我们在经历了面向对象编程、面向过程编程之后,函数式编程又进入了我们的视线。其实,函数式编程并不是一个什么新鲜的东西。它早在上世纪50年代,随着 Lisp 语言的创建,就已经诞生。而近些年,随着react hooks的发布,函数式编程以其优雅,简单的特点再次出现在大众的视线中。函数式编程这种古老的编程范式并没有随着岁月而褪去其光彩,反而愈加生机勃勃。
什么是函数式编程?
关于函数式编程,维基百科是这样说的:函数式编程是一种编程范畴。他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。函数编程语言最重要的基本的是λ演算。而且λ演算的函数可以接受函数作为输入和输出。比起命令式编程,函数式编程更加强调程序执行的结果而非执行的过程。倡导利用若干个简单的执行单元,让计算结果不断的渐进。逐渐推到复杂的运算。而不是设计一个复杂的执行过程。
这段话看起还是比较难以理解,那么我来翻译一下:其实,就是在说,函数式编程就是要把逻辑封装到函数中,只要设计好入参是什么,函数执行的结果是什么,而不必关心函数中的逻辑是怎么执行的。当然在函数中的执行逻辑还可以分为若干个单元,用于解耦逻辑。就是这么简单。
为什么要函数式编程
其实,我们对于函数从来都不陌生,函数就是描述一个集合和另外一个集合之间的转换关系。输入通过函数都会返回有且只有一个输出值。所以,函数实际上是一个关系,或者说是一种映射,而这种映射关系是可以组合的,一旦我们知道一个函数的输出类型可以匹配另一个函数的输入,那他们就可以进行组合。
举个例子来说,函数式编程的思想就像是某一条生产线一样。当我们从最开始将原料(入参)放入机器(函数)后,我们并不需要关注机器做了些什么,或者是怎么做的,我们只是需要关系,最后输出的产品(函数返回值)合不合格就OK。也许在机器成产的过程,会需要多台机器,中间做了n步转化,那么这就是我们所说的函数的组合,这样的一条生产线是不是效率就更高,看起来也更简介呢?
函数式编程的特点
这是函数式编程得以实现的前提,因为我们基本的操作都是在操作函数。这个特性意味着函数与其他数据类型一样,处于平等地位,可以赋值给其他变量,也可以作为参数,传入另一个函数,或者作为别的函数的返回值。
函数式编程大多时候都是在声明我需要做什么,而非怎么去做。这种编程风格称为声明式编程 。这样有个好处是代码的可读性特别高,因为声明式代码大多都是接近自然语言的,同时,它解放了大量的人力,因为它不关心具体的实现,因此它可以把优化能力交给具体的实现,这也方便我们进行分工协作。
惰性执行还是比较好理解的。就是说函数只有在被调用的时候,才会产生一些中间变量,否则是不会去产生哪些无关紧要的没有意义的东西。
数据不可变: 它要求你所有的数据都是不可变的,这意味着如果你想修改一个对象,那你应该创建一个新的对象用来修改,而不是修改已有的对象。
无状态: 主要是强调对于一个函数,不管你何时运行,它都应该像第一次运行一样,给定相同的输入,给出相同的输出,完全不依赖外部状态的变化。
在完成函数主要功能之外完成的其他副要功能。在我们函数中最主要的功能当然是根据输入返回结果,而在函数中我们最常见的副作用就是随意操纵外部变量。由于 JS 中对象传递的是引用地址,哪怕我们用 const
关键词声明对象,它依旧是可以变的。而正是这个“漏洞”让我们有机会随意修改对象。
保证函数没有副作用,一来能保证数据的不可变性,二来能避免很多因为共享状态带来的问题。当你一个人维护代码时候可能还不明显,但随着项目的迭代,项目参与人数增加,大家对同一变量的依赖和引用越来越多,这种问题会越来越严重。最终可能连维护者自己都不清楚变量到底是在哪里被改变而产生 Bug。
纯函数是在没有副作用的基础上更进一步的要求,在redux中体现的更加直观,单向数据流、单一store、纯函数。主要有俩点注意:
(1)不依赖外部状态(无状态): 函数的的运行结果不依赖全局变量,this 指针,IO 操作等。
(2)没有副作用(数据不变): 不修改全局变量,不修改入参。
所以纯函数才是真正意义上的 “函数”, 它意味着相同的输入,永远会得到相同的输出。那么为什么要纯函数呢,纯函数的意义是什么呢?
1、便于测试和优化:这个意义在实际项目开发中意义非常大,由于纯函数对于相同的输入永远会返回相同的结果,因此我们可以轻松断言函数的执行结果,同时也可以保证函数的优化不会影响其他代码的执行。这十分符合测试驱动开发 TDD(Test-Driven Development ) 的思想,这样产生的代码往往健壮性更强。
2、可缓存性:因为相同的输入总是可以返回相同的输出,因此,我们可以提前缓存函数的执行结果,有很多库有所谓的 memoize
函数。
3、自文档化:由于纯函数没有副作用,所以其依赖很明确,因此更易于观察和理解。
4、更少的 Bug:使用纯函数意味着你的函数中不存在指向不明的 this,不存在对全局变量的引用,不存在对参数的修改,这些共享状态往往是绝大多数 bug 的源头。
函数柯理化
函数柯理化就是我们生产线上的加工站,我们需要函数柯理化,我们需要将一个多元参数转变成一个单元参数的函数。
(1)部分函数应用 vs 柯里化
部分函数应用强调的是固定一定的参数,返回一个更小元的函数。
柯里化强调的是生成单元函数,部分函数应用的强调的固定任意元参数,而我们平时生活中常用的其实是部分函数应用,这样的好处是可以固定参数,降低函数通用性,提高函数的适合用性。
// 柯里化
f(a,b,c) → f(a)(b)(c)
// 部分函数调用
f(a,b,c) → f(a)(b,c) / f(a,b)(c)
我们可以用高级柯里化去实现部分函数应用,但是柯里化不等于部分函数应用。们在实践中使用柯里化都是为了把某个函数变得单值化,这样可以增加函数的多样性,使得其适用性更强。
组合函数
组合函数就是我们所谓的生产线。将多个函数,组成一个比较复杂的函数。函数组合的好处显而易见,它让代码变得简单而富有可读性,同时通过不同的组合方式,我们可以轻易组合出其他常用函数,让我们的代码更具表现力。
函数式编程初探,大概就是这么多内容,真的真的很好,赶紧学啊。。。。。。