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JavaScript中的函數(shù)式編程實踐

函數(shù)式編程語言在學術領域已經(jīng)存在相當長一段時間了，但是從歷史上看，它們沒有豐富的工具和庫可供使用。隨著.NET平臺上的Haskell和F#函數(shù)式編程語言的出現(xiàn)，其變得更加流行。一些傳統(tǒng)的編程語言，例如C++和JavaScript，也引入了由函數(shù)式編程提供的一些構造和特性。

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推薦專題：JavaScript函數(shù)式編程

在許多情況下，JavaScript的重復代碼導致了一些拙劣的編碼。如果使用函數(shù)式編程，就可以避免這些問題。此外，可以利用函數(shù)式編程風格編寫更加優(yōu)美的回調(diào)。因為函數(shù)式編程采用了完全不同的組織程序的方式，所以那些習慣于采用命令式范例的程序員可能會發(fā)現(xiàn)函數(shù)式編程有點難學。

函數(shù)式編程概念

在那些通過描述“如何做”指定解決問題的方法的語言中，許多開發(fā)人員都知道如何進行編碼。例如，要編寫一個計算階乘的函數(shù)，我可以編寫一個循環(huán)來描述程序，或者使用遞歸來查找所有數(shù)字的乘積。在這兩種情況下，計算的過程都在程序中進行了詳細說明。清單1顯示了一個計算階乘的可能使用的C代碼。

 
 
 
    
  
  
  
  1. 清單 1. 過程風格的階乘  
    2.   
  
  
  2. int factorial (int n)  
    3.   
  
  
  3. {  
    4.   
  
  
  4.   if (n <= 0)  
    5.   
  
  
  5.     return 1;  
    6.   
  
  
  6.   else  
    7.   
  
  
  7.     return n * factorial (n-1);  
    8.   
  
  
  8. } 
    9.

這類語言也叫做過程性編程語言，因為它們定義了解決問題的過程。函數(shù)式編程與這個原理有顯著不同。在函數(shù)式編程中，需要描述問題“是什么”。 函數(shù)式編程語言又叫做聲明性語言。同樣的計算階乘的程序可以寫成所有到n的數(shù)字的乘積。計算階乘的典型函數(shù)式程序看起來如清單2中的示例所示。

 
 
 
    
  
  
  
  1. 清單 2. 函數(shù)式風格的階乘  
    2.   
  
  
  2. factorial n, where n <= 0  := 1 
    3.   
  
  
  3. factorial n    := foldr * 1 take n [1..] 
    4.

第二個語句指明要得到從1開始的前n個數(shù)字的列表（take n [1..]），然后找出它們的乘積，1 為基元。這個定義與前面的示例不同，沒有循環(huán)或遞歸。它就像階乘函數(shù)的算術定義。一旦了解了庫函數(shù)（take 和 foldr）和標記（list notation [ ]）的意義，編寫代碼就很容易，而且可讀性也很好。只用三行Miranda代碼就可以編寫例程，根據(jù)參數(shù)，使用廣度優(yōu)先或深度優(yōu)先遍歷處理n叉樹的每個節(jié)點，而且元素可以是任何通用類型。 
 
從歷史上看，函數(shù)式編程語言不太流行有各種原因。但是最近，有些函數(shù)式編程語言正在進入計算機行業(yè)。其中一個例子就是.NET平臺上的Haskell。其他情況下，現(xiàn)有的一些語言借用了函數(shù)式編程語言中的一些概念。

一些C++實現(xiàn)中的迭代器和continuation，以及JavaScript中提供的一些函數(shù)式構造（functional construct），就是這種借用的示例。但是，通過借用函數(shù)式構造，總的語言編程范例并沒有發(fā)生變化。JavaScript并沒因為函數(shù)式構造的添加就變成了函數(shù)式編程語言。

這里我們主要討論了JavaScript中的函數(shù)式構造的各種美妙之處，以及在日常編碼和工作中使用它們的方式。我們將從一些基本功能開始，然后用它們查看一些更有趣的應用。

#p#

匿名函數(shù)

在JavaScript中，可以編寫匿名函數(shù)或沒有名稱的函數(shù)。為什么需要這樣的函數(shù)？請繼續(xù)往下讀，但首先我們將學習如何編寫這樣一個函數(shù)。如果擁有以下JavaScript 函數(shù)：

 
 
 
    
  
  
  
  1. 清單 3. 典型的函數(shù)  
    2.   
  
  
  2. function sum(x,y,z) {  
    3.   
  
  
  3.   return (x+y+z);  
    4.   
  
  
  4. } 
    5.

然后對應的匿名函數(shù)看起來應當如下所示：

 
 
 
    
  
  
  
  1. 清單 4. 匿名函數(shù)  
    2.   
  
