JavaScript之函數柯理化

時間 2020-04-15

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引語

最近在社區閱讀技術博客的時候偶然間看到了函數柯里化幾個字，還有要求手寫js函數柯里化，心想是柯里化是什麼高級的東西？沒據說過啊？javascript

就帶着問題出發，專門去學習了一下，作了一些整理。html

什麼是函數柯里化？

什麼是函數柯里化？先看看維基百科如何解釋：前端

在計算機科學中，柯里化（英語：Currying），又譯爲卡瑞化或加里化，是把接受多個參數的函數變換成接受一個單一參數（最初函數的第一個參數）的函數，而且返回接受餘下的參數並且返回結果的新函數的技術。java

這個技術由克里斯托弗·斯特雷奇以邏輯學家哈斯凱爾·加里命名的，儘管它是Moses Schönfinkel和戈特洛布·弗雷格發明的。git

在直覺上，柯里化聲稱「若是你固定某些參數，你將獲得接受餘下參數的一個函數」。因此對於有兩個變量的函y^x，若是固定了y=2，則獲得有一個變量的函數2^x。面試

Currying的概念其實並不複雜，用通俗易懂的話說：只傳遞給函數一部分參數來調用它，讓它返回一個函數去處理剩下的參數。編程

若是文字解釋仍是有一點抽象，咱們就拿add函數，來作一個簡單的函數柯里化的實現。segmentfault

// 普通的add函數
function add(x, y) {
    return x + y
}

// add函數柯里化後
var curryingAdd = function(x) {
  return function(y) {
    return x + y;
  };
};

// 函數複用
var increment = curryingAdd(1);
var addTen = curryingAdd(10);

increment(2);
// 3
addTen(2);
// 12
複製代碼

實際上就是把add函數的x，y兩個參數變成了先用一個函數接收x而後返回一個函數去處理y參數。如今思路應該就比較清晰了，就是隻傳遞給函數一部分參數來調用它，讓它返回一個函數去處理剩下的參數。數組

爲何要函數柯里化？

看完上面的關於add函數的柯里化，問題來了，費這麼大勁封裝一層，到底有什麼用處呢？瀏覽器

1、參數複用

其實剛剛第一個add函數的柯里化例子中已經涉及到了函數柯里化所帶來的函數複用的便捷，咱們經過add函數柯里化，很快捷地實現了increment函數和addTen函數，再來看個例子：

// 正常正則驗證字符串 reg.test(txt)

// 函數封裝後
function check(reg, txt) {
    return reg.test(txt)
}

check(/\d+/g, 'test')       //false
check(/[a-z]+/g, 'test')    //true

// Currying後
function curryingCheck(reg) {
    return function(txt) {
        return reg.test(txt)
    }
}

var hasNumber = curryingCheck(/\d+/g)
var hasLetter = curryingCheck(/[a-z]+/g)

hasNumber('test1')      // true
hasNumber('testtest')   // false
hasLetter('21212')      // false
複製代碼

上面的示例是一個正則的校驗，正常來講直接調用check函數就能夠了，可是若是我有不少地方都要校驗是否有數字，其實就是須要將第一個參數reg進行復用，這樣別的地方就可以直接調用hasNumber，hasLetter等函數，讓參數可以複用，調用起來也更方便。

2、提早確認

var on = function(element, event, handler) {
    if (document.addEventListener) {
        if (element && event && handler) {
            element.addEventListener(event, handler, false);
        }
    } else {
        if (element && event && handler) {
            element.attachEvent('on' + event, handler);
        }
    }
}

var on = (function() {
    if (document.addEventListener) {
        return function(element, event, handler) {
            if (element && event && handler) {
                element.addEventListener(event, handler, false);
            }
        };
    } else {
        return function(element, event, handler) {
            if (element && event && handler) {
                element.attachEvent('on' + event, handler);
            }
        };
    }
})();
複製代碼

