聊聊柯里化

yankeys 發(fā)布于2019-08-21 17:23 / 3582人閱讀

摘要：舉個(gè)例子，如果我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)三個(gè)數(shù)的加法函數(shù)，需要這么實(shí)現(xiàn)如果我們將其柯里化變換成接受一個(gè)單一參數(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)，我們的調(diào)用方式應(yīng)該是這樣的。

僅以此文獻(xiàn)給我的學(xué)弟 誅諾_彌 ，并將逐風(fēng)者的祝福送給他：
英雄，愿你有一份無悔的愛情！

什么是柯里化

維基百科中有如下定義：

在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，柯里化（英語：Currying），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)。

舉個(gè)例子，如果我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)三個(gè)數(shù)的加法函數(shù)，需要這么實(shí)現(xiàn)：

function add(a, b, c) {
    return a + b + c;
}
add(1, 2, 3);   // 6

如果我們將其柯里化（變換成接受一個(gè)單一參數(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)），我們的調(diào)用方式應(yīng)該是這樣的。

add(1)(2)(3);   // 6

注意到在接受最后一個(gè)參數(shù)前，柯里化后的函數(shù)返回值都是函數(shù)，因此我們實(shí)現(xiàn)如下：

function add(a) {
    return function (b) {
        return function (c) {
            return a + b + c;
        }
    }
}
add(1)(2)(3);   // 6

這樣我們就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)柯里化的add函數(shù)。由于ES6中引入了箭頭函數(shù)，我們可以將上面的add實(shí)現(xiàn)成這樣：

const add = a => b => c => a + b + c;

我想你大概知道為什么ES6要引入箭頭函數(shù)了。

柯里化的用途

就目前我們知道的來看，柯里化僅僅是修改了一下函數(shù)參數(shù)的傳入方式或者說函數(shù)的調(diào)用方式，那么有什么用呢？

考慮下面這個(gè)求兩數(shù)相除余數(shù)的函數(shù)：

const modulo = divisor => dividend => dividend % divisor;
modulo(3)(9);   // 0

有個(gè)這個(gè)函數(shù)，我們現(xiàn)在能夠很輕松的寫出判斷一個(gè)數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)的函數(shù)：

const isOdd = modulo(2);

isOdd(6);   // 0
isOdd(5);   // 1

如果你沒有布爾值一定要用true、false的強(qiáng)迫癥的話，這是一個(gè)很不錯(cuò)的方案：）

接下來我們來實(shí)現(xiàn)下面這個(gè)需求：給定一個(gè)由數(shù)字構(gòu)成的數(shù)組，獲取里面所有的奇數(shù)，怎么辦呢？

先準(zhǔn)備一個(gè)filter函數(shù)：

const filter = condition => arr => arr.filter(condition);

然后實(shí)現(xiàn)我們的getTheOdd：

const getTheOdd = filter(isOdd);

getTheOdd([1, 2, 3, 4, 5]);     // [1, 3, 5]

到這里我說一下我的理解，柯里化的函數(shù)有這樣一種能力：組合。將簡單的函數(shù)組合起來實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能，一方面能夠更好的復(fù)用你的代碼，另一方面能夠培養(yǎng)一種對代碼拆解的直覺。

就像我們在實(shí)現(xiàn)函數(shù)節(jié)流的時(shí)候（比如onscroll事件處理函數(shù)頻繁調(diào)用問題這樣的場景），常常會(huì)使用throttle包一下處理函數(shù)一樣，拆解代碼并進(jìn)行組合往往能給我們帶來更多的價(jià)值。

接下來我們來看這個(gè)例子：

// 該函數(shù)接收一個(gè)數(shù)組，返回該數(shù)組元素倒序后的數(shù)組
const reverse = arr => arr.slice().reverse();
// 該函數(shù)接收一個(gè)數(shù)組，返回?cái)?shù)組的第一個(gè)元素
const first = arr => arr[0];
// 基于上面兩個(gè)函數(shù)我們可以輕松實(shí)現(xiàn)獲取數(shù)組最后一個(gè)元素的函數(shù)
const last = arr => {
    const reversed = reverse(arr);
    return first(arr);
};

在提供函數(shù)式編程能力的JavaScript庫中，通常都會(huì)有一個(gè)用于組合的實(shí)現(xiàn)組合的函數(shù)：compose。我們可以用它來讓前一個(gè)例子更加函數(shù)式：

const compose = (...funcs) => {
    if (funcs.length === 0) {
        return arg => arg;
    }

    if (funcs.length === 1) {
        return funcs[0];
    }

    return funcs.reduce((a, b) => (...args) => a(b(...args)));
};

const last = compose(first, reverse);

從組合到傳播

考慮以下場景，我們有一個(gè)執(zhí)行很慢的函數(shù)（記為slowFunc），我們希望能夠?qū)λ闹颠M(jìn)行緩存，以此提高性能，怎么辦呢？相信很多人都會(huì)想到memoize函數(shù)，我們在下面給一個(gè)相對簡潔的實(shí)現(xiàn)，參考：https://github.com/reactjs/re...

const slowFuncWithCache = memoize(slowFunc);

function memoize(fn) {
    let lastArgs = null;
    let lastResult = null;

    return (...args) => {
        if (!isAllArgsEqual(args, lastArgs)) {
            lastArgs = args;
            lastResult = fn(...args);
        }
        return lastResult;
    };
}

function isAllArgsEqual(prev, next) {
    if (prev === null || next === null || prev.length !== next.length) {
        return false;
    }

    for (let i = 0; i < prev.length; i++) {
        if (prev[i] !== next[i]) {
            return false;
        }
    }

    return true;
}

回看我們前面介紹compose時(shí)使用的例子。

const reverse = arr => arr.slice().reverse();

const first = arr => arr[0];

const last = compose(first, reverse);

如果我們現(xiàn)在有一個(gè)需求，需要給last加一個(gè)緩存，怎么辦？你可能直接就想到了這樣：

const last = memoize(compose(first, reverse));

不過其實(shí)我們還可以這樣：

const last = compose(memoize(first), memoize(reverse));

在last內(nèi)層的first和reverse，在經(jīng)過memoize處理獲得緩存的能力后，也讓last獲得了緩存的能力。這就是組合的傳播。

絕不覺得這很熟悉？讓我們回顧一下小學(xué)數(shù)學(xué)的知識(shí)：

a * (b + c) = a * b + a * c

組合的這種傳播特性給了我們一種新的思路：如果我們要實(shí)現(xiàn)一個(gè)大系統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩存功能，不妨試著將系統(tǒng)中的每一步計(jì)算都加上緩存進(jìn)行處理，如果每一步都進(jìn)行了計(jì)算上的緩存，那么最終這個(gè)系統(tǒng)一定是帶有緩存能力的。

結(jié)語

從認(rèn)識(shí)柯里化，到利用柯里化的能力去組合我們的更復(fù)雜的邏輯，再到把內(nèi)部組合的出功能傳播到外層，這是一種化繁為簡，以簡解繁的方法。在此借用otakustay前輩的一句話：嘗試始終將你的邏輯拆解到最簡，藉由組合和傳播，你會(huì)獲得更多的可能性。

參考鏈接

Hey Underscore, You"re Doing It Wrong!