纯函数是什么?怎么合理运用纯函数?

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前言

纯函数这个这个词我相信小伙伴们多多少少都听说过,它是函数式编程的基础。本文主要是对纯函数进行探讨,包括基本概念,优点,运用的经典案例以及我们日常该如何去合理的使用等等。

纯函数的概念

首先我们来看看纯函数的基本概念:

相同的输入,总是会的到相同的输出,并且在执行过程中没有任何副作用。

该怎么去理解上面的概念呢?我们要把上面这句话拆成两部分来看。

相同的输入,总是会得到相同的输出

来看看下面的例子:

let a = 1;

function xAdd(x) {
    return x + a;
};
xAdd(1); //2
 

上面这个函数就不是一个纯函数,因为在我们程序执行的过程中,变量a很可能会发生改变,当变量a发生改变时,我们同样执行xAdd(1)时得到的输出也就不同了。

再看另一个例子:

function sum(x, y) {
    return x + y;
};
sum(1,2); //3
 

在这个例子中,符合相同的输入得到相同的输出这个概念,sum是一个纯函数。

执行过程中没有任何副作用

这里我们要搞清楚什么是副作用,这里的副作用指的是函数在执行过程中产生了外部可观察变化

  1. 发起HTTP请求
  2. 操作DOM
  3. 修改外部数据
  4. console.log()打印数据
  5. 调用Date.now()或者Math.random()

上面一系列操作都可以被称为是副作用。下面可以接着看一个修改外部数据从而产生副作用的例子:

let a = 1;
function func() {
    a = 'b';
};
func();
console.log(a); // b
 

我们运行了func函数,外部的变量a的值发生了改变,这就是产生了所谓的副作用,所以func不是一个纯函数。当我们这样进行修改:

function func2() {
    let a = 1;
    a = 'a';
    return a
};
func(); // a
 

函数fun2不会对产生外部可观察变化,也就不会产生副作用,它就是一个纯函数。

一个纯函数,上面所说的两个条件缺一不可。

纯函数的好处

通过了解纯函数的概念,我相信有的小伙伴已经能感觉到纯函数的一些的好处了:

  • 更容易进行测试,结果只依赖输入,测试时可以确保输出稳定
  • 更容易维护和重构,我们可以写出质量更高的代码
  • 更容易调用,我们不用担心函数会有什么副作用
  • 结果可以缓存,因为相同的输入总是会得到相同的输出

纯函数运用的经典案例

既然纯函数有这么多好处,那么我们来看看有哪些运用纯函数的经典案例。

数组的基本方法

数组的很多基本方法都是纯函数,例如map,forEach,filter,reduce等等。

redux中的reducer

Redux中三大原则之一使用纯函数来执行修改,其中就运用了Reducer来描述 action 如何改变 state tree。

Reducer 只是一些纯函数,它接收先前的 state 和 action,并返回新的 state。 --Redux

中文文档

Lodash

Lodash 是一个一致性、模块化、高性能的 JavaScript 实用工具库。我相信很多小伙伴也经常用到吧,这也是纯函数代表。

当然还有很多,这里就不一一举例了,总的来说,纯函数还是十分常见的。

我们如何合理去使用

在实际开发中,我们可以合理的去运用纯函数来提高我们的开发效率和代码质量。

纯函数组件

我们可以使用纯函数的的方式来创建组件:

function Header(props) {
    return <h2>{props.text}</h2>
}
 

对比一下使用Class(类)组件的方式创建组件:

class Header extends React.Component {
  render() {
    return <h1>{this.props.text}</h1>
  }
}
 

我们可以总结出纯函数组件的一些优点:

  • 无副作用,我们不用担心副作用带来的一些难以捕捉的问题
  • 语法更简洁,可读性好,代码量相对较小,易复用
  • 占用内存小,无生命周期和状态管理,提升了性能

当然纯函数组件也有自己的缺点,例如:没有生命周期。

生命周期有时候并不可少,所幸现在我们也已经有了很好的解决方案——react-hooks。利用hooks函数,我们可以在函数组件中使用等价于生命周期,状态管理等方法。

合理运用纯函数编写公共方法

在编写公共方法的时候,我们尽量用纯函数来进行编写。

假设我们要编写一个把数组中的小写字母转为大写字母的公共方法:

let lists = ["q","w","e"];
let upperCaseLists = () => {
    let arr = [];
    for (let i=0, length= lists.length; i<length; i++) {
        let item = lists[i];
        arr.push(item.toUpperCase());
    }
    lists = arr;
}
 

上面这个函数虽然可以实现逻辑复用,但是有副作用,肯定是不适合用来做公共方法的,所以我们要优化它:

let upperCaseLists = (value) => {
    let arr = [];
    for (let i=0, length= value.length; i<length; i++) {
        let item = value[i];
        arr.push(item.toUpperCase());
    }
    return arr;
}
 

使用可读性更好的forEach来优化:

let upperCaseLists = (value) => {
    let arr = [];
    value.forEach((item) => {
        arr.push(item.toUpperCase());
    })
    return arr;
}
 

继续用map进一步优化:

let upperCaseLists = (value) => {
    return value.map((item) => item.toUpperCase())
}
 

是不是很简洁?具体方法怎么优化要根据实际情况和业务需求来。

参考

segmentfault.com/a/119000000…

cuggz.blog.csdn.net/article/det…

www.redux.org.cn/

最后

纯函数这个概念其实并不复杂,在没有深入了解之前我们工作中也一定遇到过,也在不经意间用过。只有要合理的去运用它,就是开发中的一把利器。

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