摘要：但是，如果我們使用過多的函數式編程的抽象概念，我們的函數式編程也會非常難以理解。相比于不太合理的純函數式編程，我們的代碼更加可讀理解和修改，這也是我們重構代碼的目的。

本文是篇譯文，原文鏈接An Introduction to Reasonably Pure Functional Programming,不當之處還請指正。

一個好的程序員應該有能力掌控你寫的代碼，能夠以最簡單的方法使你的代碼正確并且可讀。作為一名優秀的程序員，你會編寫盡量短小的函數，使代碼更好的被復用；你會編寫測試代碼，使自己有足夠的信心相信代碼會按原本的意圖正確運行。沒有人喜歡解bug，所以一名優秀的程序員也要會避免一些錯誤，這些要靠經驗獲得，也可以遵循一些最佳實踐，比如Douglas Crockford 最著名的JavaScript:The good parts

函數式編程能夠降低程序的復雜程度：函數看起來就像是一個數學公式。學習函數編程能夠幫助你編寫簡單并且更少bug的代碼。

純函數可以理解為一種 相同的輸入必定有相同的輸出的函數，沒有任何可以觀察到副作用

//pure
function add(a + b) {
  return a + b;
}

上面是一個純函數，它不依賴也不改變任何函數以外的變量狀態，對于相同的輸入總能返回相同的輸出。

//impure
var minimum = 21;
var checkAge = function(age) {
  return age >= minimum; // 如果minimum改變，函數結果也會改變
}

這個函數不是純函數，因為它依賴外部可變的狀態

如果我們將變量移到函數內部，那么它就變成了純函數，這樣我們就能夠保證函數每次都能正確的比較年齡。

var checkAge = function(age) {
  var minimum = 21;
  return age >= minimum;
};

純函數沒有副作用，一些你要記住的是，它不會：

訪問函數以外的系統狀態

修改以參數形式傳遞過來的對象

發起http請求

保留用戶輸入

查詢DOM

你需要留意一些會改變數組和對象的增變方法，舉例來說你要知道splice和slice之間的差異。

//impure, splice 改變了原數組
var firstThree = function(arr) {
  return arr.splice(0,3);
}

//pure, slice 返回了一個新數組
var firstThree = function(arr) {
  return arr.slice(0,3);
}

如果我們避免使用傳入函數的對象的增變方法，我們的程序將更容易理解，我們也有理由期望我們的函數不會改變任何函數之外的東西。

let items = ["a", "b", "c"];
let newItems = pure(items);
//對于純函數items始終應該是["a", "b", "c"]

相比于不純的函數，純函數有如下優點：

更加容易被測試，因為它們唯一的職責就是根據輸入計算輸出

結果可以被緩存，因為相同的輸入總會獲得相同的輸出

自我文檔化，因為函數的依賴關系很清晰

更容易被調用，因為你不用擔心函數會有什么副作用

因為純函數的結果可以被緩存，我們可以記住他們,這樣以來復雜昂貴的操作只需要在被調用時執行一次。例如，緩存一個大的查詢索引的結果可以極大的改善程序的性能。

使用純函數能夠極大的降低程序的復雜度。但是，如果我們使用過多的函數式編程的抽象概念，我們的函數式編程也會非常難以理解。

import _ from "ramda";
import $ from "jquery";

var Impure = {
  getJSON: _.curry(function(callback, url) {
    $.getJSON(url, callback);
  }),

  setHtml: _.curry(function(sel, html) {
    $(sel).html(html);
  })
};

var img = function (url) {
  return $("", { src: url });
};

var url = function (t) {
  return "http://api.flickr.com/services/feeds/photos_public.gne?tags=" +
    t + "&format=json&jsoncallback=?";
};

var mediaUrl = _.compose(_.prop("m"), _.prop("media"));
var mediaToImg = _.compose(img, mediaUrl);
var images = _.compose(_.map(mediaToImg), _.prop("items"));
var renderImages = _.compose(Impure.setHtml("body"), images);
var app = _.compose(Impure.getJSON(renderImages), url);
app("cats");

花一分鐘理解上面的代碼。

除非你接觸過函數式編程的這些概念（柯里化，組合和prop），否則很難理解上述代碼。相比于純函數式的方法，下面的代碼則更加容易理解和修改，它更加清晰的描述程序并且更少的代碼。

app函數的參數是一個標簽字符串

從Flickr獲取JSON數據

從返回的數據里抽出urls

創建", {src:url}) ); $(document.body).html(images); }) } app("cats");

