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当谈到函数式编程的“式”时,通常指的是函数的组合、转换和应用,以及处理数据的方式和风格。在函数式编程中,式是用来构建程序逻辑的基本单元。

下面更详细解释函数式编程中的几个关键式:

函数的组合:

函数式编程中,将多个函数组合成一个新的函数是常见的操作。函数组合可以通过函数的返回值作为另一个函数的输入来实现,实现函数的复用和组合。
示例:假设有两个函数 f 和 g ,函数 g 的输入为函数 f 的输出,可以通过函数的组合来实现: h = g(f(x))。

const compose = f => g => x => f(g(x));
const f = compose (x => x * 4) (x => x + 3);
f(2) // 20

上面代码中,compose就是一个函数合成器,用于将两个函数合成一个函数。

函数的转换

函数式编程中,可以对函数进行一系列转换,例如柯里化(Currying)、部分应用 (Partial Application)等。这些转换可以将函数的参数进行重组或固定,不仅使得函数更灵活,还能简化函数调用的方式。

  • 柯里化指的是将一个多参数的函数拆分成一系列函数,每个拆分后的函数都只接受一个参数(unary)。
function add (a, b) {return a + b;
}
add(1, 1) // 2

上面代码中,函数add接受两个参数ab
柯里化就是将上面的函数拆分成两个函数,每个函数都只接受一个参数。

function add (a) {return function (b) {return a + b;}
}
// 或者采用箭头函数写法
const add = x => y => x + y;
const f = add(1);
f(1) // 2
  • 部分应用(Partial Application)是一种函数式编程的技术,它允许我们固定函数的一部分参数,并返回一个新的函数。这样做可以减少函数调用时需要提供的参数数量,从而使函数更加灵活和可重用。

举一个简单业务实例理解一下:
假设在我们的业务中,我们经常要给同一个用户发送邮件,主题和内容都是固定的,只需要提供收件人地址就可以了。我们可以使用部分应用来创建一个新的函数,该函数只需要提供收件人地址就可以调用 sendEmail,而无需每次都重复输入主题和内容。

function sendEmail(to, subject, message) {// 发送电子邮件的逻辑代码console.log(`发送电子邮件给 ${to},主题为 ${subject},内容为 ${message}`);
}const sendWelcomeEmail = sendEmail.bind(null, "hello@example.com", "欢迎加入我们");sendWelcomeEmail("user1@example.com"); // 调用新函数,输出:发送电子邮件给 user1@example.com,主题为 欢迎加入我们,内容为 undefined
sendWelcomeEmail("user2@example.com"); // 调用新函数,输出:发送电子邮件给 user2@example.com,主题为 欢迎加入我们,内容为 undefined

在上述示例中,我们使用 bind() 方法将 sendEmail 函数的前两个参数(固定的主题和内容)绑定为 "hello@example.com""欢迎加入我们"。然后,我们创建一个新的函数 sendWelcomeEmail,该函数只需要提供收件人地址作为参数。

每当我们调用 sendWelcomeEmail 函数时,它会自动将绑定的参数 "hello@example.com""欢迎加入我们",以及传递的收件人地址一起传递给 sendEmail 函数来发送欢迎邮件。

函数的应用

函数式编程中,函数的应用是指将函数应用于输入数据,通过函数对数据进行转换、过滤、聚合等操作。函数的应用通常采用高阶函数的方式,即将函数作为参数传递给另一个函数。

示例:在函数式编程中,常用 map、reduce、filter 等高阶函数来对列表或集合中的元素进行转换、合并或筛选。

数据的处理方式和风格

函数式强调实用纯函数不可变性来处理数据。

函数式编程中,常常使用不可变数据结构来表示数据,并通过创建新的数据结构来进行操作和更新,而不是直接修改原来的数据。

  • 纯函数纯函数是指对于相同的输入,总是返回相同的输出,且没有任何副作用。
  1. 加法函数:
function add(a, b) {return a + b;
}

这个函数是纯函数,因为它只是接收两个参数并返回它们的和。它没有副作用,不会修改任何外部状态,也不依赖于可变的数据。

  1. 平方函数:
function square(x) {return x * x;
}

这个函数也是纯函数。对于相同的输入值,它总是返回相同的输出值。它没有副作用,不会改变任何外部环境,也不依赖于外部状态。

  1. 数组排序函数:
function sortArray(arr) {return arr.sort();
}

这个函数不是纯函数,因为它直接修改了传入的数组,并且返回修改后的数组。它有副作用,修改了传入的参数,可能会影响到其他代码对该数组的引用。

  1. 获取当前时间函数:
function getCurrentTime() {return new Date().getTime();
}

这个函数也不是纯函数,因为它会依赖外部状态(当前时间),每次调用都会返回不同的输出。它对外部的时间状态有依赖,因此在不同的时间点调用会返回不同的结果。

  • 不可变性是指数据一旦创建就无法被修改。在函数式编程中,强调使用不可变数据结构,这样可以避免副作用和意外的修改,从而使代码更可靠、可维护,并且具有更好的并发性。
  1. 字符串不可变性:
const str = "Hello";
const newStr = str.toUpperCase();console.log(str);      // 输出:"Hello"
console.log(newStr);   // 输出:"HELLO"

在这个示例中,toUpperCase 方法返回一个新的字符串,它将原始字符串的内容转换为大写。原始字符串 str 仍然保持不变,它始终是 “Hello”。这是因为字符串是不可变的,一旦创建就不能被修改。

  1. 数组不可变性:
const arr = [1, 2, 3];
const newArr = arr.map(num => num * 2);console.log(arr);      // 输出:[1, 2, 3]
console.log(newArr);   // 输出:[2, 4, 6]

在这个示例中,map 方法返回一个新的数组,其中每个元素都是原始数组中的元素乘以 2。原始数组 arr 保持不变,它仍然是 [1, 2, 3]。同样,这是因为数组是不可变的数据结构。

  1. 对象不可变性:
const person = { name: "Alice", age: 30 };
const newPerson = { ...person, age: 31 };console.log(person);      // 输出:{ name: "Alice", age: 30 }
console.log(newPerson);   // 输出:{ name: "Alice", age: 31 }

在这个示例中,使用展开运算符 ... 创建了一个浅拷贝的新对象 newPerson,其中修改了 age 属性的值。原始对象 person 仍然保持不变,它的值仍然是 { name: "Alice", age: 30 }。这是因为对象也是不可变的数据结构,一旦创建就不能被修改。

http://www.yayakq.cn/news/975513/

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