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JS轻量级函数式编程XDM

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前言

承接上一篇《XDM,JS如何函数式编程?看这就够了!(一)》,我们知道了函数式编程的几个基本概念。

这里作简要回顾:

本篇将着重介绍第 2 点中函数的输入,它是 JS 轻量函数式编程的基础之基础,重要之重要!!!

偏函数

传参现状

我们经常会写出这样的代码:

function ajax(url,data,callback) {
    // ..
}
function getPerson(data,cb) {
    ajax( "http://some.api/person", data, cb );
}

ajax 函数有三个入参,在 getPerson 函数里调用,其中 url 已确定,data 和 cb 两个参数则等待传入。(因为很多时候参数都不是在当前能确定的,需要等待其它函数的操作后确定了再继续传入)

但是我们的原则是:入参最理想的情况下只需一个!

怎样优化,可以实现这一点呢?

我们或许可以在外层再套一个函数来进一步确定传参,比如:

function getCurrentUser(cb) {
    ...// 通过某些操作拿到 CURRENT_USER_ID
    getPerson( { user: CURRENT_USER_ID }, cb );
}

这样,data 参数也已经确定,cb 参数仍等待传入;函数 getCurrentUser 就只有一个入参了!

数据的传递路线是:

ajax(url,data,callback) => getPerson(data,cb) => getCurrentUser(cb)

这样函数参数个数逐渐减少的过程就是偏应用。

也可以说:getCurrentUser(cb) 是 getOrder(data,cb) 的偏函数,getOrder(data,cb) 是 ajax(url,data,cb) 函数的偏函数。

设想下:

如果一个函数是这样的:

function receiveMultiParam(a,b,c,......,x,y,z){
    // ..
}

我们难道还要像上面那样手动指定外层函数进行逐层嵌套吗?

显示我们不会这么做!

封装 partial

我们只需要封装一个 partial(..) 函数:

function partial(fn,...presetArgs) {
    return function partiallyApplied(...laterArgs){
        return fn( ...presetArgs, ...laterArgs );
    };
}

它的基础逻辑是:

var partial =
    (fn, ...presetArgs) =>
        (...laterArgs) =>
            fn( ...presetArgs, ...laterArgs );

把函数作为入参!还记得我们之前所说:

一个函数如果可以接受或返回一个甚至多个函数,它被叫做高阶函数。

我们借用 partial() 来实现上述举例:

var getPerson = partial( ajax, "http://some.api/person" );
var getCurrentUser = partial( getPerson, { user: CURRENT_USER_ID } ); // 版本 1

以下函数内部分析非常重要:

运行机制

getPerson() 的内部运行机制是:

var getPerson = function partiallyApplied(...laterArgs) {
    return ajax( "http://some.api/person", ...laterArgs );
};

getCurrentUser() 的内部运行机制是:

var getCurrentUser = function outerPartiallyApplied(...outerLaterArgs) {
    var getPerson = function innerPartiallyApplied(...innerLaterArgs){
        return ajax( "http://some.api/person", ...innerLaterArgs );
    };
    return getPerson( { user: CURRENT_USER_ID }, ...outerLaterArgs );
}

数据进行了传递:

getCurrentUser(outerLaterArgs) => getPerson(innerLaterArgs) => ajax(...params)

我们通过这样一层额外的函数包装层,实现了更加强大的数据传递,

我们将需要减少参数输入的函数传入 partial()中作为第一个参数,剩下的是 presetArgs,当前已知几个,就可以写几个。还有不确定的入参 laterArgs,可以在确定后继续追加。

像这样进行额外的高阶函数包装层,是函数式编程的精髓所在!

“随着本系列的继续深入,我们将会把许多函数互相包装起来。记住,这就是函数式编程!” —— 《JavaScript 轻量级函数式编程》

实际上,实现 getCurrentUser() 还可以这样写:

// 版本 2
var getCurrentUser = partial(
    ajax,
    "http://some.api/person",
    { user: CURRENT_USER_ID }
);
// 内部实现机制
var getCurrentUser = function partiallyApplied(...laterArgs) {
    return ajax(
        "http://some.api/person",
        { user: CURRENT_USER_ID },
        ...laterArgs
    );
};

但是版本 1 因为重用了已经定义好的函数,所以它在表达上更清晰一些。它被认为更加贴合函数式编程精神!

拓展 partial

我们再看看 partial() 函数还可它用:

function partial(fn,...presetArgs) {
    return function partiallyApplied(...laterArgs){
        return fn( ...presetArgs, ...laterArgs );
    };
}

比如:将数组 [1,2,3,4,5] 每项都加 3,通常我们会这么做:

function add(x,y) {
    return x + y
[1,2,3,4,5].map( function adder(val){
    return add( 3, val );
} );
// [4,5,6,7,8]

借助 partial():

[1,2,3,4,5].map( partial( add, 3 ) );
// [4,5,6,7,8]

add(..) 不能直接传入 map(..) 函数里,通过偏应用进行处理后则能传入;

实际上,partial() 函数还可以有很多变体:

回想我们之前调用 Ajax 函数的方式:ajax( url, data, cb )。如果要偏应用 cb 而稍后再指定 data 和 url 参数,我们应该怎么做呢?

function reverseArgs(fn) {
    return function argsReversed(...args){
        return fn( ...args.reverse() );
    };
}
function partialRight( fn, ...presetArgs ) {
    return reverseArgs(
        partial( reverseArgs( fn ), ...presetArgs.reverse() )
    );
}
var cacheResult = partialRight( ajax, function onResult(obj){
    cache[obj.id] = obj;
});
// 处理后:
cacheResult( "http://some.api/person", { user: CURRENT_USER_ID } );

柯里化

函数柯里化实际上是一种特殊的偏函数。

我们用 curry(..) 函数来实现此前的 ajax(..) 例子,它会是这样的:

var curriedAjax = curry( ajax );
var personFetcher = curriedAjax( "http://some.api/person" );
var getCurrentUser = personFetcher( { user: CURRENT_USER_ID } );
getCurrentUser( function foundUser(user){ /* .. */ } );

柯里化函数:接收单一实参(实参个数:1)并返回另一个接收下一个实参的函数。

它将一个函数从可调用的 f(a, b, c) 转换为可调用的 f(a)(b)(c)。

实现:

function curry(fn,arity = fn.length) {
    return (function nextCurried(prevArgs){
        return function curried(nextArg){
            var args = prevArgs.concat( [nextArg] );
            if (args.length >= arity) {
                return fn( ...args );
            }
            else {
                return nextCurried( args );
            }
        };
    })( [] );
}

阶段小结

我们为什么要如此着重去谈“偏函数”(partial(sum,1,2)(3))或“柯里化”(sum(1)(2)(3))呢?

第一,是显而易见的,偏函数或柯里化,可以将“指定分离实参”的时机和地方独立开来;

第二,更有重要意义的是,当函数只有一个形参时,我们能够比较容易地组合它们。这种单元函数,便于进行后续的组合函数;

对函数进行包装,使其成为一个高阶函数是函数式编程的精髓!

至此,有了“偏函数”这门武器大炮,我们将逐渐轰开 JS轻量级函数式编程的面纱 ~

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