柯里化与反柯里化

前言

在 JavaScript 中，柯里化和反柯里化是高阶函数的一种应用。在这之前简要介绍一下什么是高阶函数，通俗的说，函数可以作为参数传递到函数中，这个作为参数的函数叫回调函数，而拥有这个参数的函数就是高阶函数，回调函数在高阶函数中调用并传递相应的参数，在高阶函数执行时，由于回调函数的内部逻辑不同，高阶函数的执行结果也不同，非常灵活，也被叫做函数式编程

 

 

柯里化

定义

在计算机科学中，柯里化是把接受多个参数的函数变换成接受一个单一参数（最初函数的第一个参数）的函数并且返回接受余下参数且返回结果的新函数的技术

简单的来说可以理解为提前接收部分参数，延迟执行，不立即输出结果，而是返回一个接受剩余参数的函数

因为这样的特性，也被称为部分计算函数。柯里化，是一个逐步接收参数的过程

 

高阶函数

高阶函数是实现柯里化的基础，高阶函数是至少满足以下两个特性之一

1. 函数可以作为参数被传递

2. 函数可以作为返回值输出

 

式例

场景：程序员每天加班的时间还是比较多的，现在我们需要计算一个程序员每天的加班时间，常规反应应该是这样

let overtime = 0

const time = x => {
 return overtime += x
}

time(1)   // 1
time(2)   // 3
time(3)   // 6

上面的代码固然没有问题，可是需要每天调用都算加一下当天的时间，很麻烦，并且每调用一次函数都要进行一定的操作，如果数据量巨大，有可能会有影响性能的风险

基次进行初步改造

const time = x => {
  return y => {
    return x + y
  } 
}

const times = time(0)
times(3)

但是上面代码依然存在问题，在实际开发中很多时候我们的参数是不确定的，上面代码虽然简单的实现了柯里化的基本操作，但是对于参数不确定的情况是处理不了的，所以存在着函数参数的局限性，不过我们从上面的代码中基本可以知道函数柯里化是个啥意思了；就是一个函数调用的时候只允许传入一个参数，然后通过闭包返回内部函数去处理和接收剩余参数，返回的函数通过闭包的方式记住了time的第一个参数

接着对代码改造

// 首先定义一个变量接收函数
const overtime = (function() {
  // 定义一个数组用来接收参数
  const args = []
  //这里运用闭包，调用外部函数返回一个内部函数
  return function() {
    //arguments是浏览器内置对象，专门用来接收参数
    //如果参数的长度为0即没有参数的时候
    if(arguments.length === 0) {
      //定义变量用来累加
      let time = 0
      //循环累加，用i和args的长度进行比较
      for (const i = 0, l = args.length; i < l; i++) {
        //进行累加操作 等价于time = time + args[i]
        time += args[i]
      }
      // 返回累加的结果
      return time
      //如果arguments对象参数长度不为零，即有参数的时候
    }else {
      //定义的空数组添加arguments参数作为数组项,第一个参数古args作为改变this指向，第二个参数arguments把剩余参数作为数组形式添加至空数组中
      [].push.apply(args, arguments)
    }
  }
})()

overtime(3.5)    // 第一天
overtime(4.5)    // 第二天
overtime(2.1)    // 第三天

console.log( overtime() ) // 10.1

代码经过改造已经实现了功能，但是这不是一个函数柯里化的完整实现，说白了就是不通用

接着对代码改造

// 定义方法currying，先传入一个参数
const currying = fn => {
  // 定义空数组装arguments对象的剩余参数
  const args = []
  // 利用闭包返回一个函数处理剩余参数
  return function () {
    // 如果arguments的参数长度为0，即没有剩余参数
    if(arguments.length === 0) {
      // 执行上面方法
      return fn.apply(this, args)
    }
    console.log(arguments)
    // 如果arguments的参数长度不为0，即还有剩余参数
    // 在数组的原型对象上添加数组，apply用来更改this的指向为args
    // 将[].slice.call(arguments)的数组添加到原型数组上
    Array.prototype.push.apply(args, [].slice.call(arguments))
    // args.push([].slice.call(arguments))
    // 这里返回的arguments.callee是返回的闭包函数，callee是arguments对象里面的一个属性，用于返回正被执行的function对象
    return arguments.callee
  }
}

// 这里调用currying方法并传入add函数，结果会返回闭包内部函数
cosnt s = currying(add)

// 调用闭包内部函数，当有参数的时候会将参数逐步添加到args数组中，待没有参数传入的时候直接调用
// 调用的时候支持链式操作
s(1)(2)(3)()
console.log(s())

//也可以一次性传入多个参数
s(1, 2, 3)
console.log(s())

 

函数柯里化的优点

1. 可以延迟计算，即如果调用柯里化函数传入参数是不调用的，会将参数添加到数组中存储，等到没有参数传入的时候进行调用

2. 参数复用，当在多次调用同一个函数，并且传递的参数绝大多数是相同的，那么该函数可能是一个很好的柯里化候选

 