或者可以使用fetch和Promise來更好的進行異步操作。

let flickr = (tags)=> {
  let url = `http://api.flickr.com/services/feeds/photos_public.gne?tags=${tags}&format=json&jsoncallback=?`
  
  return fetch(url)
    .then((resp)=> resp.json())
    .then((data)=> {
      let urls = data.items.map((item)=> item.media.m )
      let images = urls.map((url)=> $("", { src: url }) )

      return images
  })
}
flickr("cats").then((images)=> {
  $(document.body).html(images)
})

Ajax請求和DOM操作都不是純的，但是我們可以將余下的操作組成純函數，將返回的JSON數據轉換成圖片節點數組。

let responseToImages = (resp) => {
  let urls = resp.items.map((item) => item.media.m)
  let images = urls.map((url) => $("", {src:url}))
  
  return images
}

我們的函數做了2件事情：

將返回的數據轉換成urls

將urls轉換成圖片節點

函數式的方法是將上述2個任務拆開，然后使用compose將一個函數的結果作為參數傳給另一個參數。

let urls = (data) => {
  return data.items.map((item) => item.media.m)
}
let images = (urls) => {
  return urls.map((url) => $("", {src: url}))
}
let responseToImages = _.compose(images, urls)

compose 返回一系列函數的組合，每個函數都會將后一個函數的結果作為自己的入參

這里compose做的事情，就是將urls的結果傳入images函數

let responseToImages = (data) => {
  return images(urls(data))
}

通過將代碼變成純函數，讓我們在以后有機會復用他們，他們更加容易被測試和自文檔化。不好的是當我們過度的使用這些函數抽象（像第一個例子那樣）， 就會使事情變得復雜，這不是我們想要的。當我們重構代碼的時候最重要的是要問一下自己：

這是否讓代碼更加容易閱讀和理解？

我并不是要詆毀函數式編程。每個程序員都應該齊心協力去學習基礎函數，這些函數讓你在編程過程中使用一些抽象出的一般模式，寫出更加簡潔明了的代碼，或者像Marijn Haverbeke說的

一個程序員能夠用常規的基礎函數武裝自己，更重要的是知道如何使用它們，要比那些苦思冥想的人高效的多。-- Eloquent JavaScript, Marijn Haverbeke

這里列出了一些JavaScript開發者應該掌握的基礎函數
Arrays
-forEach
-map
-filter
-reduce

Functions
-debounce
-compose
-partial
-curry

讓我們來通過實踐看一下函數式編程能如何改善下面的代碼

let items = ["a", "b", "c"];
let upperCaseItems = () => {
  let arr = [];
  for (let i=0, ii= items.length; i
共享狀態來簡化函數
這看起來很明顯且微不足道，但是我還是讓函數訪問和修改了外部的狀態，這讓函數難以測試且容易出錯。
//pure
let upperCaseItems = (items) => {
  let arr = [];
  for (let i =0, ii= items.length; i< ii; i++) {
    let item = items[i];
    arr.push(item.toUpperCase());
  }
  return arr;
}
使用更加可讀的語言抽象forEach來迭代
let upperCaseItems = (items) => {
  let arr = [];
  items.forEach((item) => {
    arr.push(item.toUpperCase());
  })
  return arr;
}
使用map進一步簡化代碼
let upperCaseItems = (items) => {
  return items.map((item) => item.toUpperCase())
}
進一步簡化代碼
let upperCase = (item) => item.toUpperCase()
let upperCaseItems = (item) => items.map(upperCase)
刪除代碼直到它不能工作
我們不需要為這種簡單的任務編寫函數，語言本身就提供了足夠的抽象來完成功能
let items = ["a", "b", "c"]
let upperCaseItems = item.map((item) => item.toUpperCase())
測試
純函數的一個關鍵優點是易于測試，所以在這一節我會為我們之前的Flicker模塊編寫測試。
我們會使用Mocha來運行測試，使用Babel來編譯ES6代碼。
mkdir test-harness
cd test-harness
npm init -y
npm install mocha babel-register babel-preset-es2015 --save-dev
echo "{ "presets": ["es2015"] }" > .babelrc
mkdir test
touch test/example.js
Mocha提供了一些好用的函數如describe和it來拆分測試和鉤子(例如before和after這種用來組裝和拆分任務的鉤子)。assert是用來進行相等測試的斷言庫，assert和assert.deepEqual是很有用且值得注意的函數。
讓我們來編寫第一個測試test/example.js
import assert from "assert";

describe("Math", () => {
  describe(".floor", () => {
    it("rounds down to the nearest whole number", () => {
      let value = Math.floor(4.24)
      assert(value === 4)
    })
  })
})
打開package.json文件，將"test"腳本修改如下
mocha --compilers js:babel-register --recursive
然后你就可以在命令行運行npm test
Math
  .floor
    ? rounds down to the nearest whole number
1 passing (32ms)
Note:如果你想讓mocha監視改變，并且自動運行測試，可以在上述命令后面加上-w選項。
mocha --compilers js:babel-register --recursive -w
測試我們的Flicker模塊
我們的模塊文件是lib/flickr.js
import $ from "jquery";
import { compose } from "underscore";

