JavaScript 函数式编程到底是个啥

随着大前端时代的到来，在产品开发过程中，前端所占业务比重越来越大、交互越来越重。传统的老夫拿起JQuery就是一把梭应付当下重交互页面已经十分乏力。于是乎有了Angular，React，Vue这些现代框架。

但随之而来的还有大量的新知识新名词，如MVC，MVVM，Flux这些设计模式就弄得很多同学傻傻分不清。这时候又见到别人讨论什么函数式编程，更是一脸懵逼了。

我们大多听过面向对象编程，面向过程编程，那啥又是函数式编程呢？在我们前端开发中又有哪些应用场景？我抱着这个疑惑，初步的学习了下。（此文仅是学习，无甚干货）。

函数式编程

定义

函数式编程（Functional Programming，后面简称FP），维基百科的定义是：

是一种编程范型，它将电脑运算视为数学上的函数计算，并且避免使用程序状态以及易变对象。函数编程语言最重要的基础是λ演算（lambda calculus）。而且λ演算的函数可以接受函数当作输入（引数）和输出（传出值）。比起命令式编程，函数式编程更加强调程序执行的结果而非执行的过程，倡导利用若干简单的执行单元让计算结果不断渐进，逐层推导复杂的运算，而不是设计一个复杂的执行过程。

我来尝试理解下这个定义，好像就是说，在敲代码的时候，我要把过程逻辑写成函数，定义好输入参数，只关心它的输出结果。而且可以把函数作为输入输出。感觉好像平常写js时，就是这样的嘛！

特性

网上FP的定义与特性琳琅满目。各种百科、博客、一些老师的网站上都有大同小异的介绍。为了方便阅读，我列下几个好像比较重要的特性，并附上我的第一眼理解。

1. 函数是一等公民。就是说函数可以跟其他变量一样，可以作为其他函数的输入输出。喔，回调函数就是典型应用。

2. 不可变量。就是说，不能用var跟let咯。按这要求，我似乎有点难写代码。

3. 纯函数。就是没有副作用的函数。这个好理解，就是不修改函数外部的变量。

4. 引用透明。这个也好理解，就是说同样的输入，必定是同样的输出。函数内部不依赖外部状态，如一些全局变量。

5. 惰性计算。大意就是：一个表达式绑定的变量，不是声明的时候就计算出来，而是真正用到它的时候才去计算。

还有一些衍生的特性，如柯里化与组合，三言两语说不清，就不阐述了，有兴趣的同学可以自己再了解了解。

FP在JavaScript中的应用

React就是典型的FP。它不同于Vue这样的MVVM框架，它仅仅是个View层。
ReactView = render(data) 它只关心你的输入，最终给你返回相应视图。所以你休想在react组件中去修改父组件的状态，更没有与dom的双向绑定。

这个是框架上的应用，那么在我们平常书写JavaScript时有哪些应用呢？换句话说，平常书写js时候，遇到什么情况，我们采用FP会更好。

从最常见的入手吧，如典型的操作数组：

// 从users中筛选出年龄大于15岁的人的名字
const users = [
  {
    age: 10,
    name: '张三',
  }, {
    age: 20,
    name: '李四'
  }, {
    age: 30,
    name: '王五'
  }
];

// 过程式
const names = [];
for (let i = 0; i < users.length; i++)　{
  if (users[i].age > 15) {
    names.push(users[i].name);
  }
}
// 函数式
const names = users.filter(u => u.age > 15).map(u => u.name);

嗯，代码精简了很多，但是貌似带来了更大的开销。如果是非常大的数据，非常多的筛选工作，那就会循环多次。

这里得想到刚刚的惰性计算。按照惰性求值的要求，应该是要最后返回结果时，才真正去筛选年纪并得到姓名数组。

然而JavaScript的数组并不支持惰性求值。这时候我们得上一些工具库，如Lodash。可以看下它文档中的例子：_.chain。

好像也没好到哪里去啊，不就是把多行代码变一行嘛？说的那么玄乎，还多了性能开销，然后又跟我说得上个工具库。。。

说的好像很有道理，但是for循环是有个弊端的，它产生了变量i，而这个变量又是不可控的，如果业务逻辑一复杂，谁知道它循环到什么时候i有没有发生变化，然后导致循环出问题呢？

我们再看一个与DOM交互的场景：
假如页面有一个按钮button，我们需要求出用户点击了几次，但是一秒钟内重复点击的不算。传统方法会这么写。

var count = 0;
var rate = 1000;
var lastClick = Date.now() - rate;
var button = document.querySelector('button');
button.addEventListener('click', () => {
  if (Date.now() - lastClick >= rate) {
    console.log(`Clicked ${++count} times`);
    lastClick = Date.now();
  }
});

