归纳一个函数:

  • 函数必须接受一个参数
  • 函数必须返回一个值
  • 函数应该根据接收到的参数(如:X)运行,而不是外部参数/环境(关键)
  • 对于一个给定的X,只会输出唯一的一个Y(关键)

在编程语言中,函数式编程是一种范式,其能够创建仅依赖输入就可以完成自身逻辑的函数。这保证了当函数被多次调用时仍然返回相同的结果。同时,函数不会改变任何外部环境变量,这也将产生可缓存、可测试的代码。

函数与方法

  • 函数:一段可以通过其名称被调用的代码。它可以传递参数并返回值。
  • 方法:一段必须通过其名称及其关联对象的名称被调用的代码。例如,在对象中定义的函数,就是该对象的方法。

引用透明性

前面我们提到: 对于一个给定的X,只会输出唯一的一个Y。即所有的函数,对于相同的输入,将返回相同的值。这一性质被称为引用透明性。 这使得并发代码缓存成为可能。因为,具有引用透明性的函数,只能依赖来自参数的输入,我们可以轻松地用多线程运行这样的代码,没有任何锁机制。

编程范式之 命令式 与 声明式

首先我们要理解什么是命令式,什么是声明式。

  • 命令式:告诉编译器该做什么。即就告诉编辑器“如何做“。如下,这段代码告诉编译器”获取数组长度,循环数组,用索引获取每一个数组元素“。
let array = [1,2,3];
for(i=0;i<array.length;i++)
console.log(array[i]);
  • 声明式:告诉编译器“做什么”。如何做的部分,将被抽象到普通函数(也称”高阶函数,如forEach()“)中。如下代码,我们使用声明式方式改写上面的命令式代码。
let array = [1,2,3];
array.forEach((e)=>console.log(e);)

由此可见,声明式让开发者只需要关注”做什么“部分。而无需关心怎么做。

函数式编程的优点

纯函数

大多数函数式编程的好处来自编写纯函数。

定义: 对给定的输入返回相同的输出的函数。

例如: let double = (value) => value*2 ; 这是一个简单的纯函数,我们给它一个输入,它返回相同的输出。 可见,纯函数遵循”引用透明性“

同时,纯函数不应该改变任何外部环境变量,即纯函数不依赖任何外部变量。

并发代码

纯函数总是允许我们并发执行代码。因为纯函数不会改变它的环境,这意味这我们不需要担心同步问题。

例如:

let global = "something";
let func1 = (input) => {global="something2";}
let func2 = () => {if(global==="something2"){}}

改写:

let func1 = (input,global) => {global="something2";}
let func2 = (global) => {if(global==="something2"){}} //将global变量作为参数,由此可不依赖外部变量

可缓存

纯函数总是为给定输入返回相同的输出,那么就可以对输出进行缓存。

由此可见,纯函数只专注做一件事!