函數(shù)式編程之組合

Jinkey 發(fā)布于2019-08-23 11:39 / 3427人閱讀

摘要：在函數(shù)式編程的組合中，我們是從右到左執(zhí)行的，上述的例子中我們借助函數(shù)實(shí)現(xiàn)組合，當(dāng)然，我們也可以用自己的方式實(shí)現(xiàn)。小結(jié)函數(shù)式編程隨著多核的發(fā)展，開始再次出現(xiàn)在我們的視野中，有時(shí)候也會(huì)擔(dān)心過(guò)于吹捧函數(shù)式，反而落入俗套。

程序的本質(zhì)是什么？數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法！！！我想這也是很多程序員給出的答案，我自己也認(rèn)可這一觀點(diǎn)，當(dāng)我們了解了某一門編程語(yǔ)之后，接下來(lái)我們面對(duì)的往往是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的學(xué)習(xí)。而現(xiàn)在，我對(duì)于程序的本質(zhì)有了不一樣的答案：分化和組合。我的老師曾經(jīng)告訴我，工程師或者程序員有一個(gè)很重要的能力（我猜這也是最重要的能力），那就是發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。而我目前只能接觸到解決問(wèn)題的層次，這也是我也一直在探尋的目標(biāo) —— 分化和組合。

分化與組合

在現(xiàn)實(shí)的程序開發(fā)中，我們碰到的問(wèn)題一般是一個(gè)很大的命題，難以抽象，這時(shí)候往往通過(guò)分化子問(wèn)題的方式對(duì)程序進(jìn)行分而治之。在算法里，這種方式叫做分治。

將程序分化成可以抽象的子程序之后，再將他們組合成一個(gè)具有完備功能的程序。組合是程序或代碼可復(fù)用的前提，函數(shù)式編程中組合的使用也會(huì)給我們帶來(lái)意向不到的驚喜

Haskell 的組合

Haskell是純函數(shù)式編程語(yǔ)言，他的強(qiáng)大不用我多說(shuō)，這里展示一下他的組合能力。

compose     :: (b -> c) -> (a -> b) -> a -> c
compose f g = f . g

在函數(shù)式編程的組合中，我們是從右到左執(zhí)行的，上述的例子中我們借助 (.) 函數(shù)實(shí)現(xiàn)組合，當(dāng)然，我們也可以用自己的方式實(shí)現(xiàn)。

compose       :: (b -> c) -> (a -> b) -> a -> c
compose f g x = f (g x)

通過(guò) Haskell 強(qiáng)大的類型簽名中，大致可以推出compose函數(shù)的作用。b -> c 代表了一個(gè)從b類到c類的映射函數(shù)，a -> b也是一樣，compose函數(shù)接受兩個(gè)函數(shù)f和g，返回一個(gè)新的函數(shù)h，h函數(shù)表達(dá)了從a類到b類再到c類的映射。

舉個(gè)例子，我們有sum函數(shù) —— 給列表求和，odd函數(shù) —— 判斷數(shù)字是否是奇數(shù)。（簡(jiǎn)單起見，給他們的類型簽名并不準(zhǔn)確，但足夠簡(jiǎn)單）

odd      :: Int -> Bool
sum      :: [Int] -> Int

sumIsOdd :: [Int] -> Bool
sumIsOdd = compose odd sum

sumIsOdd [1,2,34,5]

sumIsOdd函數(shù)組合了求和與判斷奇數(shù)兩個(gè)函數(shù)，他并沒(méi)實(shí)現(xiàn)具體的功能，而是通過(guò)一種通俗的組合實(shí)現(xiàn)了將單一的函數(shù)轉(zhuǎn)化成稍微復(fù)雜的函數(shù)，從而達(dá)到功能上的擴(kuò)充，我想這就是組合的魅力，也是函數(shù)式的魅力之一吧。

JavaScript 的組合

JavaScript是一門表現(xiàn)力極強(qiáng)的語(yǔ)言，除了本質(zhì)上對(duì)面向?qū)ο蟮闹С郑瑢?duì)函數(shù)式編程的支持也絲毫不弱，組合函數(shù)實(shí)現(xiàn)起來(lái)雖然復(fù)雜，但是也未必不可行，而且相對(duì)于Haskell的晦澀，JavaScript更加簡(jiǎn)單一點(diǎn)

const odd = x => x % 2 !== 0;
const sum = args => args.reduce((a, b) => a + b);

const compose = (...fs) => arg => fs.reduceRight((f, g) => g.call(null, f), arg);

借助ES6的箭頭函數(shù)實(shí)現(xiàn)起來(lái)得心應(yīng)手，可見即便是JavaScript這種以面向?qū)ο笏枷朐O(shè)計(jì)的語(yǔ)言也希望在函數(shù)式編程上面能有所建樹。

順帶一提，對(duì)數(shù)組擴(kuò)充的map、filter、reduce等函數(shù)，也是JavaScript對(duì)函數(shù)式編程的支持，雖然只是利用while循環(huán)做的語(yǔ)法糖，效率也不如while循環(huán)，但是在JavaScript的語(yǔ)境中，很少對(duì)效率有極高的要求，所以從語(yǔ)義上來(lái)講，我更傾向用函數(shù)式的方式解決純數(shù)據(jù)的問(wèn)題。

小結(jié)

函數(shù)式編程隨著多核CPU的發(fā)展，開始再次出現(xiàn)在我們的視野中，有時(shí)候也會(huì)擔(dān)心過(guò)于吹捧函數(shù)式，反而落入俗套。仔細(xì)想想，編程范式并不是一枝獨(dú)秀的世界，而是百家爭(zhēng)鳴的，各有擅長(zhǎng)的領(lǐng)域。當(dāng)然在一些環(huán)境下兩者也是能夠共存的，甚至兩者同時(shí)帶來(lái)的收益可能更加可觀呢。

說(shuō)回組合，其實(shí)我自己也只是一個(gè)半吊子，也需要不斷的學(xué)習(xí)才能對(duì)組合有一個(gè)更加清晰的認(rèn)識(shí)，而不是拘泥于語(yǔ)言，在實(shí)際生產(chǎn)中分化和組合也實(shí)在太重要了，并不是一兩個(gè)函數(shù)能夠概括的，現(xiàn)在的也我只能以這種簡(jiǎn)單的方式作了解了。