javascript为什么用函数式编程

原因：1、js的语法是从Scheme这种函数式编程语言借鉴而来。2、就浏览器端而言，随着各种单页框架的发展，客户端的处理能力不断提升，越来越多的业务逻辑被放到端，从而导致客户端要维护的状态越来越多;随之而来的问题是，一不小心就会大量使用依赖于外部变量的函数，这些函数随着业务逻辑不断增加，从而导致逻辑分支剧增，状态难以追踪，代码可读性差，难以维护，而函数式编程有着很好的解决方案。

本教程操作环境：windows7系统、javascript1.8.5版、Dell G3电脑。

一、什么是函数式编程？

函数式编程(Functional programming)，简称 FP，并不是什么库或者框架，与过程式编程(Procedural programming)相对，而是一种编程范式。FP 通过声明纯函数抽象数据的处理，来避免或尽可能减少函数调用对于外部状态和系统产生的副作用。

所谓副作用，大抵有改变函数外系统状态，向外抛出异常，处理用户操作，修改入参，数据库查操作，DOM操作等等可能会引起系统错误操作。

二、为什么在 JavaScript 使用函数式编程思想

2.1 从语言特性来看

JavaScript 一开始的语法就是从 Scheme 这种函数式编程语言借鉴而来。随着语言标准的推进，语言本身的功能性不断丰富，闭包、箭头函数、高阶函数，数组迭代等等功能都让 JavaScript 中实现 FP 变得简单，简单讲几个特性：

2.1.1. lambda 表达式

lambda 表达式其实是一个匿名函数，使用箭头清晰的表示输入输出的映射关系，JavaScript 中使用箭头函数来实现。

const multiply = x => x * x
multiply(6) // 36

2.1.2 高阶函数

高阶( Higher-order )函数可以接受一个或者多个函数作为入参，输出一个函数。

简单写两个例子

const add = x => y => x + y
const add10 = add(10)
add10(5) // 15
const compose = (...fns) => x =>  fns.reduce((acc, fn) => fn(acc), x)
const a = x => x + 1
const b = x => x + 2
const composedFn = compose(a, b)
composedFn(1) // 1 + 1 + 2 = 4

2.1.3 filter map forEach reduce 迭代

Array.prototype 下的 filter map forEach reduce 都是高阶函数，因为入参是个函数。

const flatten = (arr = []) => arr.reduce(
  (acc, val)=> accconcat(Array.isArray(val) ? flatten(val) : val),
  []
)
let arr = [1,[ 4, 5 ], 2, 3];
flatten(arr)  // [1, 4, 5, 2, 3]

2.2 从实际需求角度来看

就浏览器端而言，随着各种单页框架的发展，客户端的处理能力不断提升，越来越多的业务逻辑被放到端，从而导致客户端要维护的状态越来越多。随之而来的问题是，我们一不小心就会大量使用依赖于外部变量的函数，这些函数随着业务逻辑不断增加，从而导致逻辑分支剧增，状态难以追踪，代码可读性差，难以维护，而 FP 恰恰有着很好的解决方案。

另外，现在主流的编程语言基本上都引入函数式编程的特性，即使是以面向对象著称的 java，通过使用 stream + lambda 表达式，依然可以实践函数式编程思想，而 Spring5 更是将 Reactive 作为主要卖点，总之 FP 近来很火。

而 JS 的函数式编程生态也在不断丰富， RxJS， circleJS 等框架在前端产线上的应用也越来越广。

三、使用函数式的优点

使用 FP 编程主要有以下几个优点：

• 将数据和处理逻辑分离，代码更加简洁，模块化，可读性好

• 容易测试，测试环境容易模拟

• 逻辑代码可复用性强

四、函数式编程相关概念

函数式编程的实现主要依赖于：

• 声明式编程

• 纯函数

• 不可变数据

4.1 声明式编程

声明式编程 Declarative programming 只描述目标的性质，从而抽象出形式逻辑，告诉计算机需要计算什么而不是如何一步步计算。例如正则、SQL、 FP 等。

指令式编程 Imperative Programming 告诉计算机每一步的计算操作

最简单的，相同的数组处理，使用 for 循环是指令式，用 map 之类的操作是声明式。使用声明式编程，简化了代码，提高了复用率，为重构留有余地。

4.2 纯函数

纯函数简要概括有两个特点：

• 函数的输出只与输入有关，相同输入产生的输出一致，并不会不依赖外部条件

• 函数调用不会改变函数域以外的状态或者变量，不会对系统产生副作用

看个简单的例子：

let counter = 0
const increment = () => ++counter
const increment = counter => ++counter

前一个函数每次调用都会修改外部变量的值，返回值也依赖于外部变量；后一个函数对于同一输入值每次返回的结果都相同，并且不会对外部状态造成影响。所以后一个是纯函数。

为什么要追求函数的纯度，这就涉及到一个称为引用透明性的概念。

4.2.1 引用透明性

纯函数的这种函数的返回值只依赖于其输入值的特性，被称为引用透明性（referential transparency)，纯函数都是可以进行缓存的。

const memorize(pureFn) {
  const _cache = {}
  return (...args) => {
    const key = JSON.stringify(args)
    return _cache[key] || (_cache[key] = purFu.apply(null, args))
  }
}

4.3 Immutable Data

「可变的全局状态是万恶之源」（其实从功能代码的角度看，局部和全局是相对而言的）,简而言之可变状态会让程序的运行变得不可预测，代码可读性差，难以维护。

在 JS 中，当函数入参是对象类型的数据时，我们拿到的其实是个引用，所以即使在函数内部我们也是可以修改对象内部的属性，这种情景依然会产生副作用。

所以这个时候就需要引入 Immutable 的概念。 Immutable 即 unchangeable， Immutable data在初始化创建后就不能被修改了，每次对于 Immutable data 的操作都会返回一个新的 Immutable data。 所以并不会对原来的状态形成改变（当然不是简单的深拷贝再修改）。

Immutable 比较流行的 JS 实现有 immutable-js 和 seamless-immutable; 对于 React 党来说， immutable-js 一点都不陌生， immutable-js 配合 Redux 就是一种很好的 FP 实践。

const map1 = Immutable.Map({a:1, b: {d:2}, c:3});
const map2 = map1.set('a', 50);
map1 === map2 // false
const mapb1 = map1.get('b')
const mapb2 = map2.get('b')
mapb1===mapb2 // true

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