準(zhǔn)備給TWU的同學(xué)做一個關(guān)于函數(shù)式的Session,昨天在準(zhǔn)備Slides,順手總結(jié)一下,有正在學(xué)習(xí)的小伙伴可以做一個參考。
What
Functional Programming(函數(shù)式編程)在概念上和Object Oriented Programming(面向?qū)ο缶幊?, Procedural Programming(過程化編程)類似, 是一種編程范式。
與OOP以對象為中心的理念不同，F(xiàn)P將所有計算機的操作視為函數(shù)運算，函數(shù)是操作的基本單位。函數(shù)擁有和基本類型一樣的地位，可以將一個變量賦值為函數(shù)(First class -- 一等公民)，可以在函數(shù)的參數(shù)中傳遞函數(shù)(higher-order function -- 高階函數(shù))。
Why
- 學(xué)習(xí)一點新的編程范式可以有效防止老年癡呆。
- 真的很有趣
- 相比于過程化、面向?qū)ο?，函?shù)式書寫的代碼更易讀，更簡短。
- 因為函數(shù)式編程是無
副作用(side effects)的，不需要考慮死鎖問題，適合并發(fā)編程，因此在云計算領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用(Scala)
How
好了，進入正題
以下示例代碼均為JavaScript
1. 副作用--Side Effects
先來看兩段代碼
//代碼片段1
let minium = 20;
const checkAge = (age)=> age >= minium;
//代碼片段2
let number = 2;
const multipleNumber = (n) => {
number = number * n;
return number;
}
這兩段代碼有問題嗎？
通常情況下，代碼片段1并不會發(fā)生什么問題, 我們傳入年齡，并且判斷是不是大于20歲。
但如果有人修改了minium呢？此時判斷的條件改變了，導(dǎo)致我們的結(jié)果也會改變。當(dāng)我們第二次運行checkAge(22)的時候，可能返回的并不是第一次運行的結(jié)果。
對于checkAge這個函數(shù)來說，它需要觀測的值不僅有入?yún)?code>age,還有一個全局變量minium,它的運行結(jié)果依賴系統(tǒng)狀態(tài)，這對于程序員來說是十分痛苦的。
而代碼片段2就很容易發(fā)現(xiàn)問題了，這個函數(shù)修改了一個全局變量，換言之，它修改了系統(tǒng)狀態(tài)，當(dāng)?shù)诙屋斎胂嗤瑓?shù)的時候你會得到一個不一樣的結(jié)果。
不，這太讓人難過了，這不是我們想要的，我們希望我們的函數(shù)足夠純凈，相同的輸入永遠得到相同的輸出。而且，不要做多余的事：
偷偷在console里打一個log
偷偷給某個api發(fā)送一個request
偷偷修改本地文件系統(tǒng)
2. 純函數(shù)--Pure Function
Side Effects好嗎？我們心里都知道不好，但有的時候你不得不接受它，就像生活。
或許你的系統(tǒng)需要維護某些狀態(tài)來運行不同的程序，和它們接觸的函數(shù)就不可避免的變得不純凈起來。但這并不意味著我們就放棄治療了，把怪獸關(guān)在壁櫥里總比把它放出來到處搞破壞來得好。正所謂關(guān)注分離。
是時候引入純函數(shù)了。
我們把上面的代碼修改成這樣如何：
//代碼片段3
const checkAge = (age) => { const minium = 20; return age >= 20;}
//代碼片段4
const multipleNumber = (number, n) => {return number * n};
對于代碼片段3來說，現(xiàn)在它終于不用始終看著minium了，現(xiàn)在minium變成了它的一部分，永遠不會改變。這樣我們相同的輸入，永遠都會有相同的輸出。
對于代碼片段4，我們可能會有疑問：“原來我只用輸入一個參數(shù)，現(xiàn)在我要輸入兩個參數(shù)了，有點不太對勁??？”
“Emmmmm, 至少我們可以通過始終調(diào)用multipleNumber(2,n)或者給number一個默認(rèn)值來讓它變得純函數(shù)起來const multipleNumber(n,number=2)”
所以純函數(shù)是什么呢？
Stateless(不改變狀態(tài)，也不被狀態(tài)影響)
3. 柯里化 -- Curry
讓我們稍稍改變一下代碼片段4，這次讓我們消除疑慮。
