- 簡(jiǎn)述
- 無副作用(No Side Effects)
- 高階函數(shù)(High-Order Function)
- 柯里化(Currying)
- 閉包(Closure)
- 不可變(Immutable)
- 惰性計(jì)算(Lazy Evaluation)
- Monad
偏函數(shù)(Partial Application)
? ? ? ?在探討柯里化之前,我們首先聊一聊很容易跟其混淆的另一個(gè)概念——偏函數(shù)(Partial Application)。在維基百科中,對(duì) Partial Application
的定義是這樣的:
In computer science, partial application (or partial function application) refers to the process of fixing a number of arguments to a function, producing another function of smaller arity.
其含義是:在計(jì)算機(jī)科學(xué)中,局部應(yīng)用(或偏函數(shù)應(yīng)用)是指將多個(gè)參數(shù)固定在一個(gè)函數(shù)中,從而產(chǎn)生另一個(gè)函數(shù)的過程。
舉個(gè)例子,假設(shè)我們是一個(gè)加工廠,用于生產(chǎn)梯形的零件,生產(chǎn)過程中我們要根據(jù)訂單來源方給的一系列參數(shù)計(jì)算面積:
// 聲明一個(gè)計(jì)算梯形面積的函數(shù)
function trapezoidArea(a, b, h){
return (a + b) * h / 2;
}
突然有一天,我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題:我們的大部分訂單零件,都是高度為 28
的規(guī)格,此時(shí)面積函數(shù)調(diào)用經(jīng)常是這個(gè)樣子的:
trapezoidArea(26, 38, 28);
trapezoidArea(20, 40, 28);
trapezoidArea(36, 58, 28);
trapezoidArea(14, 19, 15);
trapezoidArea(33, 35, 28);
...
此時(shí),我們便可以以第一個(gè)函數(shù)為模板,來創(chuàng)建存儲(chǔ)了固定值的新的計(jì)算函數(shù):
// 聲明一個(gè)固定高度的梯形面積計(jì)算函數(shù)
function trapezoidAreaByHeight28(a, b){
return trapezoidArea(a, b, 28);
}
trapezoidAreaByHeight28(3, 6); // 結(jié)果: 126
當(dāng)然,這個(gè)示例中并沒有以明顯的 偏函數(shù)
的方式去呈現(xiàn),我們可以讓返回結(jié)果變成一個(gè)新的函數(shù),因此我們可以加以改造:
// 聲明一個(gè)計(jì)算梯形面積的函數(shù)
function trapezoidArea(a, b, h){
return (a + b) * h / 2;
}
// 聲明一個(gè)【可以生成固定高度的梯形面積計(jì)算】的工廠函數(shù)
function trapezoidFactory(h){
return function(a, b){
return trapezoidArea(a, b, h);
}
}
// 通過 trapezoidArea() 函數(shù),生成綁定了固定參數(shù)的新的函數(shù)
const trapezoidAreaByHeight15 = trapezoidFactory(15);
const trapezoidAreaByHeight28 = trapezoidFactory(28);
trapezoidAreaByHeight15(6, 13); // 結(jié)果: 142.5
trapezoidAreaByHeight28(6, 13); // 結(jié)果: 266
也可以將其簡(jiǎn)化為:
const trapezoidAreaByHeight33 = (a, b) => trapezoidArea.call(null, a, b, 33);
trapezoidAreaByHeight33(6, 13); // 結(jié)果: 313.5
這里,我們就可以將 trapezoidAreaByHeight15()
、trapezoidAreaByHeight28()
和 trapezoidAreaByHeight33()
視為 trapezoidArea()
的偏函數(shù)。
偏函數(shù)的應(yīng)用
? ? ? ?偏函數(shù)往往不能改變一個(gè)函數(shù)的行為,通常是根據(jù)一個(gè)已有函數(shù)而生成一個(gè)新的函數(shù),這個(gè)新的函數(shù)具有已有函數(shù)的相同功能,區(qū)別在于在新的函數(shù)中有一些參數(shù)已被固定不會(huì)變更。偏函數(shù)的設(shè)計(jì)通常:
