函数式编程-初探

寒武
259 阅读5分钟

函数式编程

  1. 什么是函数式编程？ 函数式编程，或称函数程序设计、泛函编程（英语：Functional programming），是一种编程范型，它将电脑运算视为函数运算，并且**[避免]使用[程序状态]以及[可变对象]**。 在函数式编程中，函数是头等对象即头等函数，这意味着一个函数，既可以作为其它函数的输入参数值，也可以从函数中返回值，被修改或者被分配给一个变量。λ 演算是这种范型最重要的基础，λ 演算的函数可以接受函数作为输入参数和输出返回值。

    • 特点：

    1. 函数是"第一等公民" 所谓"第一等公民"（first class），指的是函数与其他数据类型一样，处于平等地位，可以赋值给其他变量，也可以作为参数，传入另一个函数，或者作为别的函数的返回值。

    2. 基于"表达式"，强调执行的结果 函数式编程更加强调程序执行的结果而非执行的过程，倡导利用若干简单的执行单元让计算结果不断渐进，逐层推导复杂的运算，而不是设计一个复杂的执行过程。

    3. 没有"副作用"-- 纯函数 所谓"副作用"（side effect），指的是函数内部与外部互动（最典型的情况，就是修改全局变量的值），产生运算以外的其他结果。 函数式编程强调没有"副作用"，意味着函数要保持独立，所有功能就是返回一个新的值，没有其他行为，尤其是不得修改外部变量的值。

    4. 不修改状态

    5. 引用透明
      是函数的运行不依赖于外部变量或"状态"，只依赖于输入的参数，任何时候只要参数相同，引用函数所得到的返回值总是相同的。 --- 任何相同的输入得到相同的输出；

    6. 惰性计算：降低运行时开销
      惰性计算的含义就是在真正调用到的时候才执行，中间步骤不真实执行程序。这样可以让我们在运行时创建很多基础函数，但并不影响实际业务运行速度，唯有业务代码真实调用时才产生开销。

    ps: 3 ，4 和 5 也是说明----避免使用程序状态以及可变对象；

  2. !!!函数式编程的基础？ 函数式编程基础：函数的元、柯里化和 Point-Free ｜无参风格：函数的高阶组合

    • 函数的元：完全调用和不完全调用 ？？如对于如下问题的处理

      ['1','2'].map(parseInt)

    • 函数元降维技术 ：柯里化 将多入参函数的计算，变成一个个单入参函数调用；

      组合、复用

    • Point-Free ｜无参风格：函数的高阶组合
      函数式编程中有一种 Point-Free 风格，中文语境大概可以把 point 认为是参数点，对应 λ 演算中的函数应用（Function Apply），或者 JavaScript 中的函数调用（Function Call），所以可以理解 Point-Free 就指的是无参调用。

  3. 副作用的处理方式？

    1. 依赖注入：

      We take any impurities in our code, and shove them into function parameters. Then we can treat them as some other function’s responsibility.

    简单来说就是把副作用的部分剔出去作为参数
    2. 惰性函数（Lazy Function） 另一种控制副作用的思路是，把产生副作用的部分保护起来（抽离，封装），带着这层防护壳（新的包装函数）参与运算，直到需要结果时才打开壳取值； 这些操作相当于公式变换，只有最终[代数计算]时才会真正产生副作用； 惰性函数方案的意义：让副作用像沙子一样沉淀到最后，保证上层的水纯净透明

    todo React Hooks 的起因：函数的代数效应

    1. Effect Functor : 利用惰性函数的作用，对副作用进行封装
      ---重新抽象一个函数，知针对处理副作用，这样确保其他纯函数不被影响；

    类似于 React Hooks UseEffect；副作用都被放到一个状态节点里面去被动触发，行程一个单向的数据流动。而实际上，函数式编程语言确实也是这么做的，把副作用包裹到一个特殊的函数里面。

    如果一个函数既包含了我们的值，又封装了值的统一操作，使得我们可以在它限定的范围内进行任意运算，那么，我们称这种函数类型为 Monad。Monad 是一种高级别的思维抽象。

  4. 函数式编程与其他范式编程的区别或优缺点？ 函数式编程在前端中的应用？ 优点：

    • 更合理的抽象
    • 更好的组合、复用
    • !!!惰性计算：降低运行时开销
    • 更简单的使用（更小的心智负担，纯函数，不用担心副作用）
    • 语句更清晰，简短

    函数式编程在前端中的应用？

    • js 中如 Reduce....
    • React 的高阶组件

引用&拓展

  1. 函数式编程：zh.wikipedia.org/wiki/%E5%87…

  2. 结构化编程：en.wikipedia.org/wiki/Struct…

  3. 函数式编程初探： www.ruanyifeng.com/blog/2012/0…

  4. λ 演算： zh.wikipedia.org/wiki/%CE%9B…

  5. 偏函数(不完全调用函数)： 偏函数 (Partial application)： 定义： 在计算机科学中，局部应用是指固定一个函数的一些参数，然后产生另一个更小元的函数。 及：固定一个函数的一个或者多个参数，也就是将一个 n 元函数转换成一个 n - x 元函数。

  6. 深入理解函数式编程： tech.meituan.com/2022/10/13/…

  7. 图解 Monad www.ruanyifeng.com/blog/2015/0…

  8. !!Functors, Applicatives, And Monads In Pictures: www.adit.io/posts/2013-…

  9. !!HOW TO DEAL WITH DIRTY SIDE EFFECTS IN YOUR PURE FUNCTIONAL JAVASCRIPT(js 对于副作用的处理):jrsinclair.com/articles/20…

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