JS專題之函數柯里化

wudengzan 發布于2019-08-23 14:59 / 2725人閱讀

摘要：有這樣的說法，并非柯里化有什么意義，而是，當函數可以作為函數的參數和返回值，成為函數式編程語言后，就會不可避免地產生函數柯里化。函數柯里化允許和鼓勵你分隔復雜功能變成更小更容易分析的部分。那么用函數柯里化就能實現提前返回。

#### 前言
在計算機科學中，柯里化（英語：Currying），又譯為卡瑞化或加里化，是把接受多個參數的函數變換成接受一個單一參數（最初函數的第一個參數）的函數，并且返回接受余下的參數而且返回結果的新函數的技術。

#### 一、為什么會有函數柯里化？
Currying 的重要意義在于可以把函數完全變成「接受一個參數；返回一個值」的固定形式，這樣對于討論和優化會更加方便。

將關注的重點聚焦到函數本身，而不因冗余的數據參數分散注意力。

有這樣的說法，并非柯里化有什么意義，而是，當函數可以作為函數的參數和返回值，成為函數式編程語言后，就會不可避免地產生函數柯里化。

#### 二、具體實現
先來一個簡單的 add 函數

function add(x, y) {
    return x + y;
}

add(2, 3);  // 5

重要的概念多說一遍：函數柯里化就是接收多個參數的函數變換為接收一個函數，并返回接收余下參數，最終能返回結果的技術
。

那么，繼續：

function add(x) {
    return function(y) {
        return x + y;
    }
}

add(2)(3);  // 5

所以，曾經的一個函數，因為閉包操作（返回函數并訪問了自由變量的行為），變成了多個接收一個參數的函數。

所以簡單來講：函數柯里化就是意圖將函數的參數變成一個。讓函數可以輸入一個值，就返回一個相對應的值，從而實現純函數化。

為什么函數式編程要求函數必須是純的，不能有副作用？因為它是一種數學運算，原始目的就是求值，不做其他事情，否則就無法滿足函數運算法則了。在函數式編程中，函數就是一個管道（pipe）。這頭進去一個值，那頭就會出來一個新的值，沒有其他作用。

所以良好的編程規范是盡可能讓函數塊做一個事情，實現可復用性，可維護性。

上面的例子中，如果有很多個參數怎么辦，難道一層層嵌套？

我們繼續：

function plus(value) {
    "use strict";
    var add = function () {
        var args = [];
        var adder = function adder() {
            Array.prototype.push.apply(args,Array.prototype.slice.apply(arguments))
            return adder;
        }
        adder.toString = function () {
            return args.reduce(function(a, b) {
                return a + b;
            })
        }
        return adder;
    }
    return add()(value);
}

plus(2)(3)(5).toString();  // 10；

上面的代碼看起來不那么優雅，如果是減法，我們就得又重新為減法寫這么多的代碼。像 lodash, underscore 這些工具庫，都提供了柯里化的工具函數。

我們一起來試著實現：

function curry(fn, args) {
    var length = fn.length;  // 函數參數的長度

    // 閉包保存參數列表
    args = args || [];

    return function() {
        // 獲取參數列表。
        var _args = args.slice(0);
        
            Array.prototype.push.apply(_args, Array.prototype.slice.call(arguments))

        if (_args.length < length) {
        // 如果傳入的參數列表長度還沒有超過函數定義時的參數長度，就 push 新的參數到參數列表中保存起來。
        
            // 自己調用自己，將保存的參數傳遞到下一個柯里化函數。
            return curry.call(this, fn, _args);
        }
        else {
        // 如果傳入的參數列表長度已經超過函數定義時的參數長度，就執行。
            return fn.apply(this, _args);
        }
    }
}

三、應用場景

函數柯里化的好處有幾個：

參數復用；

提前返回；

延遲計算/運行。

函數柯里化允許和鼓勵你分隔復雜功能變成更小更容易分析的部分。這些小的邏輯單元顯然是更容易理解和測試的，然后你的應用就會變成干凈而整潔的組合，由一些小單元組成的組合。

文章開篇的 add 函數，假如，每次調用加法有一個初始值會怎樣？

var add = curry(function(a, b, c) {
    return a + b + c;
})

var addTen = add(10);

var addSix = add(6);

addTen(2)(3);  // 15;

addSix(7)(8);  // 21;

以上代碼就實現了參數復用，保存固定參數的函數。

看一個經典的例子：
元素綁定事件監聽器：

var addEvent = function(el, type, fn, capture) {
    if (window.addEventListener) {
        el.addEventListener(type, function(e) {
            fn.call(el, e);
        }, capture);
    } else if (window.attachEvent) {
        el.attachEvent("on" + type, function(e) {
            fn.call(el, e);
        });
    } 
};

以上代碼是為了兼容 IE 瀏覽器對 DOM 事件綁定做的函數封裝。

問題在于，每次對 DOM 元素進行事件綁定時，函數內部都會走一遍 if else。那么用函數柯里化就能實現提前返回。

var addEvent = (function(){
    if (window.addEventListener) {
        return function(el, sType, fn, capture) {
            el.addEventListener(sType, function(e) {
                fn.call(el, e);
            }, (capture));
        };
    } else if (window.attachEvent) {
        return function(el, sType, fn, capture) {
            el.attachEvent("on" + sType, function(e) {
                fn.call(el, e);
            });
        };
    }
})();

總結

函數柯里化是“函數是一等公民”的編程語言環境形成的編程風格，利用了函數能作為參數一級返回值以及利用了閉包保存變量的特點，是將多個參數的函數轉換為接收一個參數，最后返回結果的技術。

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