妥，完全没问题。但是发现多了很多状态，count，rate，lastClick，还得对比来对比去。那如果用FP会是怎么样的呢？

抱歉。。。没法写。。。除非很强大的编程能力，自己封装好方法去处理。所以在这里，我们可以上个工具---Rx.js，上述的例子就是rxjs中引用的，我们看它是如何优雅地处理的。

var button = document.querySelector('button');
Rx.Observable.fromEvent(button, 'click')
  .throttleTime(1000) // 每隔1000毫秒才能触发事件
  .scan(count => count + 1, 0) // 求值，默认值是0
  .subscribe(count => console.log(`Clicked ${count} times`)); // 订阅结果、输出值

巧夺天工！再也不用去管理状态了，不需要声明一堆变量，修改来修改去，判断来判断去，简直完美。

平常我们有很多需要更新dom的异步操作，如搜索行为：用户连续输入查询值，如果停顿半秒就执行搜索，如果搜索了多次，发起了多次请求，那只返回最终输入的那次搜索结果。

闭上眼想想，你之前是怎么实现的。反正我都是设置开始时间，结束时间，上次时间，等等变量。繁琐，而且不可控。

当我们以FP的思想去实现时，就会想方设法的减少变量，来优雅程序。最常见的方法就是用下别人的工具库来实现它。当然有些简单的场景也可以自己实现，最主要的还是要有这个意识。

其实我们平常已经写了一些FP了，只是我们没意识到，或者没怎么写好。就好比闭包，很多人都不了解闭包的概念，但实际上已经写了很多闭包代码。其实闭包本身也是函数式编程的一个应用。

鉴于我自己理解也不深，没法多阐述FP的应用，大家如果有兴趣，可以多了解了解。

FP在JavaScript中的优劣势

总结一下FP的优劣，以便于我们在实际开发中，能更好的抉择是否采用FP。

优势

1. 更好的管理状态。因为它的宗旨是无状态，或者说更少的状态。而平常DOM的开发中，因为DOM的视觉呈现依托于状态变化，所以不可避免的产生了非常多的状态，而且不同组件可能还相互依赖。以FP来编程，能最大化的减少这些未知、优化代码、减少出错情况。

2. 更简单的复用。极端的FP代码应该是每一行代码都是一个函数，当然我们不需要这么极端。我们尽量的把过程逻辑以更纯的函数来实现，固定输入->固定输出，没有其他外部变量影响，并且无副作用。这样代码复用时，完全不需要考虑它的内部实现和外部影响。

3. 更优雅的组合。往大的说，网页是由各个组件组成的。往小的说，一个函数也可能是由多个小函数组成的。参考上面第二点，更强的复用性，带来更强大的组合性。

4. 隐性好处。减少代码量，提高维护性。

劣势

1. JavaScript不能算是严格意义上的函数式语言，很多函数式编程的特性并没有。比如上文说的数组的惰性链求值。为了实现它就得上工具库，或者自己封装实现，提高了代码编写成本。

2. 跟过程式相比，它并没有提高性能。有些地方，如果强制用FP去写，由于没有中间变量，还可能会降低性能。

3. 代码不易读。这个因人而异，因码而已。特别熟悉FP的人可能会觉得这段代码一目了然。而不熟悉的人，遇到写的晦涩的代码，看着一堆堆lambda演算跟匿名函数 () => () => () 瞬间就懵逼了。看懂代码，得脑子里先演算半小时。

4. 学习成本高。一方面继承于上一点。另一方面，很多前端coder，就是因为相对不喜欢一些底层的抽象的编程语言，才来踏入前端坑，你现在又让他们一头扎入FP，显得手足无措。

总结

个人觉得，FP还是好的。对于开发而言，确确实实能优化我们的代码，熟悉之后，也能提高编程效率。对于编程本身而言，也能拓展我们的思维，不局限在过程式的编程代码。

在编写JS中，可以尽量的运用FP的思维，如不可变量、纯函数、惰性求值。但也不必教条式的遵循函数式编程，一定要怎样怎样。比如我们看下知乎大V某温的一个回答：传送门。

唉，做个页面仔不容易啊。但是不想当大牛的页面仔不是好页面仔！

参考

1. 函数式编程入门教程-阮一峰

2. 函数编程语言-维基百科

3. 前端开发js函数式编程真实用途体现在哪里？-知乎答者