Bases avancées du front-end (8) : Explication approfondie du currying des fonctions

Currying est une application de fonctions relativement avancée, et il n'est pas facile de la comprendre. J'ai donc réfléchi à la manière dont je devrais m'exprimer davantage pour que tout le monde comprenne plus facilement. Après y avoir longuement réfléchi, j'ai décidé de mettre de côté le concept de curry et d'ajouter deux points de connaissances importants mais facilement négligés.

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1. Conversion implicite de fonctions pour compléter les points de connaissances

En tant que langage faiblement typé, la conversion implicite de JavaScript est très flexible et intéressante. Lorsque nous n'avons pas une compréhension approfondie de la conversion implicite, nous pouvons être déroutés par les résultats de certaines opérations, telles que 4 vrai = 5. Bien sûr, si vous avez une compréhension suffisamment approfondie de la conversion implicite, vous pourrez certainement améliorer considérablement votre capacité à utiliser js. C'est juste que je n'ai pas l'intention de partager avec vous toutes les règles de conversion implicite. Ici, je partagerai seulement quelques règles de conversion implicite des fonctions.

Posons une question simple.

function fn() {
    return 20;
}
console.log(fn + 10); // 输出结果是多少？

Le modifier légèrement et réfléchir à quel sera le résultat ?

function fn() {
    return 20;
}
fn.toString = function() {
    return 10;
}
console.log(fn + 10);  // 输出结果是多少？

Vous pouvez continuer à le modifier.

function fn() {
    return 20;
}

fn.toString = function() {
    return 10;
}

fn.valueOf = function() {
    return 5;
}

console.log(fn + 10); // 输出结果是多少？

// 输出结果分别为
function fn() {
    return 20;
}10
20
15

Lors de l'utilisation de console.log ou de l'exécution d'opérations, une conversion implicite peut se produire. Des trois exemples ci-dessus, nous pouvons tirer quelques conclusions sur la conversion implicite des fonctions.

Lorsque nous ne redéfinissons pas toString et valueOf, la conversion implicite de la fonction appellera la méthode toString par défaut, qui renverra le contenu de définition de la fonction sous forme de chaîne. Lorsque nous définissons activement la méthode toString/vauleOf, le résultat de retour de la conversion implicite est contrôlé par nous-mêmes. La priorité de valueOf sera supérieure à toString.

La conclusion de l'exemple ci-dessus est donc facile à comprendre. Je vous suggère de l'essayer.

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2. Points de connaissances supplémentaires : utiliser la méthode d'appel/application de la carte pour sceller les tableaux

map() : exécute la fonction donnée sur chaque élément du tableau et renvoie un tableau composé des résultats de chaque appel de fonction.

En termes simples, il s'agit de parcourir chaque élément du tableau, d'effectuer des calculs dans le premier paramètre de la carte (fonction de rappel) et de renvoyer le résultat du calcul. Renvoie un nouveau tableau composé de tous les résultats de calcul.

// 回调函数中有三个参数
// 第一个参数表示newArr的每一项，第二个参数表示该项在数组中的索引值
// 第三个表示数组本身
// 除此之外，回调函数中的this，当map不存在第二参数时，this指向丢失，当存在第二个参数时，指向改参数所设定的对象
var newArr = [1, 2, 3, 4].map(function(item, i, arr) {
    console.log(item, i, arr, this);  // 可运行试试看
    return item + 1;  // 每一项加1
}, { a: 1 })

console.log(newArr); // [2, 3, 4, 5]

Les détails de la méthode map sont élaborés dans les commentaires de l'exemple ci-dessus. Nous devons maintenant faire face à un problème : comment encapsuler la carte.

Vous pouvez d'abord penser à la boucle for. Nous pouvons utiliser une boucle for pour implémenter une carte, mais lors de l'encapsulation, nous considérerons certains problèmes. Lorsque nous utilisons une boucle for, un processus de boucle est en effet facile à encapsuler, mais il est difficile de l'encapsuler avec un élément fixe pour ce que nous devons faire pour chaque élément de la boucle for. Parce que dans chaque scénario, le traitement des données dans la boucle for est définitivement différent.

Alors tout le monde a pensé à un bon moyen de gérer ces différentes opérations avec une fonction distincte, faisant de cette fonction le premier paramètre de la méthode map Plus précisément, ce qu'il y aura dans cette fonction de rappel est décidé par nous-mêmes ? lors de son utilisation. Par conséquent, l’implémentation de l’encapsulation basée sur cette idée est la suivante.

