【无言小记】初识函数式编程

本文主要是介绍【无言小记】初识函数式编程，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

文章目录

• • • 函数式编程有哪些好处？
    • 常见的编程范式
    • 函数式编程的定义
    • 函数式编程和面向对象编程的不同
    • • 面向对象编程
      • 函数式编程
      • 函数式编程思维
      • 函数式编程的五大特点
  • 附录

函数式编程有哪些好处？

• 函数式编程可以抛弃this
• 打包过程中可以更好的利用 three-sharking 过滤无用代码
  • tree-shaking来自于rollup.js，原理相同，就是通过分析静态的ES模块，来剔除未使用代码的。
• 方便测试、方便并行处理
• 可以借助很多库帮助函数式开发：lodash、underscore、ramda
• 函数式编程是随着 React 的流行受到越来越多的关注。 Vue3也开始拥抱函数式编程。

常见的编程范式

• 过程化编程 / 命令式编程
  • 过程化语言适合解决线性的算法问题，强调“自上而下”、“精益求精”的设计方式。
• 事件驱动编程
  • 事件驱动常常用于用户与程序的交互，通过图形用户接口（鼠标、键盘、触摸板）进行交互式的互动。当然，也可以用于异常的处理和响应用户自定义的事件等等。
• 面向对象 OOP
  • 面向对象的程序设计包括三个基本概念：封装性、继承性、多态性。面向对象的语言通过类、方法、对象和消息传递，来支持面向对象的程序设计范式。
• 函数式编程
  • 函数式编程即是在软件开发的工程中避免使用共享状态（Shared State）、可变状态（Mutable Data）以及副作用（Side Effects）。

JS常用的两种编程范式

• 原型继承(OOP) ：原型链
• 函数式编程：闭包（closure）、头等函数（First-class Function）

函数式编程的定义

函数式编程（Functional Programming），缩写FP，是一种编程范式，也是一种编程风格，和面向对象是并列关系。
可以认为它是一种思维模式+实现方法。
思维方式就是把现实世界事物和事物之间的联系抽象到程序世界，是对运算过程的一种抽象。

• 函数式编程的核心是 只使用纯粹的数学函数编程，函数的结果仅取决于参数，而没有副作用，就像I/O或者状态转换这样。
  • I/O（英语：Input/Output），即输入／输出，通常指数据在存储器（内部和外部）或其他周边设备之间的输入和输出，是信息处理系统（例如计算机）与外部世界（可能是人类或另一信息处理系统）之间的通信。输入是系统接收的信号或数据，输出则是从其发送的信号或数据。

函数式编程和面向对象编程的不同

面向对象编程

• 优点：命令式的编码风格、代码读起来容易，像是一组直接的、计算机很容易就能遵循的指令。
• 不足：面向对象编程往往需要共享状态，容易造成竞争条件( Race condition)漏洞（例如原型链上面，几个函数在调用同一批资源时可能产生的bug ）。

函数式编程

• 优点：不需要担心共享状态或者副作用、把代码组合成复用性更强的代码、“无参风格”（point-free style，也叫隐式编程）、利用纯函数，不用担心线程资源冲突、竞争条件之类的问题。
• 不足：代码如果过度利用了函数式的编程特性（如无参风格、大量方法的组合），就会影响其可读性，从而简洁度有余、易读性不足。

函数式编程思维

• 程序的本质：根据输入通过某种运算获得相应的输出，程序开发过程中会涉及很多输入和输出的函数。
• 函数式编程中的函数指的不是程序中的函数Function，而是数学中的函数即映射关系，例如：y=sin(x)，是这种x和y的关系
• 相同的输入时中要得到相同的输出（纯函数）
• 函数式编程用描述数据（函数）之间的映射

// 传统的过程式编程，可能这样写：
  let a = 1 + 2;
  let b = a * 3;
  let c = b - 4;
// 函数式编程要求使用函数，我们可以把运算过程定义为不同的函数，然后写成下面这样：
  let result = subtract(multiply(add(1,2), 3), 4);

函数式编程的五大特点

• 函数是"第一等公民"
  • 在JS中函数就是一个普通的对象，我们可以把函数存储到变量/数组中，它还可以作为另一个函数的参数和返回值, 也可以通过 new Function()构建一个构造函数
• 只用"表达式"，不用"语句"
  • 表达式"（expression）是一个单纯的运算过程，总是有返回值；“语句”（statement）是执行某种操作，没有返回值。
  • 函数式编程表达式"（expression），每一步都是单纯的运算，而且都有返回值。
• 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。

    let list = ["a", "b"] 
    // 纯函数 - 没有副作用， 对于相同的函数，输出是一样的
    
    // slice方法，截取的时候返回截取的函数，不影响原数组
    list.slice(0, 2) // =>  ["a", "b"]
    list.slice(0, 2) // => ["a", "b"]
    
    // 不纯的函数 - 有副作用，对于相同的输入，输出是不一样的
    
    // splice方法，返回原数组，改变原数组
    list.splice(0, 2) // =>  ["a", "b"] 
    list.splice(0, 2) // => []
    

• 不修改状态
  • 函数式编程只是返回新的值，不修改系统变量
  • 函数式编程使用参数保存状态

  无状态其实就是不做数据持久化（写入数据库或缓存），一个功能模块的输入和输出应仅由函数的参数和返回值定义。因为如果你在这个函数里对数据做了持久化，那就相当于对系统做了个隐藏的输出，从函数定义上是看不出来的，无异于增加编码人员的心智负担，同时也可能出现各种数据并发引起的异常情况。
  

• 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。

附录

• webpack学习–tree-shaking剔除无用代码
• Ramda 函数库参考教程
• 常见的4种编程范式比较
• I/O
• closure
• First-class Function
• 理解竞争条件( Race condition)漏洞
• 函数式编程初探
• 函数式编程的无状态如何理解？

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