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JS函数式编程之纯函数、柯里化以及组合函数

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前言

函数式编程(Functional Programming),又称为泛函编程,是一种编程范式。

早在很久以前就提出了函数式编程这个概念了,而后面一直长期被面向对象编程所统治着,最近几年函数式编程又回到了大家的视野中,JavaScript是一门以函数为第一公民的语言,必定是支持这一种编程范式的。

下面就来谈谈JavaScript函数式编程中的核心概念纯函数、柯里化以及组合函数。

纯函数

纯函数的概念

对于纯函数的定义,维基百科中是这样描述的:在程序设计中,若函数符合以下条件,那么这个函数被称之为纯函数。

对以上描述总结就是:

副作用

上面提到了一个词叫“副作用”,那么什么是副作用呢?

纯函数案例

function sum(a, b) {
 return a + b
}

const res = sum(10, 20)
console.log(res) // 30
let message = 'hello'
function sum(a, b) {
 message = 'hi'
 return a + b
}

1.slice方法就是一个纯函数,因为对于同一个数组固定的输入可以得到固定的输出,且没有任何副作用;

const nums = [1, 2, 3, 4, 5]
const newNums = nums.slice(1, 3)
console.log(newNums) // [2, 3]
console.log(nums) // [ 1, 2, 3, 4, 5 ]

2.splice方法不是一个纯函数,因为它改变了原数组nums;

const nums = [1, 2, 3, 4, 5]
const newNums = nums.splice(1, 3)
console.log(newNums) // [ 2, 3, 4 ]
console.log(nums) // [ 1, 5 ]

柯里化

柯里化的概念

对于柯里化的定义,维基百科中是这样解释的:

总结:只传递给函数一部分参数来调用它,让它返回一个函数去处理剩余的参数的过程就称之为柯里化。

函数柯里化的过程

编写一个普通的三值求和函数:

function sum(x, y, z) {
 return x + y + z
}
const res = sum(10, 20, 30)
console.log(res) // 60

将以上求和函数柯里化得:

function sum(x) {
 return function(y) {
 return function(z) {
 return x + y + z
 }
 }
}
const res = sum(10)(20)(30)
console.log(res)

使用ES6箭头函数简写为:

const sum = x => y => z => x + y + z

函数柯里化的特点及应用

1.将上面的三值求和函数增加一个需求,在计算结果之前给每个值加上2,先看看不使用柯里化的实现效果:

function sum(x, y, z) {
 x = x + 2
 y = y + 2
 z = z + 2
 return x + y + z
}

2.柯里化的实现效果:

function sum(x) {
 x = x + 2
 return function(y) {
 y = y + 2
 return function(z) {
 z = z + 2
 return x + y + z
 }
 }
}

3.很明显函数柯里化后,让我们对每个参数的处理更加单一

function sum(x) {
 return function(y) {
 return function(z) {
 return x + y + z
 }
 }
}
const sum10 = sum(10) // 指定第一个参数值为10的函数
const res = sum10(20)(30)
console.log(res) // 60

自动柯里化函数的实现

function autoCurrying(fn) {
 // 1.拿到当前需要柯里化函数的参数个数
 const fnLen = fn.length

 // 2.定义一个柯里化之后的函数
 function curried\_1(...args1) {
 // 2.1拿到当前传入参数的个数
 const argsLen = args1.length

 // 2.1.将当前传入参数个数和fn需要的参数个数进行比较
 if (argsLen >= fnLen) {
 // 如果当前传入的参数个数已经大于等于fn需要的参数个数
 // 直接执行fn,并在执行时绑定this,并将对应的参数数组传入
 return fn.apply(this, args1)
 } else {
 // 如果传入的参数不够,说明需要继续返回函数来接收参数
 function curried\_2(...args2) {
 // 将参数进行合并,递归调用curried\_1,直到参数达到fn需要的参数个数
 return curried\_1.apply(this, [...args1, ...args2])
 }

 // 返回继续接收参数函数
 return curried\_2
 }
 }

 // 3.将柯里化的函数返回
 return curried\_1
}

测试:

function sum(x, y, z) {
 return x + y + z
}

const curryingSum = autoCurrying(sum)

const res1 = curryingSum(10)(20)(30)
const res2 = curryingSum(10, 20)(30)
const res3 = curryingSum(10)(20, 30)
const res4 = curryingSum(10, 20, 30)
console.log(res1) // 60
console.log(res2) // 60
console.log(res3) // 60
console.log(res4) // 60

组合函数

**组合函数(Compose Function)**是在JavaScript开发过程中一种对函数的使用技巧、模式。对某一个数据进行函数调用,执行两个函数,这两个函数需要依次执行,所以需要将这两个函数组合起来,自动依次调用,而这个过程就叫做函数的组合,组合形成的函数就叫做组合函数。

需求:对一个数字先进行乘法运算,再进行平方运算。

function double(num) {
 return num * 2
}
function square(num) {
 return num ** 2
}
const duobleResult = double(10)
const squareResult = square(duobleResult)
console.log(squareResult) // 400

实现一个组合函数,将duoble和square两个函数组合起来:

function composeFn(fn1, fn2) {
 return function(num) {
 return fn2(fn1(num))
 }
}
const execFn = composeFn(double, square)
const res = execFn(10)
console.log(res) // 400

实现一个自动组合函数的函数:

function autoComposeFn(...fns) {
 // 1.拿到需要组合的函数个数
 const fnsLen = fns.length

 // 2.对传入的函数进行边界判断,所有参数必须为函数
 for (let i = 0; i < fnsLen; i++) {
 if (typeof fns[i] !== 'function') {
 throw TypeError('The argument passed must be a function.')
 }
 }

 // 3.定义一个组合之后的函数
 function composeFn(...args) {
 // 3.1.拿到第一个函数的返回值
 let result = fns[0].apply(this, args)

 // 3.1.判断传入的函数个数
 if (fnsLen === 1) {
 // 如果传入的函数个数为一个,直接将结果返回
 return result
 } else {
 // 如果传入的函数个数 >= 2
 // 依次将函数取出进行调用,将上一个函数的返回值作为参数传给下一个函数
 // 从第二个函数开始遍历
 for (let i = 1; i < fnsLen; i++) {
 result = fns[i].call(this, result)
 }

 // 将结果返回
 return result
 }
 }

 // 4.将组合之后的函数返回
 return composeFn
}

测试:

function double(num) {
 return num * 2
}
function square(num) {
 return num ** 2 
}

const composeFn = autoComposeFn(double, square)
const res = composeFn(10)
console.log(res) // 400

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