30 天精通 RxJS (02):Functional Programming 基本观念

RxJS Logo

Functional Programming是Rx最重要的观念之一,基本上只要学会FP要上手Rx就不难了!

Functional Programming可以说是近年来的显学,各种新的函式编程语言推出之外,其他旧有的语言也都在新版中加强对FP的支持!

什么是 Functional Programming ?

Functional Programming 是一种编程范式(programming paradigm),就像 Object-oriented Programming(OOP)一样,就是一种写程式的方法论,这些方法论告诉我们如何思考及解决问题。

简单说 Functional Programming 核心思想就是做运算处理,并用 function 来思考问题,例如像以下的算数表达式:

	(5 + 6) - 1 * 3

我们可以写成

	const add = (a, b) => a + b
	const mul = (a, b) => a * b
	const sub = (a, b) => a - b
	sub(add(5, 6), mul(1, 3))

我们把每个运算包成一个个不同的 function,并用这些 function 组合出我们要的结果,这就是最简单的 Functional Programming。

Functional Programming 基本要件

跟 OOP 一样不是所有的语言都支持 FP,要能够支持 FP 的语言至少需要符合函式为一等公民的特性。

函数为一等公民 (First Class)

一等公民就是指跟其他数据型别具有同等地位,也就是说函式能够被赋值给变量,函式也能够被当作参数传入另一个函式,也可当作一个函式的回传值

函数能够被赋值给变量

	var hello = function() {}

函数能被当作参数传入

	fetch('www.google.com')
		.then(function(response) {}) // 匿名 function 被传入 then()

函数能被当作回传值

	var a = function(a) {
		return function(b) {
		  return a + b;
		};
		// 可以回复一个 function
	}

Functional Programming 重要特性

Expression, no Statement

Functional Programming 都是 表达式 (Expression) 不会是 陈述式(Statement)。 基本区分表达式与陈述式:

  • 表达式 是一个运算过程,一定会有返回值,例如执行一个 function
	add(1,2)
  • 陈述式 则是表现某个行为,例如一个 赋值给一个变量
	a = 1;

有时候表达式也可能同时是合法的陈述式,这里只讲基本的判断方法。 如果想更深入了解其中的差异,可以看这篇文章Expressions versus statements in JavaScript

由于 Functional Programming 最早就是为了做运算处理不管 I/O,而 Statement 通常都属于对系统 I/O 的操作,所以 FP 很自然的不会是 Statement。

当然在实务中不可能完全没有 I/O 的操作,Functional Programming 只要求对 I/O 操作限制到最小,不要有不必要的 I/O 行为,尽量保持运算过程的单纯。

Pure Function(纯函数)

Pure function 是指 一个 function 给予相同的参数,永远会回传相同的返回值,并且没有任何显著的副作用(Side Effect)

举个例子:

	var arr = [1, 2, 3, 4, 5];
	arr.slice(0, 3); // [1, 2, 3]
	arr.slice(0, 3); // [1, 2, 3]
	arr.slice(0, 3); // [1, 2, 3]

这里可以看到 slice 不管执行几次,返回值都是相同的,并且除了返回一个值(value)之外并没有做任何事,所以 就是一个 pure function。

	var arr = [1, 2, 3, 4, 5];
	arr.splice(0, 3); // [1, 2, 3]
	arr.splice(0, 3); // [4, 5]
	arr.slice(0, 3); // []

这里我们换成用splice,因为splice每执行一次就会影响的值,导致每次arr结果都不同,这就很明显不是一个 pure function。
Side Effect
Side Effect 是指一个 function 做了跟本身运算返回值没有关系的事,比如说修改某个全局变量,或是修改传入参数的值,甚至是执行console.log都算是 Side Effect。
Functional Programming 强调没有 Side Effect,也就是 function 要保持纯粹,只做运算并返回一个值,没有其他额外的行为。
这里列举几个前端常见的 Side Effect,但不是全部

  • 发送 http request
  • 在画面印出值或是 log
  • 获得用户 input
  • Query DOM 对象

Referential transparency
前面提到的 pure function 不管外部环境如何,只要参数相同,函式执行的返回结果必定相同。 这种不依赖任何外部状态,只依赖于传入的参数的特性也称为 引用透明(Referential transparency)

利用参数保存状态

由于最近很红的 Redux 使我能很好的举例,让大家了解什么是用参数保存状态。 了解 Redux 的开发者应该会知 Redux 的状态是由各个 reducer 所组成的,而每个 reducer 的状态就是保存在参数中!

	function countReducer(state = 0, action) {
		// ...
	}

如果你跟 Redux 不熟可以看下面递回的例子

	function findIndex(arr, predicate, start = 0) {
		if (0 <= start && start < arr.length) {
			if (predicate(arr[start])) {
				return start;
			}
			return findIndex(arr, predicate, start+1);
		}
	}
	findIndex(['a', 'b'], x => x === 'b'); // 找阵列中 'b' 的 index

这里我们写了一个 findIndex 用来找阵列中的元素位置,我们在findIndex中故意多塞了一个参数用来保存当前找到第几个 index 的状态,这就是利用参数保存状态!

这边用到了递回,递回会不断的呼叫自己,制造多层 stack frame,会导致运算速度较慢,而这通常需要靠编译器做优化!

那 JS 有没有做递回优化呢? 恭喜大家,ES6 提供了 尾呼优化(tail call optimization),让我们有一些手法可以让递回更有效率!

Functional Programming 优势

可读性高

当我们通过一系列的函式封装数据的操作过程,代码能变得非常的简洁且可读性极高,例如下面的例子

	[9, 4].concat([8, 7]) // 合并阵列
		  .sort()  // 排序
		  .filter(x => x > 5) // 过滤大于 5 的

可维护性高

因为 Pure function 等特性,执行结果不依赖外部状态,且不会对外部环境有任何操作,使 Functional Programming 能更好的除错及撰写单元测试。

易于并行/平行处理

Functional Programming 易于做并行/平行(Concurrency/Parallel)处理,因为我们基本上只做运算不碰 I/O,再加上没有 Side Effect 的特性,所以较不用担心 deadlock 等问题。

今日小结

今天讲了 Functional Programming 的基本特性,及其优势。 现在愈来愈多的 Library 用到了 FP 的观念,JS 也越来越多 Functional 的函式库,例如:Lodash, Underscore, lazy, Ramda。 了解 FP 的基本观念有助于我们在学习其他 Library 更容易上手,也能使我们撰写出更好的代码,希望各位读者有所收获,若有任何疑问欢迎在下方留言给我!

本系列仅作为学习记录所用,摘录自30天精通Rxjs!强烈推荐!膜拜大佬!

posted @   楚小九  阅读(50)  评论(0编辑  收藏  举报
相关博文:
阅读排行:
· 在鹅厂做java开发是什么体验
· 百万级群聊的设计实践
· WPF到Web的无缝过渡:英雄联盟客户端的OpenSilver迁移实战
· 永远不要相信用户的输入:从 SQL 注入攻防看输入验证的重要性
· 浏览器原生「磁吸」效果!Anchor Positioning 锚点定位神器解析
点击右上角即可分享
微信分享提示