函數語言程式設計1-基礎知識

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為什麼使用函式式？ js天生支援函式式，與函式式無縫結合

• 高階函式

  [1, 2, 3].forEach(console.log)複製程式碼

• 函式分離

  const splat = handle => (...array) => handle(array)
  console.log(splat(array => array.reduce((a, b) => a * b))(1, 2, 3, 4))複製程式碼

與物件導向的區別

• 與物件導向方法將問題分解成多組"名詞"或物件不同，函式式方法將相同的問題分解成多組"動詞"或者函式。

• 與物件導向類似的是，函數語言程式設計也通過"粘結"或"組合"其他函式的方式構建更大的函式，以實現更抽象的行為。

• 函式式：通過把功能拆解成一個個小函式元件，再用函式講各個元件結合完成需求。

程式碼風格

• 物件導向：以物件為抽象單元

    function Team() {
      this.persons = []
    }
  
    Team.prototype.push = function(person) {
      this.persons.push(person)
    }
  
    Team.prototype.getAll = function() {
      return this.persons
    }
  
    const team = new Team()
    team.push('張三')
    team.push('李四')
    team.push('王五')
    console.log(team.getAll())複製程式碼

• 函式式：以函式為抽象單元

    const Team = () => {
      const persons = []
      return {
        push: person => persons.push(person),
        getAll: () => persons,
      }
    }
  
    const team = Team()
    team.push('張三')
    team.push('李四')
    team.push('王五')
    console.log(team.getAll())複製程式碼

資料抽象

• 字串列印表格

    const csv = `name, age, hair
      merble,  , red
      bob, 64, blonde`
  
    const keys = Object.keys
    const reduce = (obj, handler, initial = {}) => {
      return keys(obj).reduce((last, key) => {
        return handler(last, obj[key], key)
      }, initial)
    }
    const chain = actions => (array) => {
      return reduce(actions, (last, handle, action) => {
        return last[action](handle)
      }, array)
    }
    const split = (str, separator) => str.split(separator)
    const trim = str => str.trim()
    const trust = str => !!str.trim()
    const csv2Table = str => split(str, '\n').map(row => chain({ filter: trust, map: trim })(split(row, ',')))
    console.log(csv2Table(csv))複製程式碼

函式加工

• 用來判斷object與array是否非空

    // 非空校驗
    function existy(obj) {
      return !!obj
    }
  
    console.log([null, undefined, false, '', [], {}].map(existy))
  
    // 函式再加工，增加object與array非空校驗
    function truthy(obj) {
      return existy(obj) && (typeof obj === 'object' ? !!Object.keys(obj).length : true)
    }
  
    console.log([null, undefined, false, '', [], {}].map(truthy))複製程式碼

函式執行

• 如果引數是物件的屬性，屬性是個方法，則執行方法，屬性是個值，則直接返回值。如果不存在，返回undefined

    const existy = x => !!x
  
    const execer = (condition, action) => (...args) => {
      return existy(condition) ? action(...args) : undefined
    }
  
    const propExecer = (target, name) => (...args) => {
      const action = target[name]
      return execer(action, () => {
        return typeof action === 'function' ? action.apply(target, args) : action
      })()
    }
  
    [
      propExecer([1, 2, 3], 'reverse')(),
      propExecer({ foo: 42 }, 'foo')(),
      propExecer([1, 2, 3], 'concat')([4], [5], [6]),
    ].map(console.log)複製程式碼

判斷執行

• 這種例子比比皆是，比如根據後端的返回值，如果success是true，則執行重新整理，如果是false，則提示使用者錯誤。

    const existy = x => !!x
  
    const execer = (condition, action) => (...args) => {
      return existy(condition) ? action(...args) : undefined
    }
  
    const divider = actions => (...args) =>
      actions.map(({ condition, action, name }) => ({ name, return: execer(condition, action)(...args) }))
  