- 減少了參數(shù)相似性高的函數(shù)調(diào)用過程;
- 降低了函數(shù)的通用性,提高了函數(shù)的適用性,使其更專注于做某事;
- 減少了程序耦合度,提高了專有函數(shù)的可維護(hù)性。
柯里化(Currying)
? ? ? ?柯里化(Currying)是以美國(guó)數(shù)理邏輯學(xué)家哈斯凱爾·科里(Haskell Curry)的名字命名的函數(shù)應(yīng)用方式。與偏函數(shù)很像的地方是:都可以緩存參數(shù),都會(huì)返回一個(gè)新的函數(shù),以提高程序中函數(shù)的適用性。而不同點(diǎn)在于,柯里化(Currying)通常用于分解原函數(shù)式,將參數(shù)數(shù)量為 n
的一個(gè)函數(shù),分解為參數(shù)數(shù)量為 1
的 n
個(gè)函數(shù),并且支持連續(xù)調(diào)用。例如:
// 一個(gè)用于計(jì)算三個(gè)數(shù)字累加的函數(shù)
const addExample = function(a, b, c){
return a + b + c;
}
// 調(diào)用
addExample(10, 5, 3); // 結(jié)果: 18
// 通過柯里化,對(duì)上述函數(shù)進(jìn)行演變
const addCurry = function(a){
return function(b){
return function(c){
return a + b + c;
}
}
}
// 締造新的 單一元 函數(shù)
const add10 = addCurry(10);
const add15 = add10(5);
const add18 = add15(3);
// 調(diào)用
add18(); // 結(jié)果: 18
可見,柯里化(Currying)用于將多元任務(wù)分解成單一任務(wù),每一個(gè)獨(dú)立的任務(wù)都緩存了上一次函數(shù)生成時(shí)傳遞的入?yún)?/strong>,并且讓新生成的函數(shù)更簡(jiǎn)單、專注。上述演變也可以寫作:
// 通過ES6箭頭函數(shù)構(gòu)造將更加簡(jiǎn)單
const addCurry = (a) => (b) => (c) => a + b + c;
// 調(diào)用也可以這樣
addCurry(10)(5)(3); // 結(jié)果: 18
柯里化的應(yīng)用
? ? ? ?柯里化(Currying)分解了函數(shù)設(shè)計(jì)過程,將運(yùn)行的步驟拆分為每一個(gè)單一參數(shù)的 lambda
演算。這里例舉一個(gè)在 JavaScript
中用于做強(qiáng)制類型判斷的示例:
// 創(chuàng)建一個(gè)用于檢測(cè)數(shù)據(jù)類型的函數(shù) checkType()
const checkType = (e, typeStr) => Object.prototype.toString.call(e) === '[object '+typeStr+']';
// 調(diào)用示范
checkType(12, 'Number'); // 結(jié)果:true
checkType(16.8, 'Number'); // 結(jié)果:true
checkType(NaN, 'Number'); // 結(jié)果:true
checkType(Infinity, 'Number'); // 結(jié)果:true
checkType('abc', 'String'); // 結(jié)果:true
checkType(true, 'Boolean'); // 結(jié)果:true
checkType({}, 'Object'); // 結(jié)果:true
checkType([], 'Array'); // 結(jié)果:true
checkType(null, 'Null'); // 結(jié)果:true
checkType(undefined, 'Undefined'); // 結(jié)果:true
checkType(checkType, 'Function'); // 結(jié)果:true
checkType(Symbol(), 'Symbol'); // 結(jié)果:true
使用這一的方式構(gòu)建的函數(shù) checkType()
具備了高通用性,但適用性則略差。我們發(fā)現(xiàn)每次的調(diào)用過程,使用者都需要編寫參數(shù) typeStr
表示的類型字符串,增加了函數(shù)的應(yīng)用復(fù)雜度。此時(shí)作為設(shè)計(jì)者,就可以對(duì)該函數(shù)加以改造,使其生成多個(gè)具備高適用性的獨(dú)立函數(shù):
// 檢測(cè)值是否是 Number
const isNumber = (e) => checkType(e, 'Number');
// 檢測(cè)值是否是 String