換一種寫法可能比較好理解一點，上面就是把isSupport這個參數給先肯定下來了

var on = function(isSupport, element, event, handler) {
    isSupport = isSupport || document.addEventListener;
    if (isSupport) {
        return element.addEventListener(event, handler, false);
    } else {
        return element.attachEvent('on' + event, handler);
    }
}
複製代碼

咱們在作項目的過程當中，封裝一些dom操做能夠說再常見不過，上面第一種寫法也是比較常見，可是咱們看看第二種寫法，它相對一第一種寫法就是自執行而後返回一個新的函數，這樣其實就是提早肯定了會走哪個方法，避免每次都進行判斷。

3、延遲計算/運行

Function.prototype.bind = function (context) {
    var _this = this
    var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1)

    return function() {
        return _this.apply(context, args)
    }
}
複製代碼

像咱們js中常用的bind，實現的機制就是Currying.

如何實現函數柯里化？

通用的封裝方法：

// 初步封裝
var currying = function(fn) {
    // args 獲取第一個方法內的所有參數
    var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1)
    return function() {
        // 將後面方法裏的所有參數和args進行合併
        var newArgs = args.concat(Array.prototype.slice.call(arguments))
        // 把合併後的參數經過apply做爲fn的參數並執行
        return fn.apply(this, newArgs)
    }
}
複製代碼

這邊首先是初步封裝,經過閉包把初步參數給保存下來，而後經過獲取剩下的arguments進行拼接，最後執行須要currying的函數。

可是上面的函數仍是有些缺陷，這樣返回的話其實只能多擴展一個參數，currying(a)(b)(c)這樣的話，貌似就不支持了（不支持多參數調用），通常這種狀況都會想到使用遞歸再進行封裝一層。

// 支持多參數傳遞
function progressCurrying(fn, args) {

    var _this = this
    var len = fn.length;
    var args = args || [];

    return function() {
        var _args = Array.prototype.slice.call(arguments);
        Array.prototype.push.apply(args, _args);

        // 若是參數個數小於最初的fn.length，則遞歸調用，繼續收集參數
        if (_args.length < len) {
            return progressCurrying.call(_this, fn, _args);
        }

        // 參數收集完畢，則執行fn
        return fn.apply(this, _args);
    }
}

複製代碼

這邊實際上是在初步的基礎上，加上了遞歸的調用，只要參數個數小於最初的fn.length，就會繼續執行遞歸。

函數柯里化的性能怎麼樣？

關於Currying的性能，咱們應該知道下面幾點：

存取arguments對象一般要比存取命名參數要慢一點
一些老版本的瀏覽器在arguments.length的實現上是至關慢的
使用fn.apply( … ) 和 fn.call( … )一般比直接調用fn( … ) 稍微慢點
建立大量嵌套做用域和閉包函數會帶來花銷，不管是在內存仍是速度上

其實在大部分應用中，主要的性能瓶頸是在操做DOM節點上，這js的性能損耗基本是能夠忽略不計的，因此curry是能夠直接放心的使用。

柯里化面試題

// 實現一個add方法，使計算結果可以知足以下預期：
add(1)(2)(3) = 6;
add(1, 2, 3)(4) = 10;
add(1)(2)(3)(4)(5) = 15;

function add() {
    // 第一次執行時，定義一個數組專門用來存儲全部的參數
    var _args = Array.prototype.slice.call(arguments);

    // 在內部聲明一個函數，利用閉包的特性保存_args並收集全部的參數值
    var _adder = function() {
        _args.push(…arguments);
        return _adder;
    };

    // 利用toString隱式轉換的特性，當最後執行時隱式轉換，並計算最終的值返回
    _adder.toString = function () {
        return _args.reduce(function (a, b) {
            return a + b;
        });
    }
    return _adder;
}

add(1)(2)(3)                // 6
add(1, 2, 3)(4)             // 10
add(1)(2)(3)(4)(5)          // 15
add(2, 6)(1)                // 9

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