函数式语言特性之函数是一等公民

Posted 2021-04-09 大前端菁英荟

第一篇：函数式语言特性之函数是一等公民

为什么要学习函数式？

函数编程(简称FP)不只代指Haskell, Lisp等之类的语言，还表示一种编程思维，软件思考方式，也称面向函数编程，我们可以将它与面向对象编程OOP进行对比：

	面向对象	面向函数
抽象方式	对象	函数
变量	通常可变	通常不可变
调用方式	通过对象接口	通过函数或者函数组合
与数据耦合度	数据和对数据的操作紧紧耦合	数据与函数是松耦合的

当您掌握了函数式编程，也即掌握了一种抽象世界新的方式，多一种编程思想，而不是万物皆对象。

简言之，无论是面向对象还是面向函数，如果我们走了极端，那都是错误的，我们必须博采众长。如果您还想了解函数式，那请跟我来。

函数式概念

以下摘自维基百科：

又称泛函编程，是一种编程范型，它将电脑运算视为数学上的函数计算，并且避免使用程序状态以及易变对象。函数编程语言最重要的基础是λ演算（lambda calculus）。而且λ演算的函数可以接受函数当作输入（引数）和输出（传出值）。

比起命令式编程，函数式编程更加强调程序执行的结果而非执行的过程，倡导利用若干简单的执行单元让计算结果不断渐进，逐层推导复杂的运算，而不是设计一个复杂的执行过程。结果比过程更重要。

函数式编程中的函数这个术语不是指计算机中的函数（实际上是Subroutine），而是指数学中的函数，即自变量的映射。也就是说一个函数的值仅决定于函数参数的值，不依赖其他状态。比如sqrt(x)函数计算x的平方根，只要x不变，不论什么时候调用，调用几次，值都是不变的。函数式编程为我们提供了另外一种抽象和思考的方式。函数式编程是一种风格，与编程语言无关， 面向对象也是一种风格，与编程语言无关，两种风格并不矛盾，可以结合的- 叫 functional object(Objects in OCaml)

接下来，我们就来了解一下函数式最重要的特性:函数是一等公民

函数是一等公民

“一等公民”就是说，它和其他对象都一样。函数真没什么特殊的，我们可以像对待任何其他数据类型一样对待，将函数视为一个值。您可以对数字，数组或向量，列表，字符串，任何这些值进行任何操作。因此您可以将它们传递给函数，可以将它们存储在变量中，也可以从函数中返回它们。所有这些都使函数成为一等公民。

以下使用javascript语言描述。

• 匿名函数赋值给变量

 
   
   
 

  
    
    
  
var test = function(/* arguments */) {
  
    
    
  
 console.log("Hello!"); 
  
    
    
  
}
 
   
   
 

• 函数当作参数

 
   
   
 

  
    
    
  
 function sayHello() {
  
    
    
  
 return "Hello, ";
  
    
    
  
 }
  
    
    
  
 function greeting(helloMessage, name) {
  
    
    
  
 console.log(helloMessage() + name);
  
    
    
  
 }
  
    
    
  
 greeting(sayHello, "JavaScript!");
 
   
   
 

• 函数当作返回值

 
   
   
 

  
    
    
  
 function sayHello() {
  
    
    
  
 return function() {
  
    
    
  
 console.log("Hello!");
  
    
    
  
 }
  
    
    
  
 }
 
   
   
 

而像filter, map, forEach, reduce大家都耳熟能详，通过传递一个函数给这些函数，实现更强大的功能，这就是最简单的2个函数进行组合，实现复杂的功能。

稍微复杂一点的例子，通过函数组合的方式，组装出不同的功能。

 
   
   
 

  
    
    
  
// 例如我们有一个如下形式的 Ajax 请求函数：
  
    
    
  
const ajax = method => type => query => { ... };
  
    
    
  


  
    
    
  
const get = ajax('GET');
  
    
    
  
const post = ajax('POST');
  
    
    
  


  
    
    
  
const getJson = get('json');
  
    
    
  
const gethtml = ajax('GET')('text/html') = get('text/html');
 
   
   
 

上面的ajax函数，由3个参数决定，而get和post函数确定了method参数，进一步getJson和getHtml确定了type参数，而最后一个参数，再由最终调用时确定。

再复杂一点的例子，了解一下compose函数，这是非常著名的redux框架中compose.js源码：

 
   
   
 

  
    
    
  
export default function compose(...funcs) {
  
    
    
  
 if (funcs.length === 0) {
  
    
    
  
 return arg => arg
  
    
    
  
 }
  
    
    
  


  
    
    
  
 if (funcs.length === 1) {
  
    
    
  
 return funcs[0]
  
    
    
  
 }
  
    
    
  


  
    
    
  
 return funcs.reduce((a, b) => (...args) => a(b(...args)))
  
    
    
  
}
 
   
   
 

compose函数作用是把一系列的函数，组装生成一个新的函数，并且从后到前，后面参数的执行结果作为其前一个的参数。例子：

 
   
   
 

  
    
    
  
var fun1 = val => `fun1->${val}`
  
    
    
  
var fun2 = val => `fun2->${val}`
  
    
    
  
var fun3 = val => `fun3->${val}`
  
    
    
  


  
    
    
  
// 可以这样调用, 输出fun1->fun2->fun3->测试
  
    
    
  
compose(fun1,fun2,fun3)("测试")
 
   
   
 

核心代码：returnfuncs.reduce((a,b)=>(...args)=>a(b(...args)))

实际调用：[fun1,fun2,fun3].reduce((a, b) => (...args) => a(b(...args)))

第几轮循环	a的值	b的值	返回的值
第一轮循环	fun1	fun2	(...args)=>fun1(fun2(...args))
第二轮循环	(...args)=>fun1(fun2(...args))	fun3	(...args)=>fun1(fun2(fun3(...args)))

循环最后的返回值就是 (...args)=>fun1(fun2(fun3(...args)))。所以经过 compose 处理过之后，函数就变成我们想要的格式了。

因此，您是否已经理解为什么函数必须是一等公民：函数为一等公民是函数式编程的基础。 在面向对象里将对象进行组合才能建立更强大的类，而在函数式编程里，必须将函数进行组合才能创建更强大的函数。