    /* 測試函式 */
    const submit = (res) => {
      const actions = {
        waiting: (...args) => {
          console.log(`waiting執行，引數:${args}`)
          return '返回值: 成功'
        },
  
        success: (...args) => {
          console.log(`success執行，引數:${args}`)
          return '返回值: 成功'
        },
  
        fail: (...args) => {
          console.log(`fail執行，引數:${args}`)
          return '返回值: 失敗'
        },
      }
  
      const mapper = isSuccess =>
        [{
          name: 'waiting',
          condition: isSuccess === undefined,
          action: actions.waiting,
        }, {
          name: 'success',
          condition: isSuccess === true,
          action: actions.success,
        }, {
          name: 'fail',
          condition: isSuccess === false,
          action: actions.fail,
        }]
      const { success, data } = res
      return divider(mapper(success))(data)
    }
  
    console.log(submit({ success: undefined, data: '介面返回資料: 讀取中' }))
    console.log(submit({ success: true, data: '介面返回資料: 讀取成功' }))
    console.log(submit({ success: false, data: '介面返回資料: 讀取失敗' }))複製程式碼

一等公民

函式可以去任何值可以去的地方，很少有限制。比如數字在js中就是一等公民，函式同理。

• 函式和數字一樣可以儲存為變數
  var fortytwo = function() { return 42 };

• 函式和數字一樣可以儲存在陣列的一個元素中
  var fortytwos = [42, function() { return 42 }];

• 函式和數字一樣可以作為物件的成員變數
  var fortytwos = {number: 42, fun: function() { return 42 } };

• 函式和數字一樣可以在使用時直接建立
  42 + (function() { return 42 })();

• 函式和數字一樣可以傳遞給另一個函式
  function weirdAdd(n ,f) { return n + f() }

• 函式和數字一樣可以被另一個函式返回
  function weirdAdd() { return function() { return 42 } }

多種JS程式設計方式

• 指令式程式設計
  通過詳細描述行為的程式設計方式
• 基於原型的物件程式設計
  基於原型物件和例項的程式設計方式
• 超程式設計
  基於模型資料進行編寫和操作的程式設計方式
• 函數語言程式設計
  基於函式進行操作的程式設計方式
  • Applicative程式設計
    函式作為引數的程式設計方式
  • 集合中心程式設計
    對資料進行操作，包括物件和陣列的程式設計方式
• 其他程式設計：
  • 面向型別
  • 事件程式設計

用各種模式編寫一個例子：

• 開始數字為x=99

• 重複唱一下內容直到數字為1

  • 牆上有x瓶啤酒
  • x瓶啤酒
  • 拿下一個來，分給大家
  • 牆上還有x-1瓶啤酒
  • x-1後，再迴圈唱一次。

  • 直到x-1=1後，改為：牆上已經沒有啤酒了。

    const _ = require('../util/understore')
    
    // 牆上有x瓶啤酒
    // x瓶啤酒
    // 拿下一個來，分給大家
    // 牆上還有x-1瓶啤酒
    // x-1後，再迴圈唱一次。
    // 直到x-1=1後，改為：牆上已經沒有啤酒了。
    
    // 命令程式設計
    for (let i = 99; i > 0; i--) {
    if (i === 1) {
      console.log('沒有啤酒了')
    } else {
      console.log(`牆上有${i}瓶啤酒，拿下一個來，分給大家。牆上還有${i - 1}瓶啤酒`)
    }
    }
    
    // 函數語言程式設計
    const segment = i =>
    _.chain([]).push(`牆上有${i}瓶啤酒,拿下一個來,分給大家,`).tap((data) => {
      const remain = i - 1
      if (remain > 0) {
        data.push(`還剩${i - 1}瓶啤酒,`)
      } else {
        data.push('沒有啤酒了,')
      }
    }).push('大家喝吧\n')
    .value()
    
    const song = (start, end, seg) => _.range(start, end).reduce((arr, next) => arr.concat(seg(next)), [])
    console.log(song(99, 1, segment).join(''))
    
