2022，值得学习系列之：函数式编程

来源： 中国文明网
2023-08-14 20:37:44

中国文明网08月14日：国产两对野鸳鸯_麻花传媒md0沈芯语女教师®9movb77D-VSHDYS7123FID-I1S4kWh6ru

　

在诞生近 70 年之后， 函数式编程（Functional Programming）开始获得越来越多的关注。并且随着时间推移、技术演变，它与前端开发，结合的也越发紧密；前些日子，读了些文章，对函数式编程有了粗浅的了解，并在代码上做了些实践，发现这种思想非常有趣，喜之不已。近日我女神对它突感好奇，于是乎，便结合业界已有之分享，结合自己理解与实践，梳理成文，以便解释。

函数式编程

备注：原文首发于：浅谈关于「函数式编程」的理解 ｜ 宜想悠然亭，@2022 年 05 月 30 日。

与非函数式的区别

非函数式的示例代码如下：

1
2
3
4
let counter = 0
const increment = () => {
    counter++
}

1
2
3
const increment = (counter) => {
    return counter + 1
}

你可能会觉得这个例子太过普通。但，这就是函数式编程的准则：不依赖于外部的数据，而且也不改变外部数据的值，而是返回一个新的值给你。

再看一段复杂一点，却较为 实用的代码示例 ：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
const handleSearch = (_keywords) => {
  let queryResultArr;
  if (!_keywords) {
    queryResultArr = []
  } else {
    queryResultArr = getQueryResult(_keywords)
  }
  setQueryResultArr(queryResultArr)
  setIsShowResults(queryResultArr.length > 0)
}
const throttle = (fn, wait) => {
  let pre = Date.now();
  return function () {
    const context = this;
    const args = arguments;
    const now = Date.now();
    if (now - pre >= wait) {
      fn.apply(context, args)
      pre = Date.now()
    }
  }
}
const requestSearchFunc = throttle(handleSearch, 200)
const handleInputChange = (event) => {
  const value = event.target.value;
  setKeywords(value)
  requestSearchFunc(value)
}

可以使用 throttle 来节流函数，如：requestSearchFunc；这个技术其实就是 Currying 技术（把一个函数的多个参数分解成多个函数， 然后把函数多层封装起来，每层函数都返回一个函数去接收下一个参数这样，可以简化函数的多个参数）。从这个技术上，你可能体会到函数式编程的理念：把函数当成变量来用，关注于描述问题而不是怎么实现，这样可以让代码更易读。

过程式 vs 函数式

过程式编程，主要要采取过程调用，或函数调用的方式来进行流程控制；它主要关注：一步一步地解决问题。这是完全有效的编码方式，但当您希望应用程序扩展时，它存在许多缺点。而函数式编程（ Functional Programming）关注的是：描述要做什么，而不是如何做（describe what to do, rather than how to do it）。

举例来说，对于一个英文名数组，需要将其中短横线命名，转化为大驼峰格式。基于传统过程式编程，可能你不会想太多，直接将想法用代码来表达出来，临时变量、循环语句，用的飞起：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
const nameArr = ['nice-jade', 'rayso-lee', 'jon-snow', 'arya-stark'];
const newArr = [];
for (let i = 0, len = nameArr.length; i < len ; i++) {
  let name = nameArr[i];
  let tempNameArr = name.split('-');
  let newNameArr = [];
  for (let j = 0, nameLen = tempNameArr.length; j < nameLen; j++) {
    let newFormatName = tempNameArr[j][0].toUpperCase() + tempNameArr[j].slice(1);
    newNameArr.push(newFormatName);
  }
  newArr.push(newNameArr.join(' '));
}
console.log(newArr)
// [ 'Nice Jade', 'Rayso Lee', 'Jon Snow', 'Arya Stark' ]

