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常见的函数式编程模型

分类: IT文章 • 2023-12-11 23:05:37

1.闭包（Closure）

闭包的概念

可以保留局部变量不被释放的代码块，被称为一个闭包。

闭包的特点：函数嵌套函数、内部函数可以引用外部函数的参数和变量、参数和变量不会被垃圾回收机制收回

// 创建一个闭包
function makeCounter() {
  let k = 0;

  return function() {
    return ++k;
  };
}

const counter = makeCounter();

console.log(counter());  // 1
console.log(counter());  // 2

makeCounter 这个函数的代码块，在返回的函数中，对局部变量 k ，进行了引用，导致局部变量无法在函数执行结束后，被系统回收掉，从而产生了闭包。而这个闭包的作用就是，“保留住“ 了局部变量，使内层函数调用时，可以重复使用该变量；而不同于全局变量，该变量只能在函数内部被引用。 

换句话说，闭包其实就是创造出了一些函数私有的 ”持久化变量“。 

所以从这个例子，我们可以总结出，闭包的创造条件是： 

（1）存在内、外两层函数    （2）内层函数对外层函数的局部变量进行了引用

闭包的用途

闭包的主要用途就是可以定义一些作用域局限的持久化变量，这些变量可以用来做缓存或者计算的中间量等等。

// 简单的缓存工具
// 匿名函数创造了一个闭包
const cache = (function() {
  const store = {};
  
  return {
    get(key) {
      return store[key];
    },
    set(key, val) {
      store[key] = val;
    }
  }
}());

cache.set('a', 1);
cache.get('a');  // 1

上面例子是一个简单的缓存工具的实现，匿名函数创造了一个闭包，使得 store 对象 ，一直可以被引用，不会被回收。 

闭包的弊端：持久化变量不会被正常释放，持续占用内存空间，很容易造成内存浪费，所以一般需要一些额外手动的清理机制。

2.高阶函数 

接受或者返回一个函数的函数称为高阶函数，JavaScript 中见到许多原生的高阶函数，例如 Array.map , Array.reduce , Array.filter 

以map函数方法为例：

　　map:映射是对集合而言的，即把集合的每一项都做相同的变换，产生一个新的集合

// 数组中每一项加一，组成一个新数组

// 一般写法
const arr = [1,2,3];
const rs = [];
for(const n of arr){
  rs.push(++n);
}
console.log(rs)

// map改写
const arr = [1,2,3];
const rs = arr.map(n => ++n);

上面一般写法，利用 for...of 循环的方式遍历数组会产生额外的操作，而且有改变原数组的风险 
而 map 函数封装了必要的操作，使我们仅需要关心映射逻辑的函数实现即可，减少了代码量，也降低了副作用产生的风险。

3 柯里化（Currying）

给定一个函数的部分参数，生成一个接受其他参数的新函数，叫做函数的柯里化。

柯里化可以使我们只关心函数的部分参数，使函数的用途更加清晰，调用更加简单。 

//一般写法
function Fibonacci2 (n , ac1 = 1 , ac2 = 1) {
  if( n <= 1 ) {return ac2};

  return Fibonacci2 (n - 1, ac2, ac1 + ac2);
}
// 柯里化
function currying(fn, n1, n2) {
  return function (m) {
    return fn.call(this, m, n1, n2);
  };
}
function tailFibonacci(n, ac1, ac2){
  if( n <= 1 ) {return ac2};

  return tailFibonacci (n - 1, ac2, ac1 + ac2);    
}
const Fibonacci4 = currying(tailFibonacci,1,1);

Fibonacci4(100)  // 573147844013817200000

4.组合

将多个函数的能力合并，创造一个新的函数，叫做组合。

// 数组中每个单词大写，做 Base64

// 一般写法 (其中一种)
const arr = ['pen', 'apple', 'applypen'];
const rs = [];
for(const w of arr){
  rs.push(btoa(w.toUpperCase()));
}
console.log(rs);


// _.flow 改写
const arr = ['pen', 'apple', 'applypen'];
const upperAndBase64 = _.partialRight(_.map, _.flow(_.upperCase, btoa));
console.log(upperAndBase64(arr));

_.flow 将转大写和转 Base64 的函数的能力合并，生成一个新的函数。方便作为参数函数或后续复用。 

总结

我理解的 JavaScript 函数式编程，可能和许多传统概念不同。我并不只认为 高阶函数 算函数式编程，其他的诸如普通函数结合调用、链式结构等，我都认为属于函数式编程的范畴，只要他们是以函数作为主要载体的。 

而我认为函数式编程并不是必须的，它也不应该是一个强制的规定或要求。与面向对象或其他思想一样，它也是其中一种方式。我们更多情况下，应该是几者的结合，而不是局限于概念。 

参考来源：我眼中的 JavaScript 函数式编程

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