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Javascript函数式编程简单介绍

2015-10-11 09:34:44 投稿：hebedich

什么是函数式编程？根据百度百科的描述，“函数式编程是种编程典范，它将电脑运算视为函数的计算。函数编程语言最重要的基础是 λ 演算（lambda calculus）。而且λ演算的函数可以接受函数当作输入（参数）和输出（返回值）。”

几十年来，函数式编程一直是计算机科学狂热者的至爱，由于数学的纯洁性和谜一般的本质，它被埋藏在计算机实验室，只有数据学家和有希望获得博士学位的人士使用。但是现在，它正经历一场复兴，这要感谢一些现代语言比如Python，Julia，Ruby，Clojure以及——但不是最后一个——Javascript。

你是说Javascript？这个WEB脚本语言？没错！

Javascript已经被证明是一项长期以来都没有消失的重要的技术。这主要是由于它扩展的一些框架和库而使其具有重生的能力，比如backbone.js，jQuery，Dojo，underscore.js等等。这与Javascript函数式编程语言的真实身份直接相关。对Javascript函数式编程的理解很重要，并且在相当长的一段时间会对各种水平的程序员很有用。

为什么呢？函数式编程非常强大、健壮并且优雅。它对于大型数据结构非常有用并且高效。 Javascript作为一个客户端脚本语言，在应对日益复杂的网站时，函数式地操作DOM、组织API响应以及完成一些其它任务会非常有好处。

在这本书里，你将会学习用Javascript进行函数式编程所需要知道的一切：如何用函数式编程构建你的Javascript web应用，如何解锁Javascript隐藏的力量，如何编写更强大的代码，并且由于程序更小，使得代码更容易维护，能够更快被下载，并且花费更少的开支。你还会学到函数式编程的核心概念，以及如何将它们应用到Javascript，还有将Javascript作为函数式语言时如何回避一些问题，如何在Javascript中混合使用函数式编程和面向对象编程。

不过在我们开始前，先来做个实验。

例子

也许快速举个例子是介绍Javascript函数式编程最好的方式。我们将用Javascript完成一些任务—— 一个使用传统、原生的方法，另一个使用函数式编程。然后我们将会比较这两种方法。

应用——一个电子商务网站

为了追求真实感，我们来做一个电子商务网站，一个邮购咖啡豆的公司。这个网站会销售好几种类型的咖啡，有不同的品质，当然也有不同的价格。

命令式方法

首先，我们开始写程序。为了让这个例子接地气，我们需要创建一些对象来保存数据。如果需要的话我们可以从数据库里取值。但是现在我们假设他们是静态定义的：

 // create some objects to store the data.
var columbian = {
 name: 'columbian',
 basePrice: 5
};
var frenchRoast = {
 name: 'french roast',
 basePrice: 8
};
var decaf = {
 name: 'decaf',
 basePrice: 6
};
// 我们将使用辅助函数计算价格
// 根据size打印到一个HTML的列表中
function printPrice(coffee, size) {
 if (size == 'small') {
  var price = coffee.basePrice + 2;
 }
 else if (size == 'medium') {
  var price = coffee.basePrice + 4;
 }
 else {
  var price = coffee.basePrice + 6;
 }
 // create the new html list item
 var node = document.createElement("li");
 var label = coffee.name + ' ' + size;
 var textnode = document.createTextNode(label+' price: $'+price);
 node.appendChild(textnode);
 document.getElementById('products').appendChild(node);
}
// 现在我们只需根据咖啡的各种价格和size的组合调用printPrice函数
printPrice(columbian, 'small');
printPrice(columbian, 'medium');
printPrice(columbian, 'large');
printPrice(frenchRoast, 'small');
printPrice(frenchRoast, 'medium');
printPrice(frenchRoast, 'large');
printPrice(decaf, 'small');
printPrice(decaf, 'medium');
printPrice(decaf, 'large');

如你所见，这个代码非常基础。如果现在有更多的咖啡种类而不只是这三个改怎么办？如果有20个，甚至50个？如果有更多的size呢？如果有有机和无机之分呢？这将会很快将代码量变得巨大无比！