//代碼片段5
const multipleNumber = (number) => (n) => {return number * n}
“教練，有什么區(qū)別?。课疫€是得傳兩個參數(shù)啊，唯一的區(qū)別是我得寫兩對括號了啊(multipleNumber(2)(n)?。?！”
哎呀別急，回頭看看文章開頭，"函數(shù)擁有和基本類型一樣的地位，可以將一個變量賦值為函數(shù)(First class -- 一等公民)，可以在函數(shù)的參數(shù)中傳遞函數(shù)(higher-order function -- 高階函數(shù))。"
再看看代碼片段5，看到兩個=>有沒有想起什么？
我們有一整頁的時間思考
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答案是：
我們現(xiàn)在可以寫這樣的代碼了：
const multipleTwo = multipleNumber(2); // (n) => {return 2*n}
const result = multipleTwo(3);//6
我們把這樣拆分函數(shù)參數(shù) --> 形成一個高階函數(shù) 的過程，稱為柯里化。
這就是一個最簡單的柯里化的例子。
好處？
生成的高階函數(shù)變成了一個工廠，用來生產(chǎn)諸如multipleTwo這樣的函數(shù)。
有效消除重復(fù)代碼，誰用誰知道。
再舉一個例子：
const matchRegex = (regex, str) => str.match(regex);
將其柯里化之后得到一個叫matchRegex的工廠
const matchRegex = (regex) => (str) => str.match(regex);
我們可以生產(chǎn)這樣的函數(shù)：
const hasSpace = match(/\s+\g);
對，matchRegex是沒有上下文含義的，但生成的函數(shù)根據(jù)傳入的正則產(chǎn)生了不同的業(yè)務(wù)含義。
*只傳給函數(shù)一部分參數(shù)也叫局部調(diào)用，當(dāng)然 和柯里化是完全不同的兩個東西
4. 組合 -- Compose
現(xiàn)在相信我們已經(jīng)對函數(shù)式編程有了一個初步的認(rèn)知。
想象這樣一個業(yè)務(wù)場景：
我們是Email Writer,
有時候我們需要把郵件的某些Text變成UPPERCASE,
const uppercase = (str) => str.toUpperCase();
有時候我們需要給Text末尾加上一個感嘆號,！
const addBondToEnd = (str) => str+"!";
有時候我們需要既把Text變成uppercase, 也要在后面加一個感嘆號：TEXT！
怎么辦呢？
//So Easy
const addBondToEndAndUpperCase=(str)=>{
return addBondToEnd(uppercase(str));
};
把兩個函數(shù)都調(diào)用一遍不就好了。我們還生成了一個新函數(shù)，每次想做這兩個操作的時候調(diào)用這個新的函數(shù)就行了。
真棒！我們已經(jīng)知道組合是什么東西了！
但多想一步，如果我們有許許多多這樣的基礎(chǔ)函數(shù)大概10000個，我們想要生成不同的組合函數(shù)，我們還要這樣手寫新函數(shù)嗎？
我太懶了，我不想這么做，重復(fù)寫這樣的code讓我覺得生不如死。
讓我們回到文章開頭，"函數(shù)擁有和基本類型一樣的地位，可以將一個變量賦值為函數(shù)(First class -- 一等公民)，可以在函數(shù)的參數(shù)中傳遞函數(shù)(higher-order function -- 高階函數(shù))。"
這次直接揭曉答案吧：
對于我這樣的懶人，需要的是這樣一個工具
const compose = (f, g) => (x) => f(g(x));
這樣我就可以這樣調(diào)用了：
const uppercase = (str) => str.toUpperCase();
const addBondToEnd = (str) => str+"!";
//addBondToEndAndUpperCase
compose(addBondToEnd, uppercase)("text");//TEXT！
//Of course you can assign it to a variable
const addBondToEndAndUpperCase = compose(addBondToEnd, uppercase)
