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JS函数式编程小记

jiezi

JS 函数式编程思想

  • 维基百科定义：函数式编程（英语：functional programming），又称泛函编程，是一种编程范式，它将电脑运算视为数学上的函数计算，并且避免使用程序状态以及易变对象。

个人觉得这个定义肥肠生动形象了。
函数式编程处处体现着数学的逻辑思想，通过减少外部依赖来避免外部变量的改变对于程式内部状态的改变，使得程序变得简易、声明式、易于维护。
这里推荐一下 F 大的《JS 函数式编程指南》，系统介绍了函数式编程的思想。
中文版电子书下载地址走你：https://legacy.gitbook.com/bo…
本文章是自己阅读后的一些理解和记录~

First Class Funtcion

这个概念同样出于书中。规定了变量可以取的值得范围，以及该类型的值可以进行的操作。根据类型的值的可赋值状况，可以把类型分为三类。

  1. 一级的（first class）。该等级类型的值可以传给子程序作为参数，可以从子程序里返回，可以赋给变量。大多数程序设计语言里，整型、字符类型等简单类型都是一级的。
  2. 二级的（second class）。该等级类型的值可以传给子程序作为参数，但是不能从子程序里返回，也不能赋给变量。
  3. 三级的（third class）。该等级类型的值连作为参数传递也不行。

在 scala 中, 函数是可以作为参数来传递并且返回的, 所以 scala 中的函数就是 first class function
PS:scala 是一门多范式(multi-paradigm) 的编程语言, 设计初衷是要集成面向对象编程和函数式编程的各种特性。
因此，function 作为变量的一种，可以被储存，当作参数传递，或者被复制给变量等等 …

Pure Function

首先弄清纯函数的概念：Pure function 意指相同的輸入，永遠會得到相同的輸出，而且沒有任何顯著的副作用。
它符合两个条件：

  1. 此函数在相同的输入值时，总是产生相同的输出。函数的输出和当前运行环境的上下文状态无关。
  2. 此函数运行过程不影响运行环境，也就是无副作用（如触发事件、发起 http 请求、打印 /log 等）。

简单来说，也就是当一个函数的输出不受外部环境影响，同时也不影响外部环境时，该函数就是纯函数，也就是它只关注逻辑运算和数学运算，同一个输入总得到同一个输出。
比如 slice 和splice，但是 slice 是纯函数，而 splice 不是，因为后者会改变源数据。
这就是强调使用纯函数的原因，因为纯函数相对于非纯函数来说，在可缓存性、可移植性、可测试性以及并行计算方面都有着巨大的优势。

看一下书中的例子：

// impure
var minimum = 21;

var checkAge = function(age) {return age >= minimum;};

// pure
var checkAge = function(age) {
  var minimum = 21;
  return age >= minimum;
};

在 impure 的版本中，checkAge 的結果將取決於 minimum 這個变量，换句话说，除了输入以外，它将取决于系统状态，一旦引用了外部环境，它就不符合 pure 了。
当然，也可以直接冻结变量，使得状态不再变化，那么它也是一个纯函数：

var immutableState = Object.freeze({minimum: 21,});

Curry（柯里化）

书中定义柯里化的概念是：你可以只透過部分的參數呼叫一個 function，它會回傳一個 function 去處理剩下的參數。
函数柯里化是一种“预加载”函数的能力，通过传递一到两个参数调用函数，就能得到一个记住了这些参数的新函数。从某种意义上来讲，这是一种对参数的缓存，是一种非常高效的编写函数的方法，将一个低阶函数转换为高阶函数的过程就叫柯里化。

// 举个栗子
var checkage = min => (age => age > min);
var checkage18 = checkage(18);
checkage18(20);
// =>true
var curry = require('lodash').curry;

// 柯里化两个纯函数
var match = curry((what, str) => str.match(what));
var filter = curry((f, ary) => ary.filter(f));

// 判断字符串里有没有空格
var hasSpaces = match(/\s+/g);

hasSpaces("hello world");  // [' ']
hasSpaces("spaceless");  // null

var findSpaces = filter(hasSpaces);

findSpaces(["tori_spelling", "tori amos"]);  // ["tori amos"]

Compose—Functional 饲养

假设要对某个字符串做一系列操作，我们做的事情一多，嵌套的层数会非常深。类似于巢状堆积（比如 c(b(a()))）这种堆砌方式非常不直观，当我们希望代码以平行方式（书中成为左倾）组合执行时，就成为Compose
compose 的概念直接來自於數學課本，所以 compose 都有的一个特性：

// 結合律（associativity）var associative = compose(f, compose(g, h)) == compose(compose(f, g), h);
// true

PointFree

pointfree 模式指的是，永远不必说出你的数据。它的意思是说，函数无须提及将要操作的数据是什么样的

// 非 pointfree，因為我們提到資料：word
var snakeCase = function(word) {return word.toLowerCase().replace(/\s+/ig, '_');
};

// pointfree
var snakeCase = compose(replace(/\s+/ig, '_'), toLowerCase);

这种风格能够帮助我们减少不必要的命名，让代码保持简洁和通用。
当然，为了在一些函数中写出 Point Free 的风格，在代码的其它地方必然是不那么 Point Free 的，这个地方需要自己取舍。

声明式与宣告式代码

// 命令式
var makes = [];
for (var i = 0; i < cars.length; i++) {makes.push(cars[i].make);
}
// 宣告式
var makes = cars.map(function(car) {return car.make;});

命令式代码：命令“机器”如何去做事情 (how)，这样不管你想要的是什么(what)，它都会按照你的命令实现。
声明式代码：告诉“机器”你想要的是什么 (what)，让机器想出如何去做(how)。
命令式的循环要求你必须先实例化一个数组，而且执行完这个实例化语句之后，解释器才继续执行后面的代码。然后再直接迭代 cars 列表，手动增加计数器，就像你开了一辆零部件全部暴露在外的汽车一样。这不是优雅的程序员应该做的。

声明式的写法是一个表达式，如何进行计数器迭代，返回的数组如何收集，这些细节都隐藏了起来。它指明的是做什么，而不是怎么做。除了更加清晰和简洁之外，map 函数还可以进一步独立优化，甚至用解释器内置的速度极快的 map 函数，这么一来我们主要的业务代码就无须改动了

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