Array.prototype._map = function(fn, context) {
    var temp = [];
    if(typeof fn == 'function') {
        var k = 0;
        var len = this.length;
        // 封装for循环过程
        for(; k < len; k++) {
            // 将每一项的运算操作丢进fn里，利用call方法指定fn的this指向与具体参数
            temp.push(fn.call(context, this[k], k, this))
        }
    } else {
        console.error(&#39;TypeError: &#39;+ fn +&#39; is not a function.&#39;);
    }

    // 返回每一项运算结果组成的新数组
    return temp;
}

var newArr = [1, 2, 3, 4].map(function(item) {
    return item + 1;
})
// [2, 3, 4, 5]

Dans le package ci-dessus, j'ai d'abord défini un tableau temporaire vide, qui est utilisé pour stocker le résultat final renvoyé. Dans la boucle for, chaque fois qu'elle boucle, la fonction paramètre fn est exécutée et les paramètres de fn sont transmis à l'aide de la méthode d'appel.

Après avoir compris le processus d'encapsulation de map, nous pouvons comprendre pourquoi lorsque nous utilisons map, nous attendons toujours une valeur de retour dans la première fonction de rappel. Dans les règles d'eslint, si nous ne définissons pas de valeur de retour lors de l'utilisation de map, cela sera considéré comme une erreur.

ok, maintenant que nous comprenons les règles de conversion implicites des fonctions et comment call/apply est utilisé dans ce scénario, nous pouvons essayer de comprendre le curry à travers un exemple simple.

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3. Curry de peu profond à profond

Là est une question d'entrevue sur le curry dans l'interview frontale qui est largement diffusée.

Implémentez une méthode d'ajout afin que le résultat du calcul puisse répondre aux attentes suivantes :

add(1)(2)(3) = 6
add(1, 2, 3)(4) = 10
add(1)(2)(3)(4)(5) = 15

Évidemment, le résultat du calcul est la somme de tous les paramètres à chaque fois. est exécuté, il renvoie définitivement la même fonction, en continuant à calculer les paramètres restants.

Nous pouvons trouver des solutions étape par étape à partir des exemples les plus simples.

Quand on ne l'appelle que deux fois, on peut l'encapsuler comme ça.

function add(a) {
    return function(b) {
        return a + b;
    }
}

console.log(add(1)(2));  // 3

S'il n'est appelé que trois fois :

function add(a) {
    return function(b) {
        return function (c) {
            return a + b + c;
        }
    }
}

console.log(add(1)(2)(3)); // 6

Le package ci-dessus ressemble quelque peu au résultat souhaité, mais l'utilisation des paramètres est très restreinte, il est donc non Pour le résultat final que nous souhaitons, nous avons besoin d'une encapsulation universelle. Que dois-je faire? Pour résumer les deux exemples ci-dessus, nous utilisons en fait les caractéristiques des fermetures pour concentrer tous les paramètres dans la fonction finalement renvoyée pour calculer et renvoyer les résultats. Par conséquent, lors de l’encapsulation, notre objectif principal est de concentrer les paramètres de calcul.

Jetons un coup d'œil à l'implémentation spécifique.

function add() {
    // 第一次执行时，定义一个数组专门用来存储所有的参数
    var _args = [].slice.call(arguments);

    // 在内部声明一个函数，利用闭包的特性保存_args并收集所有的参数值
    var adder = function () {
        var _adder = function() {
            [].push.apply(_args, [].slice.call(arguments));
            return _adder;
        };

        // 利用隐式转换的特性，当最后执行时隐式转换，并计算最终的值返回
        _adder.toString = function () {
            return _args.reduce(function (a, b) {
                return a + b;
            });
        }

        return _adder;
    }
    return adder.apply(null, [].slice.call(arguments));
}

// 输出结果，可自由组合的参数
console.log(add(1, 2, 3, 4, 5));  // 15
console.log(add(1, 2, 3, 4)(5));  // 15
console.log(add(1)(2)(3)(4)(5));  // 15

上面的实现，利用闭包的特性，主要目的是想通过一些巧妙的方法将所有的参数收集在一个数组里，并在最终隐式转换时将数组里的所有项加起来。因此我们在调用add方法的时候，参数就显得非常灵活。当然，也就很轻松的满足了我们的需求。

那么读懂了上面的demo，然后我们再来看看柯里化的定义，相信大家就会更加容易理解了。

柯里化（英语：Currying），又称为部分求值，是把接受多个参数的函数变换成接受一个单一参数（最初函数的第一个参数）的函数，并且返回一个新的函数的技术，新函数接受余下参数并返回运算结果。

