前端进击的巨人：学会函数柯里化（curry)

Posted 2021-02-06 kenz520

柯里化（Curring, 以逻辑学家Haskell Curry命名)

写在开头

柯里化理解的基础来源于我们前几篇文章构建的知识，如果还未能掌握闭包，建议回阅前文。

代码例子会用到 apply/call ，一般用来实现对象冒充，例如字符串冒充数组对象，让字符串拥有数组的方法。待对象讲解篇会细分解析。在此先了解，两者功能相同，区别在于参数传递方式的不同， apply 参数以数组方式传递，call 多个参数则是逗号隔开。

apply(context, [arguments]);
call(context, arg1, arg2, arg3, ....);

代码例子中使用到了ES6语法，对ES6还不熟悉的话，可学习社区这篇文章：《30分钟掌握ES6/ES2015核心内容（上）》

---

函数柯里化

函数柯里化在javascript中其实是高阶函数的一种应用，上篇文章我们简略介绍了高阶函数（可以作为参数传递，或作为返回值）。

理论知识太枯燥，来个生活小例子，"存款买房"（富二代绕道）。假设买房是我们存钱的终极目标。那么在买房前，存在卡里的钱（老婆本）就不能动。等到够钱买房了，钱从银行卡取出来，开始买买买。。。

函数柯里化就像我们往卡里存钱，存够了，才能执行买房操作，存不够，接着存。

函数柯里化公式

先上几个公式（左边是普通函数，右边就是转化后柯里化函数支持的调用方式）：

// 公式类型一
fn(a,b,c,d) => fn(a)(b)(c)(d);
fn(a,b,c,d) => fn(a, b)(c)(d);
fn(a,b,c,d) => fn(a)(b,c,d);

// 公式类型二
fn(a,b,c,d) => fn(a)(b)(c)(d)();
fn(a,b,c,d) => fn(a);fn(b);fn(c);fn(d);fn();

两种公式类型的区别 —— 函数触发执行的机制不同：

• 公式一当传入参数等于函数参数数量时开始执行
• 公式二当没有参数传入时（且参数数量满足）开始执行

通过公式，我们先来理解这行代码 fn(a)(b)(c)(d), 执行 fn(a) 时返回的是一个函数，并且支持传参。何时返回的是值而不是函数的触发机制控制权在我们手里，我们可以为函数制定不同的触发机制。

普通的函数调用，一次性传入参数就执行。而通过柯里化，它可以帮我们实现函数部分参数传入执行（并未立即执行原始函数，钱没存够接着存），这就是函数柯里化的特点："延迟执行和部分求值"

"函数柯里化：指封装一个函数，接收原始函数作为参数传入，并返回一个能够接收并处理剩余参数的函数"

函数柯里化的例子

// 等待我们柯里化实现的方法add
function add(a, b, c, d) {
    return a + b + c + d;
};

// 最简单地实现函数add的柯里化
// 有点low，有助于理解
function add(a, b, c, d) {
    return function(a) {
        return function(b) {
            return function(c) {
                return a + b + c + d;
            }
        }
    }
}

分析代码知识点：

1. 函数作为返回值返回，闭包形成，外部环境可访问函数内部作用域
2. 子函数可访问父函数的作用域，作用域由内而外的作用域链查找规则，作用域嵌套形成
3. 在函数参数数量不满足时，返回一个函数（该函数可接收并处理剩余参数）
4. 当函数数量满足我们的触发机制（可自由制定），触发原始函数执行

前几篇文章的知识点此时刚好。可见基础知识的重要性，高阶的东西始终要靠小砖头堆砌出来。

弄清原理后，接下来就是将代码写得更通用些（高大上些）。

// 公式类型一: 参数数量满足函数参数要求，触发执行
// fn(a,b,c,d) => fn(a)(b)(c)(d);

const createCurry = (fn, ...args) => {
    let _args = args || [];
    let length = fn.length; // fn.length代码函数参数数量

    return (...rest) => {
        let _allArgs = _args.slice(0);  
        // 深拷贝闭包共用对象_args，避免后续操作影响（引用类型）
        _allArgs.push(...rest);
        if (_allArgs.length < length) {
            // 参数数量不满足原始函数数量，返回curry函数
            return createCurry.call(this, fn, ..._allArgs);
        } else {
            // 参数数量满足原始函数数量，触发执行
            return fn.apply(this, _allArgs);
        }
    }
}

const curryAdd = createCurry(add, 2);
let sum = curryAdd(3)(4)(5);    // 14

// ES5写法
function createCurry() {
    var fn = arguments[0];
    var _args = [].slice.call(arguments, 1);
    var length = fn.length;
    
    return function() {
        var _allArgs = _args.slice(0);
        _allArgs = _allArgs.concat([].slice.call(arguments));
        if (_allArgs.length < length) {
            _allArgs.unshift(fn);
            return createCurry.apply(this, _allArgs);
        } else {
            return fn.apply(this, _allArgs);
        }
    }
}

