函数式编程 -- 纯函数

什么是纯函数？

纯函数：相同的输入永远会得到相同的输出，而且没有任何可观察的副作用

// 纯函数slice和不纯函数splice
let array=[1,3,6,8]
//slice不改原数组，第次输出结果是一样的，是纯函数
console.log(array.slice(0,3))
console.log(array.slice(0,3))
console.log(array.slice(0,3))
// 输出：
// [1,3,6]
// [1,3,6]
// [1,3,6]

//splice改变了原数组，每次输出结果不一样，不是纯函数
console.log(array.splice(0,3))
console.log(array.splice(0,3))
console.log(array.splice(0,3))
// 输出：
// [1,3,6]
// [8]
// []

纯函数的好处

• 因为纯函数每次都能够得到相同的结果，所以可以把结果缓存起来

  • 在lodash中有记忆函数，可以缓存结果

    const require('lodash')
    function getArea(r){
      console.log(r)
      return Math.PI*r*r
    }
    
    let getAreaWithMemory=__.memoize(getArea)
    console.log(getAreaWithMemory(4))
    console.log(getAreaWithMemory(4))
    console.log(getAreaWithMemory(4))
    // 输出：
    // 4
    // 50.26548245743669
    // 50.26548245743669
    // 50.26548245743669
    

  • 从结果可以看出，只有第一次输出了4，其它再次都是直接输出的缓存结果

  • 具体的memoize方法是怎么实现的，现在来模拟一下

    // 模拟 memoize 方法
    function memoize(f){
      let cache = {}
      return function(){
        let key = JSON.stringify(arguments)
        cache[key] = cache[key] || f.apply(f,arguments)
        return cache[key]
      }
    }
    
    // 测试
    
    let getAreaWithMemory = memoize(getArea)
    console.log(getAreaWithMemory(4))
    console.log(getAreaWithMemory(4))
    console.log(getAreaWithMemory(4))
    // 输出：
    // 4
    // 50.26548245743669
    // 50.26548245743669
    // 50.26548245743669
    
    

• 纯函数让测试变得更方便，因为其没有副作用，不用考虑结果之外的影响

• 纯函数不需要访问共享的内存数据，所有在并行环境中可以任意运行纯函数（es6以后新增了Web Worker,Web Worker可以开启新的线程)

函数的副作用

• 什么是函数的副作用？

  // 不纯的函数
  let mini = 18
  function checkAge(age){
    // 这里函数依赖外部变量mini，当外部变量mini发生改变时，
    // 会对函数checkAge的结果产生影响，无法保证相同的输入得到相同的输出，
    // 所以此函数不是纯函数，
    // 由于外部产生的影响就是此函数的副作用
    return age >= mini
  }
  

• 函数的副作用的来源

  • 配置文件
  • 数据库
  • 获取用户的输入
  • ...
    所有外部交互都有可能带来副作用，副作用会使方法通用性降低而变得不易扩展或重用，同时出会为程序带来安全隐患和不确定性，副作用不是可以完全避免的，我们在开发过程应该尽可能的把它控制在可控范围内