    // 超程式設計
    function Point2D(x, y) {
    this._x = x
    this._y = y
    }
    
    function Ponit3D(x, y, z) {
    Point2D.call(this, x, y)
    this._z = z
    }
    
    console.log(new Ponit3D(1, 2, 3))複製程式碼

reduce

reduce是函數語言程式設計的核心之一，用途之廣隨處可見。

// 注意reduce與reduceRight的區別，一個從左計算，一個從右計算
const nums = [100, 2, 25]
const div = (x, y) => x / y

console.log(nums.reduce(div))
console.log(nums.reduceRight(div))

// 沒有明顯的順序關係，reduce 與 reduceRight相等， 如下reduce可以換成reduceRight，結果相同
const all = (...args) => condition =>
  args.reduce((truth, f) => (truth && f() === condition), true)

const any = (...args) => condition =>
  args.reduce((truth, f) => (truth || f() === condition), false)

const T = () => true
const F = () => false

// 全部為真
console.log(all(T, T)(true))
// 全部為假
console.log(all(F, F)(false))
// 全部為真，傳入全部假
console.log(all(F, F)(true))
// 全部為假，傳入全部真
console.log(all(T, T)(false))
// 部分為真
console.log(any(T, F)(true))
// 部分為假
console.log(any(T, F)(false))
// 部分為真，傳入全部假
console.log(any(F, F)(true))
// 部分為假，傳入全部真
console.log(any(T, T)(false))複製程式碼

陣列操作

使用reduce運算元組，進行排序，分組，統計數量等。

const people = [
  { name: 'Rick', age: 30, sex: 'man' },
  { name: 'Lucy', age: 24, sex: 'woman' },
  { name: 'Lily', age: 40, sex: 'woman' },
]

const sortBy = (datas, fn) =>
  datas.sort((d1, d2) => fn(d1) - fn(d2))

console.log('sortBy', sortBy(people, p => p.age))

const groupBy = (datas, fn) =>
  datas.reduce((last, data) =>
      ({ ...last, [`${fn(data)}`]: (last[fn(data)] || []).concat(data) }), {})

console.log('groupBy', groupBy(people, p => p.sex))

const countBy = (datas, fn) =>
  datas.reduce((last, data) =>
      ({ ...last, [`${fn(data)}`]: (last[fn(data)] ? ++last[fn(data)] : 1) }), {})

console.log('countBy', countBy(people, p => p.sex))複製程式碼

假如沒有join，那麼你如何實現陣列拼接？

function cat(...rest) {
  const [head, ...tail] = rest
  return head.concat(...tail)
}

function mapcat(coll, fun) {
  return cat(...coll.map(fun))
}

function removeLast(...coll) {
  return coll.slice(0, -1)
}

function construct(head, ...tail) {
  return cat([head], ...tail)
}

function interpose(coll, sep) {
  return removeLast(...mapcat(coll, item => construct(item, sep)))
}

console.log(interpose([1, 2, 3], ','))複製程式碼

一臉懵逼有木有。這就是函式式的精髓，把全部操作封裝成函式。仔細品味，思路清晰可見。

interpose連線最後結果，對外暴露非常簡單的API。removeLast用來移除陣列最後一項。cat連線所有操作結果，合成一個陣列。mapcat用來把每一項函式執行的結果傳遞給cat函式， 第二個引數函式，用來自定義操作函式如何拼接。當然，拼接也是個動作，我們封裝在construct函式中。

邏輯思維不好的人，請放棄函式式吧。哈哈哈。

資料操作

最重要的環節來了，不囉嗦，直接上程式碼

/* 物件操作 */
const keys = Object.keys
const identity = value => value

// 根據函式，把指定的物件轉成想要的任何格式，萬能函式
const reduce = (obj, handler, initial = {}) => keys(obj).reduce((last, key) => handler(last, obj[key], key), initial)

