JS專題之函數(shù)柯里化

wudengzan 發(fā)布于2019-08-23 14:59 / 2731人閱讀

摘要：有這樣的說法，并非柯里化有什么意義，而是，當(dāng)函數(shù)可以作為函數(shù)的參數(shù)和返回值，成為函數(shù)式編程語言后，就會(huì)不可避免地產(chǎn)生函數(shù)柯里化。函數(shù)柯里化允許和鼓勵(lì)你分隔復(fù)雜功能變成更小更容易分析的部分。那么用函數(shù)柯里化就能實(shí)現(xiàn)提前返回。

#### 前言
在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，柯里化（英語：Currying），又譯為卡瑞化或加里化，是把接受多個(gè)參數(shù)的函數(shù)變換成接受一個(gè)單一參數(shù)（最初函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)）的函數(shù)，并且返回接受余下的參數(shù)而且返回結(jié)果的新函數(shù)的技術(shù)。

#### 一、為什么會(huì)有函數(shù)柯里化？
Currying 的重要意義在于可以把函數(shù)完全變成「接受一個(gè)參數(shù)；返回一個(gè)值」的固定形式，這樣對(duì)于討論和優(yōu)化會(huì)更加方便。

將關(guān)注的重點(diǎn)聚焦到函數(shù)本身，而不因冗余的數(shù)據(jù)參數(shù)分散注意力。

有這樣的說法，并非柯里化有什么意義，而是，當(dāng)函數(shù)可以作為函數(shù)的參數(shù)和返回值，成為函數(shù)式編程語言后，就會(huì)不可避免地產(chǎn)生函數(shù)柯里化。

#### 二、具體實(shí)現(xiàn)
先來一個(gè)簡(jiǎn)單的 add 函數(shù)

function add(x, y) {
    return x + y;
}

add(2, 3);  // 5

重要的概念多說一遍：函數(shù)柯里化就是接收多個(gè)參數(shù)的函數(shù)變換為接收一個(gè)函數(shù)，并返回接收余下參數(shù)，最終能返回結(jié)果的技術(shù)
。

那么，繼續(xù)：

function add(x) {
    return function(y) {
        return x + y;
    }
}

add(2)(3);  // 5

所以，曾經(jīng)的一個(gè)函數(shù)，因?yàn)殚]包操作（返回函數(shù)并訪問了自由變量的行為），變成了多個(gè)接收一個(gè)參數(shù)的函數(shù)。

所以簡(jiǎn)單來講：函數(shù)柯里化就是意圖將函數(shù)的參數(shù)變成一個(gè)。讓函數(shù)可以輸入一個(gè)值，就返回一個(gè)相對(duì)應(yīng)的值，從而實(shí)現(xiàn)純函數(shù)化。

為什么函數(shù)式編程要求函數(shù)必須是純的，不能有副作用？因?yàn)樗且环N數(shù)學(xué)運(yùn)算，原始目的就是求值，不做其他事情，否則就無法滿足函數(shù)運(yùn)算法則了。在函數(shù)式編程中，函數(shù)就是一個(gè)管道（pipe）。這頭進(jìn)去一個(gè)值，那頭就會(huì)出來一個(gè)新的值，沒有其他作用。

所以良好的編程規(guī)范是盡可能讓函數(shù)塊做一個(gè)事情，實(shí)現(xiàn)可復(fù)用性，可維護(hù)性。

上面的例子中，如果有很多個(gè)參數(shù)怎么辦，難道一層層嵌套？

我們繼續(xù)：

function plus(value) {
    "use strict";
    var add = function () {
        var args = [];
        var adder = function adder() {
            Array.prototype.push.apply(args,Array.prototype.slice.apply(arguments))
            return adder;
        }
        adder.toString = function () {
            return args.reduce(function(a, b) {
                return a + b;
            })
        }
        return adder;
    }
    return add()(value);
}

plus(2)(3)(5).toString();  // 10；

上面的代碼看起來不那么優(yōu)雅，如果是減法，我們就得又重新為減法寫這么多的代碼。像 lodash, underscore 這些工具庫，都提供了柯里化的工具函數(shù)。

