理解javascript中的函数组合

理解javascript中的函数组合

什么是函数组合

函数组合是一种组合两个或多个函数以生成新函数的技术。这个想法是获取一个函数的输出并将其用作另一个函数的输入。

在数学上，给定两个函数f和g，它们的组合表示为f(g(x))。这里，g(x)首先计算 ，并将其结果传递给f。

const f = x => x + 2;
const g = x => x * 3;

// f、g进行组合
const composedFunction = x => f(g(x)); // f(g(x)) = f(3x) = 3x + 2

console.log(composedFunction(2)); 

简单的比喻

让我们将函数组合与制作三明治联系起来，这是我们大多数人都熟悉的现实世界的例子。

1. 面包切片功能：首先将面包切片。
2. 涂抹功能：接下来，涂抹黄油、蛋黄酱或其他任何涂抹酱。
3. 馅料功能：最后，添加馅料——生菜、番茄、奶酪等。

制作三明治的每个步骤都可以表示为一个函数。当你组合这些函数时，你会得到一个制作三明治的组合函数。

用 JavaScript 分解它

让我们将三明治类比转化为 JavaScript 函数。

// 切片
const sliceBread = bread => `${bread} is sliced`;

// 涂抹
const spreadButter = bread => `Butter spread on ${bread}`;

// 添加材料
const addFilling = bread => `Filling added to ${bread}`;


const makeSandwich = bread => addFilling(spreadButter(sliceBread(bread)));

console.log(makeSandwich("meat")); 

可重用性和可维护性

函数组合的主要好处之一是可重用性。创建的每个功能都可以独立使用或与其他功能结合使用。如果只想更改某个方法，那么其他的方法都是可以复用的。

const makeToast = bread => spreadButter(sliceBread(bread));
console.log(makeToast("White Bread")); 

高阶函数

在 JavaScript 中，接受其他函数作为参数或返回函数的函数称为高阶函数。它们是功能组合的基础。

// 组合两个函数
const compose = (f, g) => x => f(g(x));

const makeSandwich = compose(addFilling, compose(spreadButter, sliceBread));

console.log(makeSandwich("meat")); 

闭包

JavaScript 中的闭包允许函数从封闭范围访问变量，即使在外部函数完成执行之后也是如此。这个概念在函数组合中特别有用，可以维护不同函数调用之间的状态。

const addTopping = topping => bread => `${topping} added to ${bread}`;
const addLettuce = addTopping("Lettuce");
console.log(addLettuce("Butter spread on Whole Wheat is sliced")); 

一些三方库

通过了解前面的内容，我们已经了解了函数组合的基本内容。不过我们在开发的时候可以选择一些三方库来更好的完善。比如Ramda或Lodash/fp等库。这些库提供了一套实用函数，使 JavaScript 中的函数式编程和函数组合更易于访问和管理。

Ramda示例：

import R from 'ramda';

const sliceBread = bread => `${bread} is sliced`;
const spreadButter = bread => `Butter spread on ${bread}`;
const addFilling = bread => `Filling added to ${bread}`;

const makeSandwich = R.compose(addFilling, spreadButter, sliceBread);

console.log(makeSandwich("Sourdough"));  // "Filling added to Butter spread on Sourdough is sliced"

TypeScript 和函数组合

TypeScript 是 JavaScript 的超集，它带来了静态类型。在 TypeScript 中使用函数组合时，类型添加了额外的安全层，确保组合链中的每个函数都遵守特定的约定。

以下是在 TypeScript 中定义compose函数的示例：

function compose<A, B, C>(f: (b: B) => C, g: (a: A) => B): (a: A) => C {
  return (x: A) => f(g(x));
}

const sliceBread = (bread: string) => `${bread} is sliced`;
const spreadButter = (bread: string) => `Butter spread on ${bread}`;
const addFilling = (bread: string) => `Filling added to ${bread}`;

const makeSandwich = compose(addFilling, compose(spreadButter, sliceBread));

console.log(makeSandwich("Multigrain"));  // "Filling added to Butter spread on Multigrain is sliced"

隐式编程

隐式编程强调定义函数而不明确提及它们的参数。在 JavaScript 中，高阶函数（将其他函数作为参数或返回它们的函数）在实现这一目标方面发挥着重要作用。

正常编程：

const double = x => x * 2;
const increment = x => x + 1;

const transform = x => increment(double(x));

隐式编程

const double = x => x * 2;
const increment = x => x + 1;

const compose = (f, g) => x => f(g(x));

const transform = compose(increment, double);

在这里，compose函数是主要参与者，允许我们链接increment和double并且无需显式引用它们的参数。当我们调用transform时，它会通过double和increment两个函数处理输入，并且不会明确详细说明数据如何在这些函数之间流动。

好处：

1. 简洁：减少冗长，重点关注操作而不是数据。
2. 可读性：代码强调转换过程，使其更具声明性。
3. 可重用性：抽象出特定的参数会产生更通用和可重用的函数。