// 根據函式，把物件轉成想要的格式物件
const map = (obj, handler) => reduce(obj, (last, value, key) => (Object.assign(last, { [key]: handler(value, key) })))

// 根據函式，把物件轉成想要的格式陣列
const map2Array = (obj, handler) => keys(obj).map((key, index) => handler(obj[key], key, index))

// 獲取json的值拼成陣列，相當於Object.values
const values = obj => map2Array(obj, identity)

// 把{key:value} 轉成 [[key,value]] 的格式
const pairs = obj => map2Array(obj, (value, key) => ([key, value]))

// 反轉物件，交換key value
const invert = obj => reduce(obj, (last, value, key) => (Object.assign(last, { [value]: key })))

/* 陣列操作 */
// 萃取json陣列中的欄位
const pluck = (datas, propertyName) => datas.map(data => data[propertyName])

// 把[[key,value]]格式陣列轉json
const object = datas => datas.reduce((last, [key, value]) => (Object.assign(last, { [key]: value })), {})

/* 給json陣列欄位增加預設值 */
const defaults = (datas, misses) => datas.map((data) => {
  const finalData = Object.assign({}, data)
  map(misses, (value, key) => {
    if (finalData[key] === undefined) {
      finalData[key] = value
    }
  })
  return finalData
})

/* 表查詢 */
const findEqual = (datas, where) => {
  const wheres = pairs(where)
  return datas.filter(data => wheres.every(([key, value]) => data[key] === value))
}

/* 測試 */
// 模擬資料
const json = { file: 'day of the dead', name: 'bob' }
const array = [{ title: 't1', name: 'n1' }, { title: 't2', name: 'n2' }, { title: 't3' }]

// 物件
console.log(values(json))
console.log(pairs(json))
console.log(invert(json))

// 陣列
console.log(pluck(array, 'title'))
console.log(defaults(array, { name: 'name' }))
console.log(object(pairs(json)))
console.log(object(pairs(json).map(([key, value]) => ([key.toUpperCase(), value]))))
console.log(findEqual(array, { title: 't3' }))複製程式碼

表格操作

最後是表格操作，完全等同於SQL

/* 表格操作 */
const keys = Object.keys
const reduce = (obj, handler, initial = {}) => keys(obj).reduce((last, key) => handler(last, obj[key], key), initial)
const filter = (obj, handler) => reduce(obj, (last, value, key) => (handler(value, key) ? Object.assign(last, { [key]: value }) : last))
const pick = (obj, names) => filter(obj, (value, key) => names.includes(key))
const pluck = (datas, propertyName) => datas.map(data => data[propertyName])

/* 查詢指定列資料 */
const findColumn = (datas, columns) => datas.map(data => pick(data, columns))

/* 返回物件新列名 */
const rename = (data, newNames) =>
  reduce(newNames, (last, newName, oldName) => {
    if (data[oldName] !== undefined) {
      last[newName] = data[oldName]
      delete last[oldName]
      return last
    }
    return last
  }, Object.assign({}, data))

/* 返回表格新列名 */
const asname = (table, newNames) => table.map(data => rename(data, newNames))

/* 根據where條件進行查詢 */
const findWhere = (datas, handle) => {
  return datas.filter(data => handle(data))
}

/* 測試 */
// 模擬資料
const table = [{ title: 't1', name: 'n1', age: 30 }, { title: 't2', name: 'n2', age: 40 }, { title: 't3', age: 50 }]
console.log(pluck(table, 'title'))
console.log(findColumn(table, ['title', 'name']))
console.log(rename({ title: 't1', name: 'n1' }, { title: 'tit' }))
console.log(asname(table, { title: 'tit' }))
console.log(findWhere(findColumn(asname(table, { title: 'tit' }), ['tit', 'age']), item => item.age > 40))複製程式碼