我們一起來試著實(shí)現(xiàn)：

function curry(fn, args) {
    var length = fn.length;  // 函數(shù)參數(shù)的長(zhǎng)度

    // 閉包保存參數(shù)列表
    args = args || [];

    return function() {
        // 獲取參數(shù)列表。
        var _args = args.slice(0);
        
            Array.prototype.push.apply(_args, Array.prototype.slice.call(arguments))

        if (_args.length < length) {
        // 如果傳入的參數(shù)列表長(zhǎng)度還沒有超過函數(shù)定義時(shí)的參數(shù)長(zhǎng)度，就 push 新的參數(shù)到參數(shù)列表中保存起來。
        
            // 自己調(diào)用自己，將保存的參數(shù)傳遞到下一個(gè)柯里化函數(shù)。
            return curry.call(this, fn, _args);
        }
        else {
        // 如果傳入的參數(shù)列表長(zhǎng)度已經(jīng)超過函數(shù)定義時(shí)的參數(shù)長(zhǎng)度，就執(zhí)行。
            return fn.apply(this, _args);
        }
    }
}

三、應(yīng)用場(chǎng)景

函數(shù)柯里化的好處有幾個(gè)：

參數(shù)復(fù)用；

提前返回；

延遲計(jì)算/運(yùn)行。

函數(shù)柯里化允許和鼓勵(lì)你分隔復(fù)雜功能變成更小更容易分析的部分。這些小的邏輯單元顯然是更容易理解和測(cè)試的，然后你的應(yīng)用就會(huì)變成干凈而整潔的組合，由一些小單元組成的組合。

文章開篇的 add 函數(shù)，假如，每次調(diào)用加法有一個(gè)初始值會(huì)怎樣？

var add = curry(function(a, b, c) {
    return a + b + c;
})

var addTen = add(10);

var addSix = add(6);

addTen(2)(3);  // 15;

addSix(7)(8);  // 21;

以上代碼就實(shí)現(xiàn)了參數(shù)復(fù)用，保存固定參數(shù)的函數(shù)。

看一個(gè)經(jīng)典的例子：
元素綁定事件監(jiān)聽器：

var addEvent = function(el, type, fn, capture) {
    if (window.addEventListener) {
        el.addEventListener(type, function(e) {
            fn.call(el, e);
        }, capture);
    } else if (window.attachEvent) {
        el.attachEvent("on" + type, function(e) {
            fn.call(el, e);
        });
    } 
};

以上代碼是為了兼容 IE 瀏覽器對(duì) DOM 事件綁定做的函數(shù)封裝。

問題在于，每次對(duì) DOM 元素進(jìn)行事件綁定時(shí)，函數(shù)內(nèi)部都會(huì)走一遍 if else。那么用函數(shù)柯里化就能實(shí)現(xiàn)提前返回。

var addEvent = (function(){
    if (window.addEventListener) {
        return function(el, sType, fn, capture) {
            el.addEventListener(sType, function(e) {
                fn.call(el, e);
            }, (capture));
        };
    } else if (window.attachEvent) {
        return function(el, sType, fn, capture) {
            el.attachEvent("on" + sType, function(e) {
                fn.call(el, e);
            });
        };
    }
})();

總結(jié)

函數(shù)柯里化是“函數(shù)是一等公民”的編程語言環(huán)境形成的編程風(fēng)格，利用了函數(shù)能作為參數(shù)一級(jí)返回值以及利用了閉包保存變量的特點(diǎn)，是將多個(gè)參數(shù)的函數(shù)轉(zhuǎn)換為接收一個(gè)參數(shù)，最后返回結(jié)果的技術(shù)。

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