JavaScript 함수형 프로그래밍에 대해 이야기해 봅시다.
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- 2022-03-22 18:07:181467검색
이 기사에서는 함수형 프로그래밍과 관련된 문제를 주로 소개하는 javascript에 대한 관련 지식을 제공합니다. 함수형 프로그래밍은 함수를 주요 캐리어로 사용하고 함수를 사용하여 일반 표현식을 추상화하는 프로그래밍 방법으로 이해될 수 있기를 바랍니다. 모두에게 도움이 될 것입니다.
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함수형 프로그래밍에 대한 설명을 많이 봤지만 대부분은 이론적인 수준이고 일부는 Haskell과 같은 순수 함수형 프로그래밍 언어에만 해당됩니다. . 이 글의 목적은 내 눈으로 보기에 JavaScript에서의 함수형 프로그래밍의 구체적인 실천에 대해 이야기하는 것입니다. "내 눈으로 보기"라고 하는 이유는 내가 말하는 내용은 단지 내 개인적인 의견일 뿐이며 일부 엄격한 개념과 충돌할 수 있다는 의미입니다.
이 기사에서는 형식적인 개념 소개를 많이 생략하고 JavaScript에서 함수형 코드가 무엇인지, 함수형 코드와 일반 작성의 차이점은 무엇인지, 함수형 코드가 우리에게 가져올 수 있는 이점은 무엇인지, 그리고 일반적인 함수형 코드는 무엇인지 보여주는 데 중점을 둘 것입니다. 모델?
내가 함수형 프로그래밍에 대해 이해한 것
함수형 프로그래밍은 함수를 주요 전달자로 사용하여 일반 표현식을 분해하고 추상화하는 프로그래밍 방법으로 이해될 수 있다고 생각합니다.
명령형과 비교했을 때 이것의 장점은 무엇입니까? 주요 요점은 다음과 같습니다.
더 명확한 의미
더 높은 재사용성
더 나은 유지 관리성
제한된 범위, 더 적은 부작용
기본 기능 프로그래밍
다음 예는 특정 기능 구현입니다.
Javascript 코드
// 数组中每个单词，首字母大写 // 一般写法 const arr = ['apple', 'pen', 'apple-pen']; for(const i in arr){
const c = arr[i][0];
arr[i] = c.toUpperCase() + arr[i].slice(1); }
console.log(arr);
// 函数式写法一 function upperFirst(word) {
return word[0].toUpperCase() + word.slice(1); }
function wordToUpperCase(arr) {
return arr.map(upperFirst); }
console.log(wordToUpperCase(['apple', 'pen', 'apple-pen']));
// 函数式写法二 console.log(arr.map(['apple', 'pen', 'apple-pen'], word => word[0].toUpperCase() + word.slice(1)));
상황이 다음과 같을 때 더 복잡해지면 표현식을 작성하는 방식이 여러 가지 문제에 직면하게 됩니다.
의미가 명확하지 않고 점차 유지 관리가 어려워집니다.
재사용성이 좋지 않아 더 많은 코드가 생성됩니다.
중간 변수가 많이 생성됩니다.
함수형 프로그래밍으로 위의 문제가 해결됩니다. 문제를 아주 잘. 먼저 함수 캡슐화를 활용하여 함수를 분해하고(세분성은 고유하지 않음) 이를 다른 함수로 캡슐화한 다음 결합된 호출을 사용하여 목적을 달성하는 함수 작성 방법 1을 참조하세요. 이를 통해 표현이 명확해지고 유지 관리, 재사용 및 확장이 쉬워집니다. 둘째, 고차 함수를 사용하는 Array.map은 배열 탐색을 위해 for...of를 대체하여 중간 변수와 작업을 줄입니다.
기능적 작성 방법 1과 기능적 작성 방법 2의 주요 차이점은 해당 기능이 향후 재사용 가능성이 있는지 여부를 고려할 수 있다는 것입니다. 그렇지 않은 경우 후자가 더 좋습니다.
체인 최적화
위의 함수형 작성 방법 2를 보면 함수형 코드를 작성하는 과정에서 수평 확장, 즉 다중 중첩 중첩이 발생하기 쉽다는 것을 알 수 있습니다. 아래 예를 참조하세요.
Javascript code
// 计算数字之和
// 一般写法 console.log(1 + 2 + 3 - 4)
// 函数式写法 function sum(a, b) {
return a + b; }
function sub(a, b) {
return a - b; }
console.log(sub(sum(sum(1, 2), 3), 4); 本例仅为展示 横向延展 的比较极端的情况，随着函数的嵌套层数不断增多，导致代码的可读性大幅下降，还很容易产生错误。
在这种情况下，我们可以考虑多种优化方式，比如下面的 链式优化 。
// 优化写法 (嗯，你没看错，这就是 lodash 的链式写法) Javascript代码
const utils = {
chain(a) {
this._temp = a;
return this;
},
sum(b) {
this._temp += b;
return this;
},
sub(b) {
this._temp -= b;
return this;
},
value() {
const _temp = this._temp;
this._temp = undefined;
return _temp;
} };
console.log(utils.chain(1).sum(2).sum(3).sub(4).value());
이렇게 다시 작성하면 전체적인 구조가 더욱 명확해지고, 체인의 각 링크가 무엇을 하는지 쉽게 표시할 수 있습니다. 함수 중첩과 연결의 비교에 대한 또 다른 좋은 예는 콜백 함수와 Promise 패턴입니다.
