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什么是函数式编程

引入

概念

我们知道，在数学中，函数可以有如下形式：

f(X) = Y ，即一个函数f ,以X作参数，返回输出结果Y。

据此，我们可以归纳一个函数：

• 函数必须接受一个参数
• 函数必须返回一个值
• 函数应该根据接收到的参数（如：X）运行，而不是外部参数/环境（关键）
• 对于一个给定的X，只会输出唯一的一个Y（关键）

在编程语言中，函数式编程是一种范式，其能够创建仅依赖输入就可以完成自身逻辑的函数。这保证了当函数被多次调用时仍然返回相同的结果。同时，函数不会改变任何外部环境变量，这也将产生可缓存、可测试的代码。

函数与方法

• 函数：一段可以通过其名称被调用的代码。它可以传递参数并返回值。
• 方法：一段必须通过其名称及其关联对象的名称被调用的代码。例如，在对象中定义的函数，就是该对象的方法。

引用透明性

前面我们提到： 对于一个给定的X，只会输出唯一的一个Y。即所有的函数，对于相同的输入，将返回相同的值。这一性质被称为引用透明性。

这使得并发代码和缓存成为可能。因为，具有引用透明性的函数，只能依赖来自参数的输入，我们可以轻松地用多线程运行这样的代码，没有任何锁机制。

编程范式之 命令式 与 声明式

首先我们要理解什么是命令式，什么是声明式。

• 命令式：告诉编译器该做什么。即就告诉编辑器“如何做“。如下，这段代码告诉编译器”获取数组长度，循环数组，用索引获取每一个数组元素“。

let array = [1,2,3];
for(i=0;i<array.length;i++)
console.log(array[i]);

• 声明式：告诉编译器“做什么”。如何做的部分，将被抽象到普通函数（也称”高阶函数，如forEach()“）中。如下代码，我们使用声明式方式改写上面的命令式代码。

let array = [1,2,3];
array.forEach((e)=>console.log(e);)

由此可见，声明式让开发者只需要关注”做什么“部分。而无需关心怎么做。

函数式编程的优点

纯函数

大多数函数式编程的好处来自编写纯函数。

定义： 对给定的输入返回相同的输出的函数。

例如：

let double = (value) => value*2 ;

这是一个简单的纯函数，我们给它一个输入，它返回相同的输出。

可见，纯函数遵循”引用透明性“。

同时，纯函数不应该改变任何外部环境变量，即纯函数不依赖任何外部变量。

并发代码

纯函数总是允许我们并发执行代码。因为纯函数不会改变它的环境，这意味这我们不需要担心同步问题。

例如：

let global = "something";
let func1 = (input) => {global="something2";}
let func2 = () => {if(global==="something2"){}}

改写：

let func1 = (input,global) => {global="something2";}
let func2 = (global) => {if(global==="something2"){}} //将global变量作为参数，由此可不依赖外部变量

可缓存

纯函数总是为给定输入返回相同的输出，那么就可以对输出进行缓存。

由此可见，纯函数只专注做一件事！