JavaScript之柯里化

since1986 發布于2019-08-26 10:58 / 981人閱讀

摘要：簡介柯里化，又稱部分求值，是把接收多個參數的函數變成接受一個單一參數最初函數的第一個參數的函數，并且返回接受剩余的參數而且返回結果的新函數的技術。按照作者的說法，所謂柯里化就是使函數理解并處理部分應用。的思想極大地助于提升函數的復用性。

簡介

柯里化(Currying)，又稱部分求值(Partial Evaluation)，是把接收多個參數的函數變成接受一個單一參數(最初函數的第一個參數)的函數，并且返回接受剩余的參數而且返回結果的新函數的技術。

核心思想: 把多參數傳入的函數拆成單參數(或部分參數)函數，內部再返回調用下一個單參數(或部分參數)函數，依次處理剩余的參數。

按照Stoyan Stefanov --《JavaScript Pattern》作者的說法，所謂柯里化就是使函數理解并處理部分應用。

在JavaScript中實現Currying

為了實現只傳遞給函數一部分參數來調用它，讓它返回一個函數去處理剩余參數的這句話所描述的特征。我們先實現一個加法函數add:

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

我們現在實現一個被Currying的add函數，命名該函數為curriedAdd，則根據上面的定義，curriedAdd需要滿足以下條件:

curriedAdd(1)(3) === 4 // true

var increment = curriedAdd(1)
increment(2) === 3 // true

var addTen = curriedAdd(10)
addTen(2) === 12 // true

滿足以上條件的curriedAdd函數可以用以下代碼實現:

function curriedAdd(x) {
  return function(y) {
    return x + y
  }
}

當然以上實現有一些問題: 它不通用，并且我們并不想通過修改函數被人的方式來實現Currying化。

但是curriedAdd的實現表明了實現Currying的一個基礎--Currying延遲求值的特性需要我們用到JavaScript中的作用域，說得更通俗一些，我們需要使用作用域(即閉包)來保存上一次傳進來的參數。

對curriedAdd進行抽象，可以得到如下函數currying:

function currying (fn, ...args1) {
  return function (...args2) {
    return fn(...arg1, ...arg2)
  }
}

var increment = currying(add, 1)
increment(2) === 3 // true

var addTen = currying(add, 10)
addTen(2) === 12 // true

在此實現中，currying函數的返回值其實是一個接受剩余參數并且立即返回計算值的函數。即它的返回值并沒有自動被Currying。所以我們可以通過遞歸將currying返回的函數也自動Currying。

function currying(fn, ...args) {
  if (args.length >= fn.length) {
    return fn(...args)
  }
  
  return function (...args2) {
    return currying(fn, ...args, ...args2)
  }
}

以上函數很簡短，但是已經實現Currying的核心思想。JavaScript中常用庫Lodash中的curry方法，其核心思想和以上并沒有太大差異--比較多次接收的參數總數與函數定義時的形參數量，當接收的參數的數量大于或者等于被Currying函數的形參數量時，就返回運行結果，否則返回一個繼續接受參數的函數。

Currying應用場景 參數復用

固定不變的參數，實現參數復用是Currying的主要用途之一。

案例一

上文中的increment、addTen的一個參數復用的實例。對add方法固定第一個參數為10后，該方法就變成了一個將接受累加10的方法。

案例二

判斷對象的類型。例如下面這個例子:

function isArray (obj) {
  return Object.prototype.toString.call(obk) === "[object Array]"
}

function isNumber (obj) {
  return Object.prototype.toString.call(obj) === "[object Number]"
}

function isString (obj) {
  return Object.prototype.toString.call(obj) === "[object String]" 
}

// Test
isArray([1, 2, 3]) // true
isNumber(123) // true
isString("123") // true

但是上面方案有一個問題，那就是每種類型都需要定義一個方法，這里我們可以使用bind來擴展，優點是可以直接使用改造后的toStr:

const toStr = Function.prototype.call.bind(Object.prototype.toString)

// 改造前直接調用
[1, 2, 3].toString()    // "1,2,3"
"123".toString()    // "123"
123.toString()        // SyntaxError: Invalid or unexpected token
Object(123).toString()    // "123"

// 改造后調用 toStr
toStr([1, 2, 3])     // "[object Array]"
toStr("123")         // "[object String]"
toStr(123)         // "[object Number]"
toStr(Object(123))    // "[object Number]"

上面例子首先使用Function.prototype.call函數指定一個this值，然后.bind返回一個新的函數，始終將Object.prototype.toString設置為傳入參數，其實等價于 Object.prototype.toString.call()。

延遲執行

延遲執行也是Currying的一個重要使用場景，同樣bind和箭頭函數也能實現同樣的功能。
在前端開發中，一個常見的場景就是為標簽綁定onClick，同時考慮為綁定的方法傳遞參數。
以下列出了幾種常見的方法，來比較優劣：

通過 data 屬性

通過data屬性本質只能傳遞字符串的數據，如果需要傳遞復雜對象，只能通過 JSON.stringify(data)來傳遞滿足JSON對象格式的數據，但對更加復雜的對象無法支持。（雖然大多數時候也無需傳遞復雜對象）

通過bind方法

bind方法和以上實現的currying 方法，在功能上有極大的相似，在實現上也幾乎差不多。可能唯一的不同就是bind方法需要強制綁定context，也就是bind的第一個參數會作為原函數運行時的this指向。而currying不需要此參數。所以使用currying或者bind只是一個取舍問題。

箭頭函數

 handleOnClick(data))} />

箭頭函數能夠實現延遲執行，同時也不像bind方法必需指定context。

通過currying

性能對比

通過jsPerf測試四種方式的性能，結果為：箭頭函數 > bind > currying > trueCurrying。
currying函數相比bind函數，其原理相似，但是性能相差巨大，其原因是bind由瀏覽器實現，運行效率有加成。

為什么不需要 Currying 1. Currying 的一些特性有其他解決方案

如果我們只是想提前綁定參數，那么我們有很多好幾個現成的選擇，bind，箭頭函數等，而且性能比Curring更好。

2. Currying 陷于函數式編程

Currying是函數式編程的產物，它生于函數式編程，也服務于函數式編程。

而JavaScript并非真正的函數式編程語言，相比Haskell等函數式編程語言，JavaScript 使用Currying等函數式特性有額外的性能開銷，也缺乏類型推導。

從而把JavaScript代碼寫得符合函數式編程思想和規范的項目都較少，從而也限制了 Currying等技術在JavaScript代碼中的普遍使用。

結論

Currying在JavaScript中是低性能的，但是這些性能在絕大多數場景，是可以忽略的。

Currying的思想極大地助于提升函數的復用性。

Currying 生于函數式編程，也陷于函數式編程。假如沒有準備好寫純正的函數式代碼，那么Currying有更好的替代品。

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