摘要：在函數(shù)式編程中數(shù)據(jù)在由純函數(shù)組成的管道中傳遞。函數(shù)式編程中函子是實(shí)現(xiàn)了函數(shù)的容器下文中將函子視為范疇，模型可表示如下但是在函數(shù)式編程中要避免使用這種面向?qū)ο蟮木幊谭绞饺《畬ν獗┞读艘粋€(gè)的接口也稱為。

該系列會有 3 篇文章，分別介紹什么是函數(shù)式編程、剖析函數(shù)式編程庫、以及函數(shù)式編程在 React 中的應(yīng)用，歡迎關(guān)注我的 blog

拿泡茶這個(gè)事例進(jìn)行區(qū)分命令式編程和聲明式編程

命令式編程

1.燒開水(為第一人稱)
2.拿個(gè)茶杯
3.放茶葉
4.沖水

聲明式編程

1.給我泡杯茶(為第二人稱)

舉個(gè) demo

// 命令式編程
const convert = function(arr) {
  const result = []
  for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
    result[i] = arr[i].toLowerCase()
  }
  return result
}

// 聲明式編程
const convert = function(arr) {
  return arr.map(r => r.toLowerCase())
}

函數(shù)式編程是聲明式編程的范式。在函數(shù)式編程中數(shù)據(jù)在由純函數(shù)組成的管道中傳遞。

函數(shù)式編程可以用簡單如交換律、結(jié)合律、分配律的數(shù)學(xué)之法來幫我們簡化代碼的實(shí)現(xiàn)。

它具有如下一些特性:

純粹性: 純函數(shù)不改變除當(dāng)前作用域以外的值;

// 反面示例
let a = 0
const add = (b) => a = a + b // 兩次 add(1) 結(jié)果不一致

// 正確示例
const add = (a, b) => a + b

數(shù)據(jù)不可變性: Immutable

// 反面示例
const arr = [1, 2]
const arrAdd = (value) => {
  arr.push(value)
  return arr
}

arrAdd(3) // [1, 2, 3]
arrAdd(3) // [1, 2, 3, 3]

// 正面示例
const arr = [1, 2]
const arrAdd = (value) => {
  return arr.concat(value)
}

arrAdd(3) // [1, 2, 3]
arrAdd(3) // [1, 2, 3]

在后記 1 中對數(shù)組字符串方法是否對原值有影響作了整理

函數(shù)柯里化: 將多個(gè)入?yún)⒌暮瘮?shù)轉(zhuǎn)化為一個(gè)入?yún)⒌暮瘮?shù);

const add = a => b => c => a + b + c
add(1)(2)(3)

偏函數(shù): 將多個(gè)入?yún)⒌暮瘮?shù)轉(zhuǎn)化成兩部分;

const add = a => (b, c) => a + b + c
add(1)(2, 3)

可組合: 函數(shù)之間能組合使用

const add = (x) => x + x
const mult = (x) => x * x

const addAndMult = (x) => add(mult(x))

如下是一個(gè)加法函數(shù):

var add = (a, b, c) => a + b + c

add(1, 2, 3) // 6

假如有這樣一個(gè) curry 函數(shù), 用其包裝 add 函數(shù)后返回一個(gè)新的函數(shù) curryAdd, 我們可以將參數(shù) a、b 進(jìn)行分開傳遞進(jìn)行調(diào)用。

var curryAdd = curry(add)

// 以下輸出結(jié)果都相同
curryAdd(1, 2, 3) // 6
curryAdd(1, 2)(3) // 6
curryAdd(1)(2)(3) // 6
curryAdd(1)(2, 3) // 6

核心思路: 若傳進(jìn)去的參數(shù)個(gè)數(shù)未達(dá)到 curryAdd 的個(gè)數(shù)，則將參數(shù)緩存在閉包變量 lists 中:

function curry(fn, ...args) {
  const length = fn.length
  let lists = args || []

  let listLen
  return function (..._args) {
    lists = [...lists, ..._args]
    listLen = lists.length

    if (listLen < length) {
      const that = lists
      lists = []
      return curry(fn, ...that)
    } else if (listLen === length) {
      const that = lists
      lists = []
      return fn.apply(this, that)
    }
  }
}

現(xiàn)在有 toUpperCase、reverse、head 三個(gè)函數(shù), 分別如下:

var toUpperCase = (str) => str.toUpperCase()
var reverse = (arr) => arr.reverse()
var head = (arr) => arr[0]

接著使用它們實(shí)現(xiàn)將數(shù)組末位元素大寫化輸出, 可以這樣做:

var reverseHeadUpperCase = (arr) => toUpperCase(head(reverse(arr)))

reverseHeadUpperCase(["apple", "banana", "peach"]) // "PEACH"

此時(shí)在構(gòu)建 reverseHeadUpperCase 函數(shù)的時(shí)候, 必須手動聲明傳入?yún)?shù) arr, 是否能提供一個(gè) compose 函數(shù)讓使用者更加友好的使用呢? 類似如下形式:

var reverseHeadUpperCase = compose(toUpperCase, head, reverse)

reverseHeadUpperCase(["apple", "banana", "peach"]) // "PEACH"

此外 compose 函數(shù)符合結(jié)合律, 我們可以這樣子使用:

compose(compose(toUpperCase, head), reverse)
compose(toUpperCase, compose(head, reverse))

以上兩種寫法與 compose(toUpperCase, head, reverse) 的效果完全相同, 都是依次從右到左執(zhí)行傳參中的函數(shù)。

此外 compose 和 map 一起使用時(shí)也有相關(guān)的結(jié)合律, 以下兩種寫法效果相等

compose(map(f), map(g))
map(compose(f, g))