  
  2. function(x,y,z) {  
    3.   
  
  
  3.   return (x+y+z);  
    4.   
  
  
  4. } 
    5.

要使用它，則需要編寫以下代碼：

 
 
 
    
  
  
  
  1. 清單 5. 應用匿名函數(shù)  
    2.   
  
  
  2. var sum = function(x,y,z) {  
    3.   
  
  
  3.   return (x+y+z);  
    4.   
  
  
  4. }(1,2,3);  
    5.   
  
  
  5. alert(sum); 
    6.

使用函數(shù)作為值

也可以將函數(shù)作為值使用。還可以擁有一些所賦值是函數(shù)的變量。在***一個示例中，還可以執(zhí)行以下操作：

 
 
 
    
  
  
  
  1. 清單 6. 使用函數(shù)賦值  
    2.   
  
  
  2. var sum = function(x,y,z) {  
    3.   
  
  
  3.   return (x+y+z);  
    4.   
  
  
  4. }  
    5.   
  
  
  5. alert(sum(1,2,3)); 
    6.

在上面清單6的示例中，為變量sum賦的值是函數(shù)定義本身。這樣，sum就成了一個函數(shù)，可以在任何地方調(diào)用。

調(diào)用函數(shù)的不同方法

JavaScript允許用兩種方式調(diào)用函數(shù)，如清單7和8所示。

 
 
 
    
  
  
  
  1. 清單 7. 典型的函數(shù)應用  
    2.   
  
  
  2. alert (“Hello, World!");  
    3.   
  
  
  3. 或  
    4.   
  
  
  4. 清單 8. 用函數(shù)作為表達式  
    5.   
  
  
  5. (alert) (“Hello, World!"); 
    6.

所以也可以編寫以下代碼：

 
 
 
    
  
  
  
  1. 清單 9. 定義函數(shù)之后就可以立即使用它  
    2.   
  
  
  2. ( function(x,y,z) { return (x+y+z) } ) (1, 2, 3); 
    3.

可以在括號中編寫函數(shù)表達式，然后傳遞給參數(shù)，對參數(shù)進行運算。雖然在清單8的示例中，有直接包含在括號中的函數(shù)名稱，但是按清單9中所示方式使用它時，就不是這樣了。

#p#

將函數(shù)作為參數(shù)傳遞給其他函數(shù)

也可以將函數(shù)作為參數(shù)傳遞給其他函數(shù)。雖然這不是什么新概念，但是在后續(xù)的示例中大量的使用了這個概念。可以傳遞函數(shù)參數(shù)，如清單10所示。

 
 
 
    
  
  
  
  1. 清單 10. 將函數(shù)作為參數(shù)傳遞，并應用該函數(shù)  
    2.   
  
  
  2. var passFunAndApply = function (fn,x,y,z) { return fn(x,y,z); };  
    3.   
  
  
  3. var sum = function(x,y,z) {  
    4.   
  
  
  4.   return x+y+z;  
    5.   
  
  
  5. };  
    6.   
  
  
  6. alert( passFunAndApply(sum,3,4,5) ); // 12 
    7.

執(zhí)行***一個alert語句輸出了一個大小為12的值。

使用函數(shù)式概念

前一節(jié)介紹了一些使用函數(shù)式風格的編程概念。所給的示例并沒有包含所有的概念，它們在重要性方面也沒有先后順序，只是一些與這個討論有關的概念而已。下面對JavaScript中的函數(shù)式風格作一快速總結：

◆函數(shù)并不總是需要名稱；
◆函數(shù)可以像其他值一樣分配給變量；
◆函數(shù)表達式可以編寫并放在括號中，留待以后應用；
◆函數(shù)可以作為參數(shù)傳遞給其他函數(shù)。

這一節(jié)將介紹一些有效使用這些概念編寫優(yōu)美的JavaScript代碼的示例。

擴展數(shù)組排序

先來編寫一個排序方法，可以根據(jù)數(shù)組元素的日期對數(shù)據(jù)進行排序。用JavaScript編寫這個方法非常簡單。數(shù)據(jù)對象的排序方法接受一個可選參數(shù)，這個可選參數(shù)就是比較函數(shù)。在這里，需要使用清單11中的比較函數(shù)。

 
 
 
    
  
  
  
  1. 清單 11. 比較函數(shù)  
    2.   
  
  
  2. function (x,y) {  
    3.   
  
  
  3.  return x.date – y.date;  
    4.   
  
  
  4. } 
    5.

要得到需要的函數(shù)，請使用清單12的示例。

 
 
 
    
  
  
  
  1. 清單 12. 排序函數(shù)的擴展  
    2.   
  