Javascript 코드
// 顺序请求两个接口
// 回调函数 import $ from 'jquery'; $.post('a/url/to/target', (rs) => {
if(rs){
$.post('a/url/to/another/target', (rs2) => {
if(rs2){
$.post('a/url/to/third/target');
}
});
} });
// Promise import request from 'catta'; // catta 是一个轻量级请求工具，支持 fetch,jsonp,ajax，无依赖 request('a/url/to/target')
.then(rs => rs ? $.post('a/url/to/another/target') : Promise.reject())
.then(rs2 => rs2 ? $.post('a/url/to/third/target') : Promise.reject());
콜백 함수의 중첩 수준과 단일 레이어의 복잡성이 증가함에 따라 비대해지고 유지 관리가 어려워집니다. 그러나 Promise의 체인 구조는 복잡성이 높을 때 여전히 수직으로 확장될 수 있으며, 레벨 구분이 명확합니다.
공통 함수형 프로그래밍 모델
Closure
로컬 변수를 유지하고 해제할 수 없는 코드 블록을 클로저라고 합니다.
클로저의 개념은 상대적으로 추상적이어서 누구나 어느 정도는 알고 있다고 생각합니다. 이 기능을 알고 사용하는 것
그렇다면 폐쇄가 우리에게 어떤 이점을 가져올 수 있을까요?
먼저 클로저를 생성하는 방법을 살펴보겠습니다.
Javascript 코드
// 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 이 함수의 코드 블록은 반환된 함수에서 지역 변수 k를 참조하므로 함수가 완료된 후에는 지역 변수를 사용할 수 없게 됩니다. 실행되며 시스템에 의해 재활용되어 종료됩니다. 이 클로저의 기능은 내부 함수가 호출될 때 변수를 재사용할 수 있도록 지역 변수를 "유지"하는 것입니다. 전역 변수와 달리 이 변수는 함수 내부에서만 참조할 수 있습니다.
즉, 클로저는 실제로 함수 전용인 "영구 변수"를 생성합니다.
이 예에서 클로저 생성 조건은 다음과 같다는 결론을 내릴 수 있습니다.
함수에는 내부와 외부의 두 가지 계층이 있습니다.
내부 함수는 외부 함수의 지역 변수를 나타냅니다.
클로저의 목적
클로저 주요 목적은 캐싱이나 중간 계산 등에 사용할 수 있는 범위가 제한된 일부 영구 변수를 정의하는 것입니다.
Javascript code
// 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
위의 예는 간단한 캐싱 도구를 구현한 것입니다. 익명 함수는 저장소 객체를 항상 참조할 수 있고 재활용되지 않도록 클로저를 생성합니다.
클로저의 단점
영속 변수는 정상적으로 해제되지 않고 메모리 공간을 계속 차지하므로 메모리 낭비가 쉽게 발생할 수 있으므로 일반적으로 추가적인 수동 정리 메커니즘이 필요합니다.
고차 함수
함수를 받아들이거나 반환하는 함수를 고차 함수라고 합니다
听上去很高冷的一个词汇，但是其实我们经常用到，只是原来不知道他们的名字而已。JavaScript 语言是原生支持高阶函数的，因为 JavaScript 的函数是一等公民，它既可以作为参数又可以作为另一个函数的返回值使用。
我们经常可以在 JavaScript 中见到许多原生的高阶函数，例如 Array.map , Array.reduce , Array.filter
下面以 map 为例，我们看看他是如何使用的
map （映射）
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
map 作为一个高阶函数，他接受一个函数参数作为映射的逻辑
Javascript代码
// 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。
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
可能不常听到这个名词，但是用过 undescore 或 lodash 的人都见过他。
有一个神奇的 _.partial 函数，它就是柯里化的实现
Javascript代码
// 获取目标文件对基础路径的相对路径
// 一般写法 const BASE = '/path/to/base'; const relativePath = path.relative(BASE, '/some/path');
// _.parical 改写 const BASE = '/path/to/base'; const relativeFromBase = _.partial(path.relative, BASE);
const relativePath = relativeFromBase('/some/path');
通过 _.partial ，我们得到了新的函数 relativeFromBase ，这个函数在调用时就相当于调用 path.relative ，并默认将第一个参数传入 BASE ，后续传入的参数顺序后置。
本例中，我们真正想完成的操作是每次获得相对于 BASE 的路径，而非相对于任何路径。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。
组合（Composing）
将多个函数的能力合并，创造一个新的函数
同样你第一次见到他可能还是在 lodash 中，compose 方法（现在叫 flow）
Javascript代码
// 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。
自己的观点
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。
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