学习笔记——纯函数

纯函数

纯函数概念

• 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

  • 纯函数就类似数学中的函数(用来描述输入和输出之间的关系)，y = f(x)
    

• lodash 是一个纯函数的功能库，提供了对数组、数字、对象、字符串、函数等操作的一些方法

• 数组的 slice 和 splice 分别是：纯函数和不纯的函数

  • slice 返回数组中的指定部分，不会改变原数组
  • splice 对数组进行操作返回该数组，会改变原数组

• 数式编程不会保留计算中间的结果，所以变量是不可变的（无状态的）

• 我们可以把一个函数的执行结果交给另一个函数去处理

纯函数的好处

• 可缓存
  • 因为纯函数对相同的输入始终有相同的结果，所以可以把纯函数的结果缓存起来

const _ = require('lodash')
function getArea (r) {
	// 在函数内部打印参数 r ，可以看到函数只被条用一次
	console.log(r)
	return Math.PI * r * r
}
let getAreaWithMemory = _.memoize(getArea)
console.log(getAreaWithMemory(4))
// 后两次都是取得 memoize 缓存的值
console.log(getAreaWithMemory(4))
console.log(getAreaWithMemory(4))

• 自己模拟一个 memoize 函数

function memoize (f) {
	let cache = {}
	return function () {
		let arg_str = JSON.stringify(arguments)
		cache[arg_str] = cache[arg_str] || f.apply(f, arguments)
		return cache[arg_str]
	}
}

function getArea (r) {
	// 在函数内部打印参数 r ，可以看到函数只被条用一次
	console.log(r)
	return Math.PI * r * r
}

let getAreaWithMemory = memoize(getArea)
console.log(getAreaWithMemory(4))
// 后两次都是取得 memoize 缓存的值
console.log(getAreaWithMemory(4))
console.log(getAreaWithMemory(4))

• 可测试
  • 纯函数让测试更方便
• 并行处理
  • 在多线程环境下并行操作共享的内存数据很可能会出现意外情况
  • 纯函数不需要访问共享的内存数据，所以在并行环境下可以任意运行纯函数 (Web Worker)

副作用

• 纯函数：对于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

// 不纯的
let mini = 18
function checkAge (age) {
	return age >= mini
}

// 纯的(有硬编码，后续可以通过柯里化解决)
function checkAge (age) {
	let mini = 18
	return age >= mini
}

副作用让一个函数变的不纯(如上例)，纯函数的根据相同的输入返回相同的输出，如果函数依赖于外部的状态就无法保证输出相同，就会带来副作用。

副作用来源：

• 配置文件
• 数据库
• 获取用户的输入
  ……

所有的外部交互都有可能带来副作用，副作用也使得方法通用性下降不适合扩展和可重用性，同时副作用会给程序中带来安全隐患给程序带来不确定性，但是副作用不可能完全禁止，尽可能控制它们在可控范围内发生。

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