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函數式編程之組合

Jinkey 發布于2019-08-23 11:39 / 3436人閱讀

摘要：在函數式編程的組合中，我們是從右到左執行的，上述的例子中我們借助函數實現組合，當然，我們也可以用自己的方式實現。小結函數式編程隨著多核的發展，開始再次出現在我們的視野中，有時候也會擔心過于吹捧函數式，反而落入俗套。

程序的本質是什么？數據結構+算法！！！我想這也是很多程序員給出的答案，我自己也認可這一觀點，當我們了解了某一門編程語之后，接下來我們面對的往往是數據結構和算法的學習。而現在，我對于程序的本質有了不一樣的答案：分化和組合。我的老師曾經告訴我，工程師或者程序員有一個很重要的能力（我猜這也是最重要的能力），那就是發現和解決問題。而我目前只能接觸到解決問題的層次，這也是我也一直在探尋的目標 —— 分化和組合。

分化與組合

在現實的程序開發中，我們碰到的問題一般是一個很大的命題，難以抽象，這時候往往通過分化子問題的方式對程序進行分而治之。在算法里，這種方式叫做分治。

將程序分化成可以抽象的子程序之后，再將他們組合成一個具有完備功能的程序。組合是程序或代碼可復用的前提，函數式編程中組合的使用也會給我們帶來意向不到的驚喜

Haskell 的組合

Haskell是純函數式編程語言，他的強大不用我多說，這里展示一下他的組合能力。

compose     :: (b -> c) -> (a -> b) -> a -> c
compose f g = f . g

在函數式編程的組合中，我們是從右到左執行的，上述的例子中我們借助 (.) 函數實現組合，當然，我們也可以用自己的方式實現。

compose       :: (b -> c) -> (a -> b) -> a -> c
compose f g x = f (g x)

通過 Haskell 強大的類型簽名中，大致可以推出compose函數的作用。b -> c 代表了一個從b類到c類的映射函數，a -> b也是一樣，compose函數接受兩個函數f和g，返回一個新的函數h，h函數表達了從a類到b類再到c類的映射。

舉個例子，我們有sum函數 —— 給列表求和，odd函數 —— 判斷數字是否是奇數。（簡單起見，給他們的類型簽名并不準確，但足夠簡單）

odd      :: Int -> Bool
sum      :: [Int] -> Int

sumIsOdd :: [Int] -> Bool
sumIsOdd = compose odd sum

sumIsOdd [1,2,34,5]

sumIsOdd函數組合了求和與判斷奇數兩個函數，他并沒實現具體的功能，而是通過一種通俗的組合實現了將單一的函數轉化成稍微復雜的函數，從而達到功能上的擴充，我想這就是組合的魅力，也是函數式的魅力之一吧。

JavaScript 的組合

JavaScript是一門表現力極強的語言，除了本質上對面向對象的支持，對函數式編程的支持也絲毫不弱，組合函數實現起來雖然復雜，但是也未必不可行，而且相對于Haskell的晦澀，JavaScript更加簡單一點

const odd = x => x % 2 !== 0;
const sum = args => args.reduce((a, b) => a + b);

const compose = (...fs) => arg => fs.reduceRight((f, g) => g.call(null, f), arg);

借助ES6的箭頭函數實現起來得心應手，可見即便是JavaScript這種以面向對象思想設計的語言也希望在函數式編程上面能有所建樹。

順帶一提，對數組擴充的map、filter、reduce等函數，也是JavaScript對函數式編程的支持，雖然只是利用while循環做的語法糖，效率也不如while循環，但是在JavaScript的語境中，很少對效率有極高的要求，所以從語義上來講，我更傾向用函數式的方式解決純數據的問題。

小結

函數式編程隨著多核CPU的發展，開始再次出現在我們的視野中，有時候也會擔心過于吹捧函數式，反而落入俗套。仔細想想，編程范式并不是一枝獨秀的世界，而是百家爭鳴的，各有擅長的領域。當然在一些環境下兩者也是能夠共存的，甚至兩者同時帶來的收益可能更加可觀呢。

說回組合，其實我自己也只是一個半吊子，也需要不斷的學習才能對組合有一個更加清晰的認識，而不是拘泥于語言，在實際生產中分化和組合也實在太重要了，并不是一兩個函數能夠概括的，現在的也我只能以這種簡單的方式作了解了。

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