深入探讨javascript函数式编程

有时,优雅的实现是一个函数。不是方法。不是类。不是框架。只是函数。 - John Carmack,游戏《毁灭战士》首席程序员

函数式编程全都是关于如何把一个问题分解为一系列函数的。通常,函数会链在一起,互相嵌套, 来回传递,被视作头等公民。如果你使用过诸如jQuery或Node.js这样的框架,你应该用过一些这样的技术, 只不过你没有意识到。

我们从Javascript的一个小尴尬开始。

假设我们需要一个值的列表,这些值会赋值给普通的对象。这些对象可能包含任何东西:数据、HTML对象等等。

var obj1 = {value: 1}, obj2 = {value: 2}, obj3 = {value: 3}; var values = []; function accumulate(obj) { values.push(obj.value); } accumulate(obj1); accumulate(obj2); console.log(values); // Output: [obj1.value, obj2.value]

这个代码能用但是不稳定。任何代码都可以不通过accumulate()函数改变values对象。 而且如果我们忘记了给values赋上空数组[],这个代码压根儿就不会工作。

但是如果变量声明在函数内部,他就不会被任何捣蛋的代码给更改。

function accumulate2(obj) { var values = []; values.push(obj.value); return values; } console.log(accumulate2(obj1)); // Returns: [obj1.value] console.log(accumulate2(obj2)); // Returns: [obj2.value] console.log(accumulate2(obj3)); // Returns: [obj3.value]

不行呀!只有最后传入的那个对象的值才被返回。

我们也许可以通过在第一个函数内部嵌套一个函数来解决这个问题。

var ValueAccumulator = function(obj) { var values = [] var accumulate = function() { values.push(obj.value); }; accumulate(); return values; };

可是问题依然存在,而且我们现在无法访问accumulate函数和values变量了。

我们需要的是一个自调用函数

自调用函数和闭包

如果我们能够返回一个可以依次返回values数组的函数表达式怎么样?在函数内声明的变量可以被函数内的所有代码访问到, 包括自调用函数。

通过使用自调用函数,前面的尴尬消失了。

var ValueAccumulator = function() { var values = []; var accumulate = function(obj) { if (obj) { values.push(obj.value); return values; } else { return values; } }; return accumulate; }; //This allows us to do this: var accumulator = ValueAccumulator(); accumulator(obj1); accumulator(obj2); console.log(accumulator()); // Output: [obj1.value, obj2.value] ValueAccumulator = -> values = [] (obj) -> values.push obj.value if obj values

这些都是关于作用域的。变量values在内部函数accumulate()中可见,即便是在外部的代码在调用这个函数时。 这叫做闭包。

Javascript中的闭包就是函数可以访问父作用域,哪怕父函数已经执行完毕。

闭包是所有函数式语言都具有的特征。传统的命令式语言没有闭包。

高阶函数

自调用函数实际上是高阶函数的一种形式。高阶函数就是以其它函数为输入,或者返回一个函数为输出的函数。

高阶函数在传统的编程中并不常见。当命令式程序员使用循环来迭代数组的时候,函数式程序员会采用完全不同的一种实现方式。 通过高阶函数,数组中的每一个元素可以被应用到一个函数上,并返回新的数组。

这是函数式编程的中心思想。高阶函数具有把逻辑像对象一样传递给函数的能力。

在Javascript中,函数被作为头等公民对待,这和Scheme、Haskell等经典函数是语言一样的。 这话听起来可能有点古怪,其实实际意思就是函数被当做基本类型,就像数字和对象一样。 如果数字和对象可以被来回传递,那么函数也可以。

来实际看看。现在把上一节的ValueAccumulator()函数配合高阶函数使用:
// 使用forEach()来遍历一个数组,并对其每个元素调用回调函数accumulator2
var accumulator2 = ValueAccumulator();
var objects = [obj1, obj2, obj3]; // 这个数组可以很大
objects.forEach(accumulator2);
console.log(accumulator2());

纯函数

纯函数返回的计算结果仅与传入的参数相关。这里不会使用外部的变量和全局状态,并且没有副作用。 换句话说就是不能改变作为输入传入的变量。所以,程序里只能使用纯函数返回的值。

用数学函数来举一个简单的例子。Math.sqrt(4)将总是返回2,不使用任何隐藏的信息,如设置或状态, 而且不会带来任何副作用。

纯函数是对数学上的“函数”的真实演绎,就是输入和输出的关系。它们思路简单也便于重用。 由于纯函数是完全独立的,它们更适合被一次又一次地使用。

举例说明来对比一下非纯函数和纯函数。

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