小结

柯里化，在这个例子中可以看出很明显的行为规范

• 逐步接收参数，并缓存供后期计算使用

• 不立即计算，延后执行

• 符合计算的条件，将缓存的参数，统一传递给执行方法

 

 

反柯里化

定义

从字面意思上来讲就是跟柯里化的意思相反，其实真正的反柯里化的作用是扩大适用范围，就是说当我们调用某个方法的时候，不需要考虑这个对象自身在设计的过程中有没有这个方法，只要这个方法适用于它，我们就可以使用

反柯里化，是一个泛型化的过程。它使得被反柯里化的函数，可以接收更多参数。目的是创建一个更普适性的函数，可以被不同的对象使用。有鸠占鹊巢的效果

 

鸭子类型思想

在学习JS反柯里化之前，我们先学习一下动态语言的鸭子类型思想，以助于我们更好的理解

在程序设计中，鸭子类型（duck typing）是动态类型的一种风格

在这种风格中，一个对象有效的语义，不是由继承自特定的类或实现特定的接口，而是由当前方法和属性的集合决定

这个概念的名字来源于由 James Whitcomb Riley 提出的鸭子测试，“鸭子测试”可以这样表述

当看到一只鸟走起来像鸭子、游泳起来像鸭子、叫起来也像鸭子，那么这只鸟就可以被称为鸭子

理论上的解释往往干涩难懂，换成人话来说就是：你是你妈妈的儿子/女儿，不管你是否优秀，是否漂亮，只要你是你妈亲生的，那么你就是你妈的儿子/女儿；换成鸭子类型就是，只要你会呱呱叫，走起来像鸭子，只要你拥有的行为像鸭子，不管你是不是鸭子，那么你就可以被称为鸭子

在Javascript中有很多鸭子类型的引用，比如我们在对一个变量进行赋值的时候，显然是不需要考虑对象的类型的，正是因为如此，Javascript才更加的灵活，所以Javascript是一门典型的动态类型语言

接着来看一下反柯里化中是怎么引用鸭子类型的

// 函数原型对象上添加uncurring方法
Function.prototype.uncurring = function() {
  // 改变this的指向 
  // 这里的this指向是Array.prototype.push
  const self = this
  // 这里的闭包用来返回内部函数的执行
  return function() {
    // 创建一个变量，在数组的原型对象上添加shift上面删除第一个参数
    // 改变数组this的指向为arguments
    const obj = Array.prototype.shift.call(arguments)
    // 最后返回执行并给方法改变指向为obj也就是arguments
    // 并传入arguments作为参数
    return self.apply(obj, arguments)
  }
}

// 数组原型对象上添加uncurrying方法
const push = Array.prototype.push.uncurring()
// 测试一下
// 匿名函数自执行
(function() {
  // 这里的push就是一个函数方法了
  // 相当于传入参数arguments和4两个参数，但是在上面shift方法中删除第一个参数，这里的arguments参数被截取了，所以最后实际上只传入了4
  push(arguments, 4)
  console.log(arguments) // [1, 2, 3, 4]
  // 匿名函数自调用并带入参数1，2，3
})(1, 2, 3)

说到这里联想到一个问题，arguments是一个接收参数的对象，里面是没有push方法的，那么arguments为什么能调用push方法呢

答案因为代码 var push = Array.prototype.push.uncurring() 在数组的原型对象的push方法上添加了uncurring方法，然后在执行匿名函数的方法 push(arguments, 4) 时候实质上是在调用上面的方法在Function的原型对象上添加uncurring方法并返回一个闭包内部函数执行，在执行的过程中因为Array原型对象上的shift方法会把 push(arguments, 4) 中的arguments截取，所以其实方法的实际调用是push(4)，所以最终的结果才是[1, 2, 3, 4]

 

场景

•  判断变量类型（反柯里化）

  const fn = function(){}
  const val = 1
  
  if(Object.prototype.toString.call(fn) == '[object Function]') {
    console.log(`${fn} is function.`)
  }
  
  if(Object.prototype.toString.call(val) == '[object Number]') {
    console.log(`${val} is number.`)
  }
  

  用反柯里化实现

  const fn = function(){}
  const val = 1
  const toString = Object.prototype.toString.unCurrying()
  
  if(toString(fn) == '[object Function]') {
    console.log(`${fn} is function.`)
  }
  
  if(toString(val) == '[object Number]') {
    console.log(`${val} is number.`)
  }
  

   

• 监听事件（柯里化）

  function nodeListen(node, eventName) {
    return function(fn) {
      node.addEventListener(eventName, function() {
        fn.apply(this, Array.prototype.slice.call(arguments))
      }, false)
    }
  }
  
  const bodyClickListen = nodeListen(document.body, 'click')
  bodyClickListen(function() {
    console.log('first listen')
  })
  
  bodyClickListen(function() {
    console.log('second listen')
  })
  

  使用柯里化，优化监听DOM节点事件，addEventListener三个参数不用每次都写