// 公式类型二: 无参数传入时并且参数数量已经满足函数要求
// fn(a, b, c, d) => fn(a)(b)(c)(d)();
// fn(a, b, c, d) => fn(a);fn(b);fn(c);fn(d);fn();

const createCurry = (fn, ...args) => {
    let all = args || [];
    let length = fn.length;

    return (...rest) => {
        let _allArgs = all.slice(0);
        _allArgs.push(...rest);
        if (rest.length > 0 || _allArgs.length < length) {
            // 调用时参数不为空或存储的参数不满足原始函数参数数量时，返回curry函数
            return createCurry.call(this, fn, ..._allArgs);
        } else {
            // 调用参数为空(),且参数数量满足时，触发执行
            return fn.apply(this, _allArgs);
        }
    }
}

const curryAdd = createCurry(2);
let sum = curryAdd(3)(4)(5)();  // 14

// ES5写法
function createCurry() {
    var fn = arguments[0];
    var _args = [].slice.call(arguments, 1);
    var length = fn.length;
    
    return function() {
        var _allArgs = _args.slice(0);
        _allArgs = _allArgs.concat([].slice.call(arguments));
        if (arguments.length > 0 || _allArgs.length < length) {
            _allArgs.unshift(fn);
            return createCurry.apply(this, _allArgs);
        } else {
            return fn.apply(this, _allArgs);
        }
    }
}

为实现公式中不同的两种调用公式，两个createCurry方法制定了两种不同的触发机制。记住一个点，函数触发机制可根据需求自行制定。

偏函数与柯里化的区别

先上个公式看对比：

// 函数柯里化：参数数量完整
fn(a,b,c,d) => fn(a)(b)(c)(d);
fn(a,b,c,d) => fn(a,b)(c)(d);

// 偏函数：只执行了部分参数
fn(a,b,c,d) => fn(a);
fn(a,b,c,d) => fn(a, b);

"函数柯里化中，当你传入部分参数时，返回的并不是原始函数的执行结果，而是一个可以继续支持后续参数的函数。而偏函数的调用方式更像是普通函数的调用方式，只调用一次，它通过原始函数内部来实现不定参数的支持。"

如果已经看懂上述柯里化的代码例子，那么改写支持偏函数的代码，并不难。

// 公式：
// fn(a, b, c, d) => fn(a);
// fn(a, b, c, d) => fn(a,b,c);

const partialAdd = (a = 0, b = 0, c = 0, d = 0) => {
    return a + b + c +d;
}

partialAdd(6);      // 6
partialAdd(2, 3);   // 5

使用ES6函数参数默认值，为没有传入参数，指定默认值为0，支持无参数或不定参数传入。

柯里化的特点：

1. 参数复用（固定易变因素）
2. 延迟执行
3. 提前返回

柯里化的缺点

柯里化是牺牲了部分性能来实现的，可能带来的性能损耗：

1. 存取 arguments 对象要比存取命名参数要慢一些
2. 老版本浏览器在 arguments.lengths 的实现相当慢(新版本浏览器忽略)
3. fn.apply() 和 fn.call() 要比直接调用 fn() 慢
4. 大量嵌套的作用域和闭包会带来开销，影响内存占用和作用域链查找速度

柯里化的应用

• 利用柯里化制定约束条件，管控触发机制
• 处理浏览器兼容（参数复用实现一次性判断）
• 函数节流防抖（延迟执行）
• ES5前bind方法的实现

一个应用例子：浏览器事件绑定的兼容处理

// 普通事件绑定函数
var addEvent = function(ele, type, fn, isCapture) {
    if(window.addEventListener) {
        ele.addEventListener(type, fn, isCapture)
    } else if(window.attachEvent) {

        ele.attachEvent("on" + type, fn)
    }
}
// 弊端：每次调用addEvent都会进行判断

// 柯里化事件绑定函数
var addEvent = (function() {
    if(window.addEventListener) {
        return function(ele, type, fn, isCapture) {
            ele.addEventListener(type, fn, isCapture)
        }
    } else if(window.attachEvent) {
        return function(ele, type, fn) {
             ele.attachEvent("on" + type, fn)
        }
    }
})()
// 优势：判断只执行一次，通过闭包保留了父级作用域的判断结果

秒懂反柯里化

先上公式，从来没有这么喜欢写公式，简明易懂。

// 反柯里化公式：
curryFn(a)(b)(c)(d) = fn(a, b, c, d);
curryFn(a) = fn(a);

看完公式，是不是似曾相识，这不就是我们日常敲码的普通函数么？没错的，函数柯里化就是把普通函数变成成一个复杂的函数，而反柯里化其就是柯里化的逆反，把复杂变得简单。

函数柯里化是把支持多个参数的函数变成接收单一参数的函数，并返回一个函数能接收处理剩余参数：fn(a,b,c,d) => fn(a)(b)(c)(d)，而反柯里化就是把参数全部释放出来：fn(a)(b)(c)(d) => fn(a,b,c,d)。

// 反柯里化：最简单的反柯里化（普通函数）
function add(a, b, c, d) {
    return a + b + c + d;
}

反思：为何要使用柯里化

函数柯里化是函数编程中的一个重要的基础，它为我们提供了一种编程的思维方式。显然，它让我们的函数处理变得复杂，代码调用方式并不直观，还加入了闭包，多层作用域嵌套，会有一些性能上的影响。

但在一些复杂的业务逻辑封装中，函数柯里化能够为我们提供更好的应对方案，让我们的函数更具自由度和灵活性。

实际开发中，如果你的逻辑处理相对复杂，不妨换个思维，用函数柯里化来实现，技能包不嫌多。
说到底，程序员就是解决问题的那群人。

---

写在结尾

本篇函数柯里化知识点的理解确实存在难度，暂时跳过这章也无妨，可以先了解再深入。耐得主寂寞的小伙伴回头多啃几遍，没准春季面试就遇到了。

---

参考文档：

• js高阶函数应用—函数柯里化和反柯里化
• 前端基础进阶（八）：深入详解函数的柯里化

本文首发Github，期待Star！
https://github.com/ZengLingYong/blog

作者：以乐之名
本文原创，有不当的地方欢迎指出。转载请指明出处。