函数式编程

函数式编程与命令式编程

以函数式范式进行开发并不简单,关键在于习惯这种范式的机制。我们编写一个例子来说明差异。

假设我们想打印一个数组中所有的元素。我们可以用命令式编程,声明的函数如下。

    const printArray = function(array) {
      for (var i = 0; i < array.length; i++){
        console.log(array[i]);
      }
    };
    printArray([1, 2, 3, 4, 5]);

在上面的代码中,我们迭代数组,打印每一项。

现在,我们试着把这个例子转换成函数式编程。在函数式编程中,函数就是摇滚明星。我们关注的重点是需要描述什么,而不是如何描述。回到这一句:“我们迭代数组,打印每一项。”那么,首先要关注的是迭代数据,然后进行操作,即打印数组项。下面的函数负责迭代数组。

    const forEach = function(array, action){
      for (var i = 0; i < array.length; i++){
        action(array[i]);
      }
    };

接下来,要创建另一个负责把数组元素打印到控制台的函数(考虑为回调函数),如下所示。

    const logItem = function(item) {
      console.log(item);
    };

最后,像下面这样使用声明的函数。

    forEach([1, 2, 3, 4, 5], logItem);

只需要上面这一行代码,就能描述我们要把数组的每一项打印到控制台。这是我们的第一个函数式编程的例子!

有以下几点要注意。

  • 函数式编程的主要目标是描述数据,以及要对数据应用的转换。
  • 在函数式编程中,程序执行顺序的重要性很低;而在命令式编程中,步骤和顺序是非常重要的。
  • 函数和数据集合是函数式编程的核心。
  • 在函数式编程中,我们可以使用和滥用函数和递归;而在命令式编程中,则使用循环、赋值、条件和函数。
  • 在函数式编程中,要避免副作用和可变数据,意味着我们不会修改传入函数的数据。如果需要基于输入返回一个解决方案,可以制作一个副本并返回数据修改后的副本。

ES2015+和函数式编程

有了ES2015+的新功能,用JavaScript进行函数式编程就变得更加容易了。我们来看一个例子。

考虑我们要找出数组中最小的值。要用命令式编程完成这个任务,只要迭代数组,检查当前的最小值是否大于数组元素;如果是,就更新最小值,代码如下。

    var findMinArray = function(array){
      var minValue = array[0];
      for (var i=1; i<array.length; i++){
        if (minValue > array[i]){
          minValue = array[i];
        }
      }
      return minValue;
    };
    console.log(findMinArray([8,6,4,5,9])); // 输出4

要用函数式编程完成相同的任务,可以使用Math.min函数,传入所有要比较的数组元素。我们可以像下面的例子里这样,使用ES2015的解构运算符(...),把数组转换成单个的元素。

    const min_ = function(array){
          return Math.min(...array)
        console.log(min_([8,6,4,5,9])); // 输出4

使用ES2015的箭头函数,可以进一步简化上面的代码。

    const min = arr => Math.min(...arr);
    console.log(min([8, 6, 4, 5, 9]));

JavaScript函数式工具箱——map、filter和reduce

map、filter和reduce函数(第3章已经学习过)是JavaScript函数式编程的基础。

我们可以使用map函数,把一个数据集合转换或映射成另一个数据集合。先看一个命令式编程的例子。

    const daysOfWeek = [
      {name: 'Monday', value: 1},
      {name: 'Tuesday', value: 2},
      {name: 'Wednesday', value: 7}
    ];

    let daysOfWeekValues_ = [];
    for (let i = 0; i < daysOfWeek.length; i++) {
      daysOfWeekValues_.push(daysOfWeek[i].value);
    }

再以函数式编程并使用ES2015+语法来考虑同样的例子,代码如下。

    const daysOfWeekValues = daysOfWeek.map(day => day.value);
    console.log(daysOfWeekValues);

我们可以使用filter函数过滤一个集合的值。下面来看一个例子。

    const positiveNumbers_ = function(array){
      let positive = [];
      for (let i = 0; i < array.length; i++) {
        if (array[i] >= 0){
          positive.push(array[i]);
        }
      }
      return positive;
    }
    console.log(positiveNumbers_([-1,1,2, -2]));

我们可以把同样的代码写成函数式的,如下所示。

    const positiveNumbers = (array) => array.filter(num => (num >= 0));
    console.log(positiveNumbers([-1,1,2, -2]));

我们也可以使用reduce函数,把一个集合归约成一个特定的值。比如,对一个数组中的值求和。

    const sumValues = function(array) {
      let total = array[0];
      for (let i = 1; i<array.length; i++) {
        total += array[i];
      }
      return total;
    };
    console.log(sumValues([1, 2, 3, 4, 5]));

上面的代码也可以写成这样。

    const sum_ = function(array){
      return array.reduce(function(a, b){
          return a + b;
      })
    };
    console.log(sum_([1, 2, 3, 4, 5]));
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