JavaScript学习(3):函数式编程

  在这篇文章里,我们讨论函数式编程。

  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)。和指令式编程相比,函数式编程强调函数的计算比指令的执行重要。和过程化编程相比,函数式编程里,函数的计算可随时调用。”

  可以看出,在函数式编程中,函数被看做是“一等公民”。JavaScript可以通过巧妙地函数组合来构建抽象,通过内嵌函数的方式,在软件开发的过程中,我们可以把更多的精力放在“函数要做什么”上,而不用太关心“函数如何做”的问题。

  高阶函数

  可以操作其他函数的函数,被称为高阶函数。例如我们想对数组的每一个元素做某种操作,那么我们需要遍历整理数组,当操作发生改变时,我们还要重复编写遍历代码,利用高阶函数,可以简化这个过程。示例如下:

 function forEach(array,func){
for(var i = 0; i < array.length; i++){
func(array[i]);
}
} var a = ["a","b","c"];
forEach(a,function(obj){print(obj);}); forEach(a,function(obj){print(obj + 1);}); //输出结果
a
b
c
a1
b1
c1

  forEach函数包含两个参数,第一个参数是一个数组,第二个参数是一个函数,在forEach函数体内,会遍历数组的每一个元素,然后针对每一个元素调用func函数。

  在调用forEach函数时,我们针对第二个参数,使用了匿名函数,它接受一个参数,这个参数其实就是数组中的元素。

  从这个示例中,我们可以看到通过这种方式,可以明显简化对数组的操作。

  修改函数

  我们可以通过高阶函数很方便的修改已有函数的功能,示例如下:

 function reverse(func){
return function(value){
return !func(value);
}
} print(isNaN(NaN));
var isNotNaN = reverse(isNaN);
print(isNotNaN(NaN)); //输出结果
true
false

  reverse的作用是逆转传入函数的操作,在示例中,isNaN函数返回传入参数是否是NaN。

  规约函数

  Reduce函数通过重复调用一个函数,将数组转换为单一的值。规约函数结构如下:

 function reduce(combine,base,array){
forEach(array, function(value){
base=combine(base,value);
});
return base;
}

  Reduce函数中参数的顺序是一个传统,我们可以将第一个参数作为匿名函数的方式传入。

  下面是两个使用Reduce函数的示例,分别计算数组元素的和以及数组中0的个数:

 function countZeros(count,value){
return value == 0 ?(count+1) : count;
} function add(sum,value){
return value+sum;
} var a=[1,2,3,4,0];
print(reduce(add,0,a));
print(reduce(countZeros,0,a)); //输出结果
10
1

  映射函数

  Map函数会遍历数组,针对数组的每个元素,调用指定的操作,然后将操作得出的值存储到另外一个数组中,并返回新数组。

  Map函数的结构如下:

 function map(func,array){
var result=[];
forEach(array, function(value){
result.push(func(value));
});
return result;
}

  我们可以如下调用map方法:

 var a=[1,2,3,4,0];

 print(map(function(value){
return value*value;
}, a)); //输出结果
1,4,9,16,0

  这个示例将数组中的每个元素进行平方操作,然后输出。

  其他一些函数技巧

  操作符函数

  在JavaScript学习(1):基础中,我们使用内嵌函数实现了四则运算,接下来我们试着另外一种实现方式:

 var a=[1,2,3,4,0];
var ops={"+":function(x,y){return x+y;},
"-":function(x,y){return x-y;},
"*":function(x,y){return x*y;},
"/":function(x,y){return x/y;},
}; function operation(op, array){
if (op in ops){
return reduce(ops[op],0,array);
}
else{
throw new Error("invalid operation.");
}
}
print(operation("+", a));
print(operation("^", a)); //输出结果
10

  对象中,属性的值不仅仅可以是集合属性,也可以是函数。上述示例使用这种方式对四则运算进行了封装。然后调用reduce方法去计算数组元素的和。

  分布应用

  如果我们需要一个函数,但其中一个操作符的参数已经给定了,那应该如何处理?例如我们想对数组中的每个元素都做加1操作,使用map的方式实现:

 print(map(function(value){
return value + 1;
},a));

  在这里,1是放在匿名函数中。我们还可以这样做,使用分布应用的方式在外函数和内嵌函数中分别保存部分参数。

  分布应用的结构如下:

 function partial(func){
var knowArgs=arguments;
return function(){
var realArgs=[];
for(var i = 1; i < knowArgs.length; i++){
realArgs.push(knowArgs[i]);
}
for(var i = 0; i < arguments.length; i++){
realArgs.push(arguments[i]);
}
return func.apply(null, realArgs);
}
}

  如果想要实现上面同样的功能,代码如下:

 print(map(partial(ops["+"], 1), a));

  需要注意的是partial函数中在内嵌函数中如何将外函数和内嵌函数的参数进行整合,构成完整的参数列表。

  以a=[1,2,3,4,0]为例,map函数会遍历数组中的每一个元素,当遍历到2时,参数的变化过程:

  1. 外函数参数:1) ops["+"]; 2) 1。

  2. 内嵌函数参数: 2

  3. 完整参数:1,2

  4. func.apply(null, realArgs): ops["+"](1,2)

  函数组合

  函数组合的含义是在调用函数A的过程中,它使用函数B来计算返回结果。

  就像这样:

 function compose(f1,f2){
return function(){
return f1(f2.apply(null,realArgs));
}
}

  上面示例中的isNotNaN也是这种情况。

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