JavaScript中的函數(shù)式編程實(shí)踐
函數(shù)式編程語(yǔ)言在學(xué)術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)存在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間了，但是從歷史上看，它們沒有豐富的工具和庫(kù)可供使用。隨著.NET平臺(tái)上的Haskell和F#函數(shù)式編程語(yǔ)言的出現(xiàn)，其變得更加流行。一些傳統(tǒng)的編程語(yǔ)言，例如C++和JavaScript，也引入了由函數(shù)式編程提供的一些構(gòu)造和特性。
51CTO推薦專題：JavaScript函數(shù)式編程
在許多情況下，JavaScript的重復(fù)代碼導(dǎo)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(fēng)格編寫更加優(yōu)美的回調(diào)。因?yàn)楹瘮?shù)式編程采用了完全不同的組織程序的方式，所以那些習(xí)慣于采用命令式范例的程序員可能會(huì)發(fā)現(xiàn)函數(shù)式編程有點(diǎn)難學(xué)。
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(yǔ)言中，許多開發(fā)人員都知道如何進(jìn)行編碼。例如，要編寫一個(gè)計(jì)算階乘的函數(shù)，我可以編寫一個(gè)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(jì)算的過程都在程序中進(jìn)行了詳細(xì)說明。清單1顯示了一個(gè)計(jì)算階乘的可能使用的C代碼。
- 清單 1. 過程風(fēng)格的階乘
- int factorial (int n)
- {
- if (n <= 0)
- return 1;
- else
- return n * factorial (n-1);
- }
這類語(yǔ)言也叫做過程性編程語(yǔ)言，因?yàn)樗鼈兌x了解決問題的過程。函數(shù)式編程與這個(gè)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(yǔ)言又叫做聲明性語(yǔ)言。同樣的計(jì)算階乘的程序可以寫成所有到n的數(shù)字的乘積。計(jì)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。
- 清單 2. 函數(shù)式風(fēng)格的階乘
- factorial n, where n <= 0 := 1
- factorial n := foldr * 1 take n [1..]
第二個(gè)語(yǔ)句指明要得到從1開始的前n個(gè)數(shù)字的列表（take n [1..]），然后找出它們的乘積，1 為基元。這個(gè)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(shù)定義。一旦了解了庫(kù)函數(shù)（take 和 foldr）和標(biāo)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(gè)節(jié)點(diǎn)，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(yǔ)言不太流行有各種原因。但是最近，有些函數(shù)式編程語(yǔ)言正在進(jìn)入計(jì)算機(jī)行業(yè)。其中一個(gè)例子就是.NET平臺(tái)上的Haskell。其他情況下，現(xiàn)有的一些語(yǔ)言借用了函數(shù)式編程語(yǔ)言中的一些概念。
一些C++實(shí)現(xiàn)中的迭代器和continuation，以及JavaScript中提供的一些函數(shù)式構(gòu)造（functional construct），就是這種借用的示例。但是，通過借用函數(shù)式構(gòu)造，總的語(yǔ)言編程范例并沒有發(fā)生變化。JavaScript并沒因?yàn)楹瘮?shù)式構(gòu)造的添加就變成了函數(shù)式編程語(yǔ)言。
這里我們主要討論了JavaScript中的函數(shù)式構(gòu)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(yīng)用。
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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(qǐng)繼續(xù)往下讀，但首先我們將學(xué)習(xí)如何編寫這樣一個(gè)函數(shù)。如果擁有以下JavaScript 函數(shù)：
- 清單 3. 典型的函數(shù)
- function sum(x,y,z) {
- return (x+y+z);
- }
然后對(duì)應(yīng)的匿名函數(shù)看起來應(yīng)當(dāng)如下所示：
- 清單 4. 匿名函數(shù)
- function(x,y,z) {
- return (x+y+z);
- }
要使用它，則需要編寫以下代碼：
- 清單 5. 應(yīng)用匿名函數(shù)
- var sum = function(x,y,z) {
- return (x+y+z);
- }(1,2,3);
- alert(sum);
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(gè)示例中，還可以執(zhí)行以下操作：
- 清單 6. 使用函數(shù)賦值
- var sum = function(x,y,z) {
- return (x+y+z);
- }
- alert(sum(1,2,3));
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(gè)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。
- 清單 7. 典型的函數(shù)應(yīng)用
- alert (“Hello, World!");
- 或
- 清單 8. 用函數(shù)作為表達(dá)式
- (alert) (“Hello, World