  
  2. arr.sort( function (x,y) { return x.date – y.date; } ); 
    3.

其中 arr 是類型數(shù)組對象。排序函數(shù)會根據(jù)arr數(shù)組中對象的日期對所有對象進行排序。比較函數(shù)和它的定義一起被傳遞給排序函數(shù)，以完成排序操作。使用這個函數(shù)：

◆每個JavaScript對象都有一個date屬性。

◆JavaScript的數(shù)組類型的排序函數(shù)接受可選參數(shù)，可選參數(shù)是用來排序的比較函數(shù)。這與C庫中的qsort函數(shù)類似。

動態(tài)生成HTML的優(yōu)美代碼

在這個示例中，將看到如何編寫優(yōu)美的代碼，從數(shù)組動態(tài)地生成HTML?？梢愿鶕?jù)從數(shù)據(jù)中得到的值生成表格?；蛘撸部梢杂脭?shù)組的內(nèi)容生成排序和未排序的列表。也可以生成垂直或水平的菜單項目。清單13中的代碼風格通常被用來從數(shù)組生成動態(tài)HTML。

 
 
 
    
  
  
  
  1. 清單 13. 生成動態(tài) HTML 的普通代碼  
    2.   
  
  
  2. var str=' ';  
    3.   
  
  
  3. for (var i=0;i  
  
  
  4.   var element=arr[i];  
    5.   
  
  
  5.   str+=... HTML generation code...  
    6.   
  
  
  6. }  
    7.   
  
  
  7. document.write(str); 
    8.

可以用清單14的代碼替換這個代碼。

 
 
 
    
  
  
  
  1. 清單 14. 生成動態(tài) HTML 的通用方式  
    2.   
  
  
  2. Array.prototype.fold=function(templateFn) {  
    3.   
  
  
  3.   var len=this.length;  
    4.   
  
  
  4.   var str=' ';  
    5.   
  
  
  5.   for (var i=0 ; i  
  
  
  6.  str+=templateFn(this[i]);  
    7.   
  
  
  7.   return str;  
    8.   
  
  
  8. }  
    9.   
  
  
  9.  
    10.   
  
  
  10. function templateInstance(element) {  
    11.   
  
  
  11.   return ... HTML generation code ...  
    12.   
  
  
  12. }  
    13.   
  
  
  13.  
    14.   
  
  
  14. document.write(arr.fold(templateInstance)); 
    15.

這里使用的是Array類型的prototype屬性定義新函數(shù)fold。現(xiàn)在可以在后面定義的任何數(shù)組中使用該函數(shù)。

#p#

系列函數(shù)的應用

考慮以下這種情況：想用一組函數(shù)作為回調(diào)函數(shù)。為實現(xiàn)這一目的，將使用window.setTimeout函數(shù)，該函數(shù)有兩個參數(shù)。***個參數(shù)是在第二個參數(shù)表示的毫秒數(shù)之后被調(diào)用的函數(shù)。清單15顯示了完成此操作的一種方法。

 
 
 
    
  
  
  
  1. 清單 15. 在回調(diào)中調(diào)用一組函數(shù)  
    2.   
  
  
  2. window.setTimeout(function(){alert(‘First!’);alert(‘Second!’);}, 5000); 
    3.

清單16顯示了完成此操作的更好的方式。

 
 
 
    
  
  
  
  1. 清單 16. 調(diào)用系列函數(shù)的更好的方式  
    2.   
  
  
  2. Function.prototype.sequence=function(g) {  
    3.   
  
  
  3.   var f=this;  
    4.   
  
  
  4.   return function() {  
    5.   
  
  
  5.     f();g();  
    6.   
  
  
  6.   }  
    7.   
  
  
  7. };  
    8.   
  
  
  8. function alertFrst() { alert(‘First!’); }  
    9.   
  
  
  9. function alertSec() { alert(‘Second!’); }  
    10.   
  
  
  10. setTimeout( alertFrst.sequence(alertSec), 5000); 
    11.

在處理事件時，如果想在調(diào)用完一個回調(diào)之后再調(diào)用一個回調(diào)，也可以使用清單16中的代碼擴展。這可能是一個需要您自行完成的一個練習，現(xiàn)在您的興趣被點燃了吧。

結束語

在許多領域中都可以應用JavaScript中的函數(shù)式編程，以優(yōu)美的方式完成日?；顒?。這篇文章中的示例只介紹了幾種情況。如果您找到了函數(shù)式編程的合適場景，并應用這些概念，那么您就會有更多的理解，并且可以增加您的優(yōu)美程度。


文章名稱：JavaScript中的函數(shù)式編程實踐
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