1.接收单一参数，因为要携带不少信息，因此常常以回调函数的理由来解决。

2.将部分参数通过回调函数等方式传入函数中

3.返回一个新函数，用于处理所有的想要传入的参数

在上面的例子中，我们可以将add(1, 2, 3, 4)转换为add(1)(2)(3)(4)。这就是部分求值。每次传入的参数都只是我们想要传入的所有参数中的一部分。当然实际应用中，并不会常常这么复杂的去处理参数，很多时候也仅仅只是分成两部分而已。

咱们再来一起思考一个与柯里化相关的问题。

假如有一个计算要求，需要我们将数组里面的每一项用我们自己想要的字符给连起来。我们应该怎么做？想到使用join方法，就很简单。

var arr = [1, 2, 3, 4, 5];

// 实际开发中并不建议直接给Array扩展新的方法
// 只是用这种方式演示能够更加清晰一点
Array.prototype.merge = function(chars) {
    return this.join(chars);
}

var string = arr.merge('-')

console.log(string);  // 1-2-3-4-5

增加难度，将每一项加一个数后再连起来。那么这里就需要map来帮助我们对每一项进行特殊的运算处理，生成新的数组然后用字符连接起来了。实现如下：

var arr = [1, 2, 3, 4, 5];

Array.prototype.merge = function(chars, number) {
    return this.map(function(item) {
        return item + number;
    }).join(chars);
}

var string = arr.merge('-', 1);

console.log(string); // 2-3-4-5-6

但是如果我们又想要让数组每一项都减去一个数组之后再连起来呢？当然和上面的加法操作一样的实现。

var arr = [1, 2, 3, 4, 5];

Array.prototype.merge = function(chars, number) {
    return this.map(function(item) {
        return item - number;
    }).join(chars);
}

var string = arr.merge('~', 1);

console.log(string); // 0~1~2~3~4

机智的小伙伴肯定发现困惑所在了。我们期望封装一个函数，能同时处理不同的运算过程，但是我们并不能使用一个固定的套路将对每一项的操作都封装起来。于是问题就变成了和封装map的时候所面临的问题一样了。我们可以借助柯里化来搞定。

与map封装同样的道理，既然我们事先并不确定我们将要对每一项数据进行怎么样的处理，我只是知道我们需要将他们处理之后然后用字符连起来，所以不妨将处理内容保存在一个函数里。而仅仅固定封装连起来的这一部分需求。

于是我们就有了以下的封装。

// 封装很简单，一句话搞定
Array.prototype.merge = function(fn, chars) {
    return this.map(fn).join(chars);
}

var arr = [1, 2, 3, 4];

// 难点在于，在实际使用的时候，操作怎么来定义，利用闭包保存于传递num参数
var add = function(num) {
    return function(item) {
        return item + num;
    }
}

var red = function(num) {
    return function(item) {
        return item - num;
    }
}

// 每一项加2后合并
var res1 = arr.merge(add(2), '-');

// 每一项减2后合并
var res2 = arr.merge(red(1), '-');

// 也可以直接使用回调函数，每一项乘2后合并
var res3 = arr.merge((function(num) {
    return function(item) {
        return item * num
    }
})(2), '-')

console.log(res1); // 3-4-5-6
console.log(res2); // 0-1-2-3
console.log(res3); // 2-4-6-8

大家能从上面的例子，发现柯里化的特征吗？

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四、柯里化通用式

通用的柯里化写法其实比我们上边封装的add方法要简单许多。   

var currying = function(fn) {
    var args = [].slice.call(arguments, 1);

    return function() {
        // 主要还是收集所有需要的参数到一个数组中，便于统一计算
        var _args = args.concat([].slice.call(arguments));
        return fn.apply(null, _args);
    }
}

var sum = currying(function() {
    var args = [].slice.call(arguments);
    return args.reduce(function(a, b) {
        return a + b;
    })
}, 10)

console.log(sum(20, 10));  // 40
console.log(sum(10, 5));   // 25

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五、柯里化与bind

Object.prototype.bind = function(context) {
    var _this = this;
    var args = [].prototype.slice.call(arguments, 1);
    return function() {
        return _this.apply(context, args)
    }
}

这个例子利用call与apply的灵活运用，实现了bind的功能。

在前面的几个例子中，我们可以总结一下柯里化的特点：

1.接收单一参数，将更多的参数通过回调函数来搞定？

2.返回一个新函数，用于处理所有的想要传入的参数；

3.需要利用call/apply与arguments对象收集参数；

4.返回的这个函数正是用来处理收集起来的参数。

希望大家读完之后都能够大概明白柯里化的概念，如果想要熟练使用它，就需要我们掌握更多的实际经验才行。