这是可以达成目标的答案，它完全面向过程；虽然在编码时候，能够将想法淋漓尽致表现出来。但对于阅读的人，十分不够友好。因为这中间夹杂了复杂的逻辑，充斥了大量临时变量、循环、状态变化等等；通常您需要：从头读到尾才知道它具体做了什么，而且一旦出问题，很难定位。当然，你也可以将如上代码，拆分成几个函数：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
const nameArr = ['nice-jade', 'rayso-lee', 'jon-snow', 'arya-stark']
const capitalize = (str) => str[0].toUpperCase() + str.slice(1).toLowerCase()
const convertName = (name) => {
  let tempNameArr = name.split('-')
  let newNameArr = []
  for (let j = 0, nameLen = tempNameArr.length; j < nameLen; j++) {
    let newFormatName = capitalize(tempNameArr[j])
    newNameArr.push(newFormatName)
  }
  return newNameArr.join(' ')
}
const getNewArr = (nameArr) => {
    const newArr = []
    for (let i = 0, len = nameArr.length; i < len; i++) {
      let name = nameArr[i]
      const newName = convertName(name)
      newArr.push(newName)
    }
    return newArr
}
const newNameArr = getNewArr(nameArr)
console.log(newNameArr)
// [ 'Nice Jade', 'Rayso Lee', 'Jon Snow', 'Arya Stark' ]

如此一来，阅读代码时，需要考虑的上下文少了许多，也就更容易。不像第一个示例，如果没有合理的注释说明，你还需要花些时间来理解。而把代码逻辑封装成了函数后，就相当于：给每个相对独立的程序逻辑取了个名字，于是代码成了自解释的。幸好，在这份代码中，函数间调用，没有依赖共享的变量，否则将会更加复杂。但，仍是充斥了临时变量、循环，增加代码量的同时，也加大了理解之难度。

如果基于函数式编程思想，那会是怎样的代码呢？

1
2
3
4
5
6
7
8
9
const { compose, map, join, split } = require('ramda')
const nameArr = ['nice-jade', 'rayso-lee', 'jon-snow', 'arya-stark']
const capitalize = (str) => str[0].toUpperCase() + str.slice(1).toLowerCase()
const convertName = compose(join(' '), map(capitalize), split('-'))
const newNameArr = nameArr.map((item) => convertName(item))
console.log(newNameArr)
// [ 'Nice Jade', 'Rayso Lee', 'Jon Snow', 'Arya Stark' ]

如上代码（有借助 ramda ——「实用的函数式 JavaScript 工具库」来实现），虽依然把程序的逻辑分成了函数，不过这些函数都是 Functional 的。因为它们有三个症状：

  1. 它们之间没有共享的变量。
  2. 函数间通过参数和返回值来传递数据。
  3. 在函数里没有临时变量。

从这个编程思路，可以清晰看出，函数式编程的思维过程是完全不同的，它的着眼点是函数，而不是过程，它强调的是：通过函数的组合、变换去解决问题，而不是通过写什么样的语句去解决问题；当你的代码越来越多的时候，这种函数的拆分和组合，就会产生出更加强大的力量。

什么函数式编程？

函数式编程 ，或称函数程序设计、泛函编程（英语：Functional Programming），是一种编程范式，它将电脑运算视为函数运算，并且避免使用程序状态以及易变对象。比起指令式编程，函数式编程更加强调程序执行的结果，而非执行的过程；倡导利用若干简单的执行单元，让计算结果不断渐进，逐层推导复杂的运算，而不是设计一个复杂的执行过程。

在函数式编程中，函数是头等对象，意思是说一个函数，既可以作为其它函数的输入参数值，也可以从函数中返回值，被修改或者被分配给一个变量。

不仅最古老的函数式语言 Lisp 重获青春，而且新的函数式语言层出不穷，比如 Erlang、clojure、Scala、F#等等。目前最当红的 Python、Ruby、Javascript，对函数式编程的支持都很强，就连老牌的面向对象的 Java、面向过程的 PHP，都忙不迭地加入对匿名函数的支持。越来越多的迹象表明，函数式编程已经不再是学术界的最爱，开始大踏步地在业界投入实用。

也许继”面向对象编程”之后，”函数式编程”会成为下一个编程的主流范式（paradigm）。未来的程序员恐怕或多或少都必须懂一点。—— 函数式编程初探 @阮一峰 （2012 年）

函数，即是一种描述集合和集合之间的转换关系，输入通过函数，都会返回有且只有一个输出值。函数实际上是一个关系，或者说成一种映射，而这种映射关系是可 组合 的，当知道一个函数的输出类型，可以匹配另一个函数的输入，那他们就可以进行组合。如上述代码中提及的 convertName 函数。

在编程世界中，需要处理的逻辑，其实只有“数据”和“关系”，而关系就是 函数。一旦映射关系（函数）找到了，问题即能迎刃而解；剩下的事情，就是让数据通过这种关系，然后转换成另一个数据而已。