采用这种方法，我们让机器去打印每一种咖啡类型和每一个size。这就是采用这种命令式方法的基本问题。

函数式编程

命令式的代码一步一步地告诉电脑需要做什么来解决问题，相反，函数式编程追求用数学方式来描述问题，其余的交给电脑来做。

通过更函数式一些的方式，同样的应用可以这样来写：

// 从接口中分解数据和逻辑
var printPrice = function(price, label) {
 var node = document.createElement("li");
 var textnode = document.createTextNode(label+' price: $'+price);
 node.appendChild(textnode);
 document.getElementById('products 2').appendChild(node);
}
// 为每种咖啡创建函数对象
var columbian = function(){
 this.name = 'columbian';
 this.basePrice = 5;
};
var frenchRoast = function(){
 this.name = 'french roast';
 this.basePrice = 8;
};
var decaf = function(){
 this.name = 'decaf';
 this.basePrice = 6;
};
// 为每种size通过字面量创建对象
var small = {
 getPrice: function(){return this.basePrice + 2},
 getLabel: function(){return this.name + ' small'}
};
var medium = {
 getPrice: function(){return this.basePrice + 4},
 getLabel: function(){return this.name + ' medium'}
};
var large = {
 getPrice: function(){return this.basePrice + 6},
 getLabel: function(){return this.name + ' large'}
};
// 将所有咖啡的种类和size放到数组里
var coffeeTypes = [columbian, frenchRoast, decaf];
var coffeeSizes = [small, medium, large];
// 创建由上面内容组成的新对象，并把它们放到一个新数组里
var coffees = coffeeTypes.reduce(function(previous, current) {
 var newCoffee = coffeeSizes.map(function(mixin) {
  // `plusmix`是函数式的minxin, 见第7章
  var newCoffeeObj = plusMixin(current, mixin);
  return new newCoffeeObj();
 });
 return previous.concat(newCoffee);
},[]);
// 现在我们已经定义了如何获得所有咖啡种类和size组合方式的价格，现在可以直接打印它们了
coffees.forEach(function(coffee){
 printPrice(coffee.getPrice(),coffee.getLabel());
});

首先需要明确的是这个代码更加模块化了。现在新增一种size或者信新增一个咖啡种类就像下面的代码这样简单：

var peruvian = function(){
 this.name = 'peruvian';
 this.basePrice = 11;
};
var extraLarge = {
 getPrice: function(){return this.basePrice + 10},
 getLabel: function(){return this.name + ' extra large'}
};
coffeeTypes.push(Peruvian);
coffeeSizes.push(extraLarge);

咖啡对象的数组和size对象的数组混合（mix）到了一起，也就是他们的方法和成员变量被组合到了一块儿 ——通过一个叫“plusMinxin”的自定义函数（详见第七章）。这些咖啡类型的类（columbian, frenchRoast, decaf）包含了成员变量，而这些size对象（small, medium, large）包含了获取名称和计算价格的方法。 ”混合”（minxing）这个动作通过一个map操作来起作用，也就是对数组中的每一个成员执行一个纯函数并返回一个新的函数，然后这些返回的函数被放到了一个reduce函数中被操作，reduce也是一个高阶函数，和map有些像，只是reduce把数组里的所有元素处理后组合到了一个东西里面。最终，新的数组包含了所有可能的种类和size的组合，这个数组通过forEach方法遍历，forEach也是一个高阶函数，它会让数组里面每一个对象作为参数执行一遍回调函数。在这个例子里，这个回调函数是一个匿名函数，它获取这些对象后，以对象的getPrice()和getLabel() 两个方法的返回值作为参数调用printPrice函数。

实际上，我们可以让这个例子更加函数式：去掉coffees变量，并将函数串到一起链式调用，这也是函数式编程的一个小技巧。

coffeeTypes.reduce(function(previous, current) {
 var newCoffee = coffeeSizes.map(function(mixin) {
  // `plusMixin` function for functional mixins, see Ch.7
  var newCoffeeObj = plusMixin(current, mixin);
  return new newCoffeeObj();
 });
 return previous.concat(newCoffee);
},[]).forEach(function(coffee) {
 printPrice(coffee.getPrice(),coffee.getLabel());
});

这样，控制流没有像命令式代码那样从头到尾的顺序进行。在函数式编程里，map函数和其它高阶函数代替了for和while循环，只有少量关键的代码是在顺序执行。这使得新接触的人在阅读这样范式的代码有些困难，但是一旦你能够欣赏它，你就会发现这根本没啥难的，而且这样写看起来更好。

这个例子仅仅是刚开始展露Javascript中函数式编程能做什么。通过这本书，你将会看到更多函数式实现的强悍的例子。

总结

首先，采用函数式风格的优点已经明确了。其次，不要害怕函数式编程。的确，它往往被认为是编程语言的纯逻辑形式，但是我们不需要理解lambda演算也能够在日常任务中应用它。实际上，通过把我们的程序拆分成小的片段，它们变得更容易被理解、维护，也更加可靠。 map和reduce函数是Javascript中不太被知道的内建函数，然而我们将要关注它们。

Javascript是一个脚本语言，可交互，易使用，不需要编译。我们甚至不需要下载任何开发软件，你最喜欢的浏览器就可以作为开发环境的解释器。

感兴趣吗？好，我们开始！

Javascript函数式编程简单介绍

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