代碼精華集中在一行之內(nèi), 其為眾多開源庫(比如 Redux) 所采用。

var compose = (...args) => (initValue) => args.reduceRight((a, c) => c(a), initValue)

范疇論是數(shù)學(xué)中的一個(gè)分支。可以將范疇理解為一個(gè)容器, 把原來對值的操作，現(xiàn)轉(zhuǎn)為對容器的操作。如下圖:

學(xué)習(xí)函數(shù)式編程就是學(xué)習(xí)各種函子的過程。

函數(shù)式編程中, 函子(Functor) 是實(shí)現(xiàn)了 map 函數(shù)的容器, 下文中將函子視為范疇，模型可表示如下:

class Functor {
  constructor(value) {
    this.value = value
  }

  map(fn) {
    return new Functor(fn(this.value))
  }
}

但是在函數(shù)式編程中, 要避免使用 new 這種面向?qū)ο蟮木幊谭绞? 取而代之對外暴露了一個(gè) of 的接口, 也稱為 pointed functor。

Functor.of = value => new Functor(value)

Maybe 函子是為了解決 this.value 為 null 的情形, 用法如下:

Maybe.of(null).map(r => r.toUpperCase()) // null
Maybe.of("m").map(r => r.toUpperCase())  // Maybe?{value: "M"}

實(shí)現(xiàn)代碼如下:

class Maybe {
  constructor(value) {
    this.value = value
  }

  map(fn) {
    return this.value ? new Maybe(fn(this.value)) : null
  }
}

Maybe.of = value => new Maybe(value)

Either 函子 是為了對應(yīng) if...else... 的語法, 即非左即右。因此可以將之拆分為 Left 和 Right 兩個(gè)函子, 它們的用法如下:

Left.of(1).map(r => r + 1)  // Left?{value: 1}

Right.of(1).map(r => r + 1) // Right?{value: 2}

Left 函子實(shí)現(xiàn)代碼如下:

class Left {
  constructor(value) {
    this.value = value
  }

  map(fn) {
    return this
  }
}

Left.of = value => new Left(value)

Right 函子實(shí)現(xiàn)代碼如下(其實(shí)就是上面的 Functor):

class Right {
  constructor(value) {
    this.value = value
  }

  map(fn) {
    return new Right(fn(this.value))
  }
}

Right.of = value => new Right(value)

具體 Either 函數(shù)只是對調(diào)用 Left 函子 或 Right 函子 作一層篩選, 其接收 f、g 兩個(gè)函數(shù)以及一個(gè)函子(Left or Right)

var Either = function(f, g, functor) {
  switch(functor.constructor) {
    case "Left":
      return f(functor.value)
    case "Right":
      return g(functor.value)
    default:
      return f(functor.value)
  }
}

使用 demo:

Either((v) => console.log("left", v), (v) => console.log("def", v), left)   // left 1
Either((v) => console.log("rigth", v), (v) => console.log("def", v), rigth) // rigth 2

函子會發(fā)生嵌套, 比如下面這樣:

Functor.of(Functor.of(1)) // Functor { value: Functor { value: 1 } }

Monad 函子 對外暴露了 join 和 flatmap 接口, 調(diào)用者從而可以扁平化嵌套的函子。

class Monad {
  constructor(value) {
    this.value = value
  }

  map(fn) {
    return new Monad(fn(this.value))
  }

  join() {
    return this.value
  }

  flatmap(fn) {
    return this.map(fn).join()
  }
}

Monad.of = value => new Monad(value)

使用方法:

// join
Monad.of(Monad.of(1).join()) // Monad { value: 1 }
Monad.of(Monad.of(1)).join() // Monad { value: 1 }

// flatmap
Monad.of(1).flatmap(r => r + 1)  // 2

Monad 函子可以運(yùn)用在 I/O 這種不純的操作上將之變?yōu)榧兒瘮?shù)的操作，目前比較懵懂，日后補(bǔ)充。

slice

var test = [1, 2, 3]
var result = test.slice(0, 1)

console.log(test)   // [1, 2, 3]
console.log(result) // [1]

concat

var test = [1, 2, 3]
var result = test.concat(4)

console.log(test)   // [1, 2, 3]
console.log(result) // [1, 2, 3, 4]

splice(這個(gè)需要特別記一下)

var test = [1, 2, 3]
var result = test.splice(0, 1)

console.log(test)   // [2, 3]
console.log(result) // [1]

sort

var arr = [2, 1, 3, 4]
arr.sort((r1, r2) => (r1 - r2))

console.log(arr) // [1, 2, 3, 4]

reverse

var test = [1, 2, 3]
var result = test.reverse()

console.log(test)   // [3, 2, 1]
console.log(result) // [3, 2, 1]

push/pop/unshift/shift

var test = [1, 2, 3]
var result = test.push(4)

console.log(test)   // [1, 2, 3, 4]
console.log(result) // 4

substr/substring/slice

// substr
var test = "abc"
var result = test.substr(0, 1)

console.log(test)   // "abc"
console.log(result) // a

// substring
var test = "abc"
var result = test.substring(0, 1)

console.log(test)   // "abc"
console.log(result) // a

// slice
var test = "abc"
var result = test.slice(0, 1)

console.log(test)   // "abc"
console.log(result) // a

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JavaScript 專題之函數(shù)柯里化

函數(shù)式編程入門教程