函数式编程的特点

函数是”第一等公民”

所谓 “第一等公民” （First Class），指的是函数与其他数据类型一样，处于平等地位，可以赋值给其他变量，也可以作为参数，传入另一个函数，或者作为别的函数的返回值。如上文中代码：

1
const convertName = compose(join(' '), map(capitalize), split('-'))

无状态和数据不可变

无状态（Statelessness）和数据不可变（Immutable data），这是函数式编程的核心概念：

  • 数据不可变：它要求你所有的数据都是不可变的，这意味着如果你想修改一个对象，那你应该创建一个新的对象用来修改，而不是修改已有的对象。
  • 无状态：主要是强调对于一个函数，不管你何时运行，它都应该像第一次运行一样，给定相同的输入，给出相同的输出，完全不依赖外部状态的变化。

为了实现这个目标，函数式编程提出函数应该具备的特性：没有副作用和纯函数。

没有”副作用”

所谓”副作用”（side effect），指的是函数内部与外部互动（最典型的情况，就是修改全局变量的值），产生运算以外的其他结果。

函数式编程强调没有”副作用”，意味着函数要保持独立，所有功能就是返回一个新的值，没有其他行为，尤其是不得修改外部变量的值。

引用透明

引用透明（Referential transparency），指的是函数的运行不依赖于外部变量或”状态”，只依赖于输入的参数，任何时候只要参数相同，引用函数所得到的返回值总是相同的。

有了前面的第三点和第四点，这点是很显然的。其他类型的语言，函数的返回值往往与系统状态有关，不同的状态之下，返回值是不一样的。这就叫”引用不透明”，很不利于观察和理解程序的行为。

惰性执行

所谓惰性执行（Lazy Evaluation），指的是函数只在需要的时候执行，即：不产生无意义的中间变量。像上面👆的例子，函数式编程跟命令式编程最大的区别就在于：几乎没有中间变量，它从头到尾都在写函数，只有在最后的时候才通过调用 convertName 产生实际的结果。

尾递归优化

迭代在函数式语言中常用递归来完成，用递归来实现控制流程的机制，是函数式编程的一个非常重要的特点。我想您当然知道 递归 的害处，那就是如果递归很深的话，stack 受不了，并会导致性能大幅度下降。所以，我们使用尾递归优化技术——每次递归时都会重用 stack，这样一来能够提升性能。尾递归的实现，其实是基于编译器的识别和优化的，编译器发现一个函数是尾递归，就会把它实现为与命令式编程中的迭代差不多的汇编码。

函数式编程相关技术

  • map & reduce ：这个技术不用多说了，函数式编程最常见的技术，就是对一个集合做 Map 和 Reduce 操作。这比起过程式的语言来说，在代码上要更容易阅读。（传统过程式的语言需要使用 for/while 循环，然后在各种变量中把数据倒过来倒过去的）这个很像 C++中的 STL 中的 foreach，find_if，count_if 之流的函数的玩法。
  • pipeline：这个技术的意思是，把函数实例成一个一个的 action，然后，把一组 action 放到一个数组或是列表中，然后把数据传给这个 action list，数据就像一个 pipeline 一样顺序地被各个函数所操作，最终得到我们想要的结果。
  • compose：它可以接收多个独立的函数作为参数，然后将这些函数进行组合串联，最终返回一个“组合函数”。pipe 与 compose 的共同点是：都返回“组合函数”，区别则是执行的顺序不同，前者是从左向右执行，后者则是从右向左执行。
  • recursing 递归 ：递归最大的好处就简化代码，他可以把一个复杂的问题用很简单的代码描述出来。注意：递归的精髓是描述问题，而这正是函数式编程的精髓。
  • currying：把一个函数的多个参数分解成多个函数， 然后把函数多层封装起来，每层函数都返回一个函数去接收下一个参数这样，可以简化函数的多个参数。在 C++中，这个很像 STL 中的 bind_1st 或是 bind2nd。
  • higher order function 高阶函数：所谓高阶函数就是函数当参数，把传入的函数做一个封装，然后返回这个封装函数。现象上就是函数传进传出，就像面向对象对象满天飞一样。