const isString = (e) => checkType(e, 'String');
// 檢測(cè)值是否是 Boolean
const isBoolean = (e) => checkType(e, 'Boolean');
// 檢測(cè)值是否是 Object
const isObject = (e) => checkType(e, 'Object');
// 檢測(cè)值是否是 Array
const isArray = (e) => checkType(e, 'Array');
// 檢測(cè)值是否是 Null
const isNull = (e) => checkType(e, 'Null');
// 檢測(cè)值是否是 Undefined
const isUndefined = (e) => checkType(e, 'Undefined');
// 檢測(cè)值是否是 Function
const isFunction = (e) => checkType(e, 'Function');
// 檢測(cè)值是否是 Symbol
const isSymbol = (e) => checkType(e, 'Symbol');
柯里化無限調(diào)用
? ? ? ?柯里化(Currying)分解了函數(shù)設(shè)計(jì)過程,將運(yùn)行的步驟拆分為每一個(gè)單一參數(shù)的 lambda
演算。我們可以通過遞歸的方式,來構(gòu)造出一個(gè)可進(jìn)行無限調(diào)用,并返回相同的累加函數(shù)的 柯里化函數(shù):
// 一個(gè)永遠(yuǎn)累加的函數(shù),返回結(jié)果的新函數(shù)中緩存上一次調(diào)用,并進(jìn)行數(shù)據(jù)累加
// 最終的數(shù)據(jù)依賴 success 回調(diào)函數(shù)獲取
const alwaysAdd = function f1(nexter1){
const n1 = nexter1;
typeof n1.success == 'function' && n1.success(n1.value);
return function f2(nexter2){
const n2 = nexter2;
return f1( {value: n1.value+n2.value, success: n2.success} );
}
}
調(diào)用方式如:
const r1 = alwaysAdd({value: 2});
const r2 = r1({value: 5});
const r3 = r2({value:4, success: (result)=>console.log('結(jié)果: ', result)});
以這樣的方式,我們構(gòu)建的參數(shù)是一個(gè)簡(jiǎn)單對(duì)象 nexter
,該對(duì)象至少包含一個(gè) value
屬性,用于描述本次累加的值。如果希望獲取累加結(jié)果,則為 nexter
對(duì)象賦予函數(shù)屬性 success
即可。結(jié)果會(huì)以實(shí)參的形式,傳遞給 success
函數(shù)用于傳遞通知。
一個(gè)簡(jiǎn)單的 Promise
? ? ? ?Promise
對(duì)象無論是構(gòu)造函數(shù)還是后續(xù)的鏈?zhǔn)秸{(diào)用中,都能看到柯里化設(shè)計(jì)的影子:接收單一參數(shù),返回一個(gè) Promise
:
// 構(gòu)建一個(gè)超級(jí)簡(jiǎn)單的 Promise 結(jié)構(gòu)
class MyPromise{
constructor(executor) {
this.value = null;
typeof executor == 'function' && executor(this.resolve.bind(this), this.reject.bind(this));
}
then(success){
const result = success(this.value);
const mp = new MyPromise();
mp.value = result;
return mp;
}
resolve(value){
this.value = value;
}
reject(err){
this.err = err;
}
}
調(diào)用方式為:
// 構(gòu)建一個(gè) MyPromise 對(duì)象
const mp1 = new MyPromise((resolve, reject) => {
resolve(10);
});
// 鏈?zhǔn)秸{(diào)用求值
mp1.then( r => {
console.log('mp1 r => ', r); // 結(jié)果: 10
return r + 3;
} ).then( r => {
console.log('mp2 r => ', r); // 結(jié)果: 13
return r + 5;
} ).then( r => {
console.log('mp3 r => ', r); // 結(jié)果: 18
} );