纯函数是什么？怎么合理运用纯函数？

Posted 2021-09-14 xmanlin

前言

纯函数这个这个词我相信小伙伴们多多少少都听说过，它是函数式编程的基础。本文主要是对纯函数进行探讨，包括基本概念，优点，运用的经典案例以及我们日常该如何去合理的使用等等。

纯函数的概念

首先我们来看看纯函数的基本概念：

相同的输入，总是会的到相同的输出，并且在执行过程中没有任何副作用。

该怎么去理解上面的概念呢？我们要把上面这句话拆成两部分来看。

相同的输入，总是会得到相同的输出。

来看看下面的例子：

let a = 1;

function xAdd(x) {
    return x + a;
};
xAdd(1); //2

上面这个函数就不是一个纯函数，因为在我们程序执行的过程中，变量a很可能会发生改变，当变量a发生改变时，我们同样执行xAdd(1)时得到的输出也就不同了。

再看另一个例子：

function sum(x, y) {
    return x + y;
};
sum(1,2); //3

在这个例子中，符合相同的输入得到相同的输出这个概念,sum是一个纯函数。

执行过程中没有任何副作用。

这里我们要搞清楚什么是副作用，这里的副作用指的是函数在执行过程中产生了外部可观察变化。

1. 发起HTTP请求
2. 操作DOM
3. 修改外部数据
4. console.log()打印数据
5. 调用Date.now()或者Math.random()

上面一系列操作都可以被称为是副作用。下面可以接着看一个修改外部数据从而产生副作用的例子：

let a = 1;
function func() {
    a = \'b\';
};
func();
console.log(a); // b

我们运行了func函数，外部的变量a的值发生了改变，这就是产生了所谓的副作用，所以func不是一个纯函数。当我们这样进行修改：

function func2() {
    let a = 1;
    a = \'a\';
    return a
};
func(); // a

函数fun2不会对产生外部可观察变化，也就不会产生副作用，它就是一个纯函数。

一个纯函数，上面所说的两个条件缺一不可。

纯函数的好处

通过了解纯函数的概念，我相信有的小伙伴已经能感觉到纯函数的一些的好处了：

• 更容易进行测试，结果只依赖输入，测试时可以确保输出稳定
• 更容易维护和重构，我们可以写出质量更高的代码
• 更容易调用，我们不用担心函数会有什么副作用
• 结果可以缓存，因为相同的输入总是会得到相同的输出

纯函数运用的经典案例

既然纯函数有这么多好处，那么我们来看看有哪些运用纯函数的经典案例。

数组的基本方法

数组的很多基本方法都是纯函数，例如map,forEach,filter,reduce等等。

redux中的reducer

Redux中三大原则之一使用纯函数来执行修改，其中就运用了Reducer来描述 action 如何改变 state tree。

Reducer 只是一些纯函数，它接收先前的 state 和 action，并返回新的 state。 --Redux
中文文档

Lodash

Lodash 是一个一致性、模块化、高性能的 javascript 实用工具库。我相信很多小伙伴也经常用到吧，这也是纯函数代表。

当然还有很多，这里就不一一举例了，总的来说，纯函数还是十分常见的。

我们如何合理去使用

在实际开发中，我们可以合理的去运用纯函数来提高我们的开发效率和代码质量。

纯函数组件

我们可以使用纯函数的的方式来创建组件：

function Header(props) {
    return <h2>{props.text}</h2>
}

对比一下使用Class(类)组件的方式创建组件：

class Header extends React.Component {
  render() {
    return <h1>{this.props.text}</h1>
  }
}

我们可以总结出纯函数组件的一些优点：

• 无副作用，我们不用担心副作用带来的一些难以捕捉的问题
• 语法更简洁，可读性好，代码量相对较小，易复用
• 占用内存小，无生命周期和状态管理，提升了性能

当然纯函数组件也有自己的缺点，例如：没有生命周期。

生命周期有时候并不可少，所幸现在我们也已经有了很好的解决方案——react-hooks。利用hooks函数，我们可以在函数组件中使用等价于生命周期，状态管理等方法。

合理运用纯函数编写公共方法

在编写公共方法的时候，我们尽量用纯函数来进行编写。

假设我们要编写一个把数组中的小写字母转为大写字母的公共方法：

let lists = ["q","w","e"];
let upperCaseLists = () => {
    let arr = [];
    for (let i=0, length= lists.length; i<length; i++) {
        let item = lists[i];
        arr.push(item.toUpperCase());
    }
    lists = arr;
}

上面这个函数虽然可以实现逻辑复用，但是有副作用，肯定是不适合用来做公共方法的，所以我们要优化它：

let upperCaseLists = (value) => {
    let arr = [];
    for (let i=0, length= value.length; i<length; i++) {
        let item = value[i];
        arr.push(item.toUpperCase());
    }
    return arr;
}

使用可读性更好的forEach来优化：

let upperCaseLists = (value) => {
    let arr = [];
    value.forEach((item) => {
        arr.push(item.toUpperCase());
    })
    return arr;
}

继续用map进一步优化:

let upperCaseLists = (value) => {
    return value.map((item) => item.toUpperCase())
}

是不是很简洁？具体方法怎么优化要根据实际情况和业务需求来。

参考

https://segmentfault.com/a/11...

https://cuggz.blog.csdn.net/a...

https://www.redux.org.cn/

最后

纯函数这个概念其实并不复杂，在没有深入了解之前我们工作中也一定遇到过，也在不经意间用过。只有要合理的去运用它，就是开发中的一把利器。