函数式编程的意义

  • 代码简洁，开发快速：大量使用函数，减少了代码的重复，因此程序比较短，开发速度较快；
  • 接近自然语言，易于理解：函数式编程的自由度很高，可以写出很接近自然语言的代码；
  • 更方便的代码管理：不依赖、也不会改变外界的状态，只要给定输入参数，返回的结果必定相同；
  • 更少的出错概率：因为每个函数都很小，而且相同输入，永远可以得到相同的输出，测试也很简单；
  • 易于”并发编程”：因为它不修改变量，所以根本不存在”锁”线程的问题；
  • 代码的热升级：基于没有副作用特点，只要保证接口不变，内部实现是外部无关的。

函数式编程，结语

正如您在函数式编程中看到的，它希望使用小的（理想情况下是纯函数）函数来解决问题。这种方法也非常具有可 扩展性，并且函数可以 重用。

没有更好和更坏的范式。有经验的开发人员，可以看到每种范式的优点，并为给定的问题选择相对更合适的。过程式编程，并不是说你不能使用函数；函数式编程也不会阻止你使用“类”。这些范式，只是以一种随代码增长而有益的方式，来帮助解决问题。

所参考系列文章

猜您可能感兴趣的文章

(有)【you】(业)【ye】(内)【nei】(人)【ren】(士)【shi】(向)【xiang】(盐)【yan】(财)【cai】(经)【jing】(记)【ji】(者)【zhe】(透)【tou】(露)【lu】(：)【：】(“)【“】(许)【xu】(多)【duo】(学)【xue】(术)【shu】(会)【hui】(议)【yi】(和)【he】(活)【huo】(动)【dong】(就)【jiu】(是)【shi】(为)【wei】(了)【le】(圈)【quan】(钱)【qian】(，)【，】(也)【ye】(是)【shi】(医)【yi】(生)【sheng】(获)【huo】(得)【de】(收)【shou】(入)【ru】(的)【de】(重)【zhong】(要)【yao】(方)【fang】(式)【shi】(，)【，】(不)【bu】(同)【tong】(等)【deng】(级)【ji】(的)【de】(医)【yi】(生)【sheng】(出)【chu】(价)【jia】(不)【bu】(同)【tong】(。)【。】(”)【”】

　【也】❤【切】☪【勿】❤【忘】─【记】✯【垃】─【圾】　　“嘿，有胆！”看着蔡瑁竟然不逃，反而冲了上来，张飞眼中闪过一抹诧异，随即便被兴奋所取代，一挥手，止住麾下将士道：“都给我住手，我亲自解决他。”【分】〗【类】「だって毎朝なんだかわけのわからないこと叫びながら無茶苦茶な体操してるもの。それから直子の入ってくる前に木下さんっていう経理の女の子がいてcこの人はノイローゼで自殺未遂したしc徳島っていう看護人は去年アルコール中毒がひどくなってやめさせられたし」755755惠泽社群一期(755755惠泽群社免费怎么进不去了)_51...。

展开剩余77%

　　zuozhanzhihuishinei，koulingsheng、jianpanqiaojishengciqibifu，gezhanweijinzhangyouxuzhankaixingdong。jiaochadingwei、shujuduibi……bujiu，“heisha”zaiciluchu“weiba”。南都记者梳理发现，除岳母崔恩顺外，尹锡悦的妻子、韩国第一夫人金建希，早在尹锡悦参与总统大选期间，便深陷伪造履历、硕士论文涉嫌抄袭、操弄股价获利等丑闻。

　　结婚后，他们夫妻的感情很好，老郭是很疼爱她的。不但不让她做家务，而且每天都是老郭下厨做饭。　　“叮~”一声清响声中，匕首脱手，夜鹰跪伏在地，没有抬头，却也没有继续寻死。congpuligerengerendechanshuzhong，tabenrentidao，qiyinshiejundaodanxijile“wagena”dejidi，zaochengle“wagena”deyanzhongsunshi。buguoduiyupuligerendeshuofa，eguofangbuxianranfouren，erqieeguofangbuhaibiaoshi，ejunzaijunshijiechuxianshangyuwujunzuozhan。huanjuhuashuo：ejungenbenmeiyourenheshijianxiji“wagena”guyongjun。

