JavaScript 柯里化
一、什么是柯里化
Currying ——只传递给函数一部分参数来进行调用,并让它返回一个函数去处理剩下的参数。
柯里化即 Currying,是一门编译原理层面的技术,用途是实现多参函数,其为实现多参函数提供了一个递归降解的实现思路——把接受多个参数的函数变换成接受第一个参数的函数,并且返回接受剩余参数且返回结果的新函数。
某些编程语言中(如 Haskell)就是通过柯里化技术支持多参函数这一语言特性的
二、JS 柯里化的实现
先来写一个实现加法的函数 add
:
function add(x, y) {
return (x + y)
}
现在我们直接实现一个被柯里化的 add
函数,该函数名为 curriedAdd
,则根据上面的定义,curriedAdd
需要满足以下条件:
curriedAdd(1)(3) === 4
// true
var increment = curriedAdd(1)
increment(2) === 3
// true
var addTen = curriedAdd(10)
addTen(2) === 12
// true
满足以上条件的 curriedAdd
的函数可以用以下代码段实现:
function curriedAdd(x) {
return function (y) {
return x + y
}
}
这种实现方式并不通用,但表明了实现柯里化的一个基础——柯里化延迟求值的特性需要用到 JavaScript 中的作用域——使用作用域来保存上一次传进来的参数。
对 curriedAdd
进行抽象,可以得到如下函数 currying
:
function currying(fn, ...args1) {
return function (...args2) {
return fn(...args1, ...args2)
}
}
var increment = currying(add, 1)
increment(2) === 3
// true
var addTen = currying(add, 10)
addTen(2) === 12
// true
在此实现中,currying
函数的返回值其实是一个接收剩余参数并立即返回计算值的函数,即它的返回值并没有自动被柯里化 。
所以我们可以通过递归来将柯里化返回的函数也自动柯里化。
function trueCurrying(fn, ...args) {
if (args.length >= fn.length) {
return fn(...args)
}
return function (...args2) {
return trueCurrying(fn, ...args, ...args2)
}
}
以上函数实现了柯里化的核心思想。
JavaScript 中的常用库 Lodash 中的 curry 方法,其核心思想和以上相似,都是对比多次接受的参数总数与函数定义时的入参数量,当接受参数的数量大于或等于被柯里化函数的传入参数数量时,就返回计算结果,否则返回一个继续接受参数的函数。
三、柯里化的应用
1、参数复用
固定不变的参数,实现参数复用是柯里化的主要用途之一:
var increment = curriedAdd(1)
increment(2) === 3
// true
var addTen = curriedAdd(10)
addTen(2) === 12
// true
上面的 increment
, addTen
就是进行参数复用
2、延迟执行
延迟执行也是柯里化的一个重要使用场景,而 bind 和箭头函数也能实现同样的功能。
一个常见的场景就是为标签绑定 onClick 事件,同时考虑为绑定的方法传递参数。
以下列出了几种常见的方法,来比较优劣:
① 通过 data 属性
<div data-name="name" onClick={handleOnClick} />
通过 data 属性本质只能传递字符串的数据,如果需要传递复杂对象,只能通过 JSON.stringify(data)
来传递满足 JSON 对象格式的数据,但对更加复杂的对象无法支持
② 通过 bind 方法
<div onClick={handleOnClick.bind(null, data)} />
bind 方法和以上实现的 currying
方法,在功能上有极大的相似,在实现上也几乎差不多。
唯一的不同就是 bind 方法需要强制绑定 context,即 bind 的第一个参数会作为原函数运行时的 this 指向,
而 currying
不需要此参数。
③ 通过箭头函数
<div onClick={() => handleOnClick(data)} />
箭头函数能够实现延迟执行,同时也不像 bind 方法必需指定 context。
但在 react 中,不建议直接在 jsx 标签内写箭头函数(直接在 jsx 标签内写业务逻辑)。
④ 通过 currying
<div onClick={currying(handleOnClick, data)} />
⑤ 性能对比
通过 jsPerf
测试四种方式的性能,结果为:箭头函数
>bind
>currying
>trueCurrying
currying 函数相比 bind 函数,其原理相似,但是性能相差巨大,其原因是 bind 由浏览器实现,运行效率有加成。
从这个结果看柯里化性能是最差的,但另一方面就算最差的 trueCurrying
的实现,也能达到 50w Ops/s,说明这些性能其实影响非常小。
而 trueCurrying
方法中实现的自动柯里化,是另外三个方法所不具备的。
四、柯里化的优劣势
1、优势
① 为了多参函数复用性
柯里化让人眼前一亮的地方在于,让人觉得函数还能这样子复用。
通过一行代码,将 add 函数转换为 increment,addTen 等。
对于柯里化的复杂实现中,以 Lodash 为列,提供了 placeholder 对多参函数的复用玩出花样:
import _ from 'loadsh'
function abc(a, b, c) {
return [a, b, c];
}
var curried = _.curry(abc)
// Curried with placeholders.
curried(1)(_, 3)(2)
// => [1, 2, 3]
② 为函数式编程而生
柯里化是为函数式而生的东西,应运着有一整套函数式编程的东西,纯函数、compose、container 等等。
假如要写 Pointfree Javascript 风格的代码,那么柯里化是不可或缺的。使用 compose、container 等也需要柯里化
2、劣势
① 柯里化的一些特性有其他解决方案
如果我们只是想提前绑定参数,那么我们有很多好几个现成的选择,bind,箭头函数等,而且性能比柯里化更好
② 柯里化陷于函数式编程
上面 trueCurrying 的实现是最符合柯里化定义的,也提供了 bind,箭头函数等不具备的“新奇”特性——可持续的柯里化。
但柯里化是函数式编程的产物,它生于函数式编程,也服务于函数式编程,而 JavaScript 并非真正的函数式编程语言,相比 Haskell 等函数式编程语言,JavaScript 使用柯里化等函数式特性有额外的性能开销,也缺乏类型推导。
假如没有准备好去写函数式编程规范的代码,仅需要在 JSX 代码中提前绑定一次参数,那么 bind 或箭头函数就足够了。
五、总结
1、柯里化在 JavaScript 中是“低性能”的,但是这些性能在绝大多数场景,是可以忽略的。
2、柯里化的思想极大地助于提升函数的复用性。
3、柯里化生于函数式编程,也陷于函数式编程。