let urls = (data) => {
  return data.items.map((item) => item.media.m)
}

let images = (urls) => {
  return urls.map((url) => $("", {src: url})[0] )
}

let responseToImages = compose(images, urls)

let flickr = (tags) => {
  let url = `http://api.flickr.com/services/feeds/photos_public.gne?tags=${tags}&format=json&jsoncallback=?`
  
  return fetch(url)
    .then((response) => reponse.json())
    .then(responseToImages)
}

export default {
  _responseToImages: responseToImages,
  flickr: flickr
}
我們的模塊暴露了2個方法：一個公有flickr和一個私有函數_responseToImages,這樣就可以獨立的測試他們。
我們使用了一組依賴：jquery,underscore和polyfill函數fetch和Promise。為了測試他們，我們使用jsdom來模擬DOM對象window和document，使用sinon包來測試fetch api。
npm install jquery underscore whatwg-fetch es6-promise jsdom sinon --save-dev
touch test/_setup.js
打開test/_setup.js，使用全局對象來配置jsdom
global.document = require("jsdom").jsdom("");
global.window = document.defaultView;
global.$ = require("jquery")(window);
global.fetch = require("whatwg-fetch").fetch;
我們的測試代碼在test/flickr.js，我們將為函數的輸出設置斷言。我們"stub"或者覆蓋全局的fetch方法，來阻斷和模擬HTTP請求，這樣我們就可以在不直接訪問Flickr api的情況下運行我們的測試。
import assert from "assert";
import Flickr from "../lib/flickr";
import sinon from "sinon";
import { Promise } from "es6-promise";
import { Response } from "whatwg-fetch";

let sampleResponse = {
  items: [{
    media: { m: "lolcat.jpg" }
  }, {
    media: {m: "dancing_pug.gif"}
  }]
}

//實際項目中我們會將這個test helper移到一個模塊里
let jsonResponse = (obj) => {
  let json = JSON.stringify(obj);
  var response = new Response(json, {
    status: 200,
    headers: {"Content-type": "application/json"}
  });
  return Promise.resolve(response);
}


describe("Flickr", () => {
  describe("._responseToImages", () => {
    it("maps response JSON to a NodeList of ", () => {
      let images = Flickr._responseToImages(sampleResponse);
      
      assert(images.length === 2);
      assert(images[0].nodeName === "IMG");
      assert(images[0].src === "lolcat.jpg");
    })
  })
  
  describe(".flickr", () => {
    //截斷fetch 請求，返回一個Promise對象
    before(() => {
      sinon.stub(global, "fetch", (url) => {
        return jsonResponse(sampleResponse)
      })
    })
    
    after(() => {
      global.fetch.restore();
    })
    
    it("returns a Promise that resolve with a NodeList of ", (done) => {
      Flickr.flickr("cats").then((images) => {
        assert(images.length === 2);
        assert(images[1].nodeName === "IMG");
        assert(images[1].src === "dancing_pug.gif");
        done();
      })
    })
  })  
  
})
運行npm test，會得到如下結果：
Math
  .floor
    ? rounds down to the nearest whole number

Flickr
  ._responseToImages
    ? maps response JSON to a NodeList of 
  .flickr
    ? returns a Promise that resolves with a NodeList of 

3 passing (67ms)
到這里，我們已經成功的測試了我們的模塊以及組成它的函數，學習到了純函數以及如何使用函數組合。我們知道了純函數與不純函數的區別，知道純函數更可讀，由小函數組成，更容易測試。相比于不太合理的純函數式編程，我們的代碼更加可讀、理解和修改，這也是我們重構代碼的目的。
Links

Professor Frisby’s Mostly Adequate Guide to Functional Programming – @drboolean-這是一本很優秀的介紹函數式編程的書，本文的很多內容和例子出自這本書

Eloquent Javascript – Functional Programming @marijnjh-介紹編程的好書，同樣有一章介紹函數式編程的內容很棒

Underscore-深入的挖掘像Underscore，lodash,Ramda這樣的工具庫是成為成熟開發者的重要一步。理解如何使用這些函數將極大降低你代碼的長度，讓你的程序更加聲明式的。


以上就是本文的全部！非常感謝閱讀，我希望這篇文章很好的向你介紹了函數式編程，重構以及測試你的JavaScript。由于目前特別火熱的庫如React,Redux,Elm,Cycle和ReactiveX都在鼓勵和使用這種模式，所以這個時候寫這樣一篇有趣的范例也算是推波助流吧。