　(作)【zuo】(为)【wei】(国)【guo】(家)【jia】(冲)【chong】(浪)【lang】(训)【xun】(练)【lian】(基)【ji】(地)【di】(、)【、】(国)【guo】(家)【jia】(摩)【mo】(托)【tuo】(艇)【ting】(南)【nan】(方)【fang】(训)【xun】(练)【lian】(基)【ji】(地)【di】(、)【、】(国)【guo】(家)【jia】(潜)【qian】(水)【shui】(南)【nan】(方)【fang】(训)【xun】(练)【lian】(基)【ji】(地)【di】(、)【、】(国)【guo】(家)【jia】(水)【shui】(上)【shang】(（)【（】(海)【hai】(上)【shang】(）)【）】(国)【guo】(民)【min】(运)【yun】(动)【dong】(休)【xiu】(闲)【xian】(中)【zhong】(心)【xin】(，)【，】(国)【guo】(内)【nei】(外)【wai】(海)【hai】(上)【shang】(运)【yun】(动)【dong】(赛)【sai】(事)【shi】(纷)【fen】(纷)【fen】(在)【zai】(这)【zhe】(里)【li】(举)【ju】(办)【ban】(。)【。】(万)【wan】(宁)【ning】(成)【cheng】(为)【wei】(了)【le】(海)【hai】(上)【shang】(运)【yun】(动)【dong】(天)【tian】(堂)【tang】(，)【，】(也)【ye】(成)【cheng】(了)【le】(年)【nian】(轻)【qing】(人)【ren】(心)【xin】(中)【zhong】(的)【de】(潮)【chao】(玩)【wan】(天)【tian】(堂)【tang】(。)【。】☣　　　　lingwai，jiushanghaiguanchangeryan，shijiudayilai，zhishaoyoushanghaishifushichang、shigonganjujuchanggongdaoan（2020nian8yuebeizha），shanghaishirenminjianchayuanjianchachangzhangbencai（2022nian6yue）liangmingshengbujigaoguanbeizha。

　　(她)【ta】(说)【shuo】(，)【，】(她)【ta】(和)【he】(老)【lao】(郭)【guo】(结)【jie】(婚)【hun】(是)【shi】(在)【zai】(1)【1】(9)【9】(9)【9】(2)【2】(年)【nian】(，)【，】(当)【dang】(时)【shi】(她)【ta】(离)【li】(异)【yi】(带)【dai】(着)【zhe】(一)【yi】(个)【ge】(女)【nv】(儿)【er】(，)【，】(老)【lao】(郭)【guo】(拼)【pin】(命)【ming】(的)【de】(追)【zhui】(求)【qiu】(她)【ta】(。)【。】

　　　　在国际局势紧张情况下可发挥更为重要的作用，正在成为世界和平与稳定新的压舱石。此次欧洲之行，中欧双方都为促进民间交流出谋划策。明年是中法建交60周年，两国政府决定共同举办中法旅游文化年。此外，中方还欢迎法方担任2024年中国国际服务贸易交易会和第七届中国国际进口博览会主宾国。我们也向法国同行提出中法可互相邀请青年到对方国家旅游，增进中法人文交流的建议。（作者分别为全球化智库[CCG]理事长、秘书长）□“celvezhiwang”faxian，yingluohuasanlianyangtongshichengjiaoliangsuoxiao，biaoshikongtoubuzhi，duotouchengshizhuiji，yizuixiaodedaijiaqudeshengli，shangzhangguochengzhongyudaodezulihenxiao，shihoushikanhaodeerciqueren。

　　tongzhimingque，xingdonglizhengyong5nianzuoyoushijian，shixianzaidazhongxiaoxuequanguantong，zaijichujiaoyu、zhiyejiaoyu、gaodengjiaoyu、jixujiaoyuquanfugai，hongyanglaomojingshen、laodongjingshen、gongjiangjingshendejizhibuduanjianquan，laomogongjiangjianzhijiaoshiduiwubuduanzhuangda，zhichilaodongjiaoyuyouxiaokaizhandegeleiziyuanbuduanfengfu。weiyingzaolianghaogongzuofenwei，quanzong、jiaoyubujianglianhekaizhanshifanxinghuodong，lianhezhidaokaishewangluoxuanchuanpingtai，meinianlinxuanfabujingdiananliheyouxiuanlijiayixuanchuantuiguang。❣　　6月23日，表演方队进入“村超”球赛现场（无人机照片）。

（来源：李四光）

发布于：绥化市
声明：该文观点仅代表作者本人，搜狐号系信息发布平台，搜狐仅提供信息存储空间服务。
阅读 (0)

网站地图

用户反馈 合作

Copyright © 2023 Sohu All Rights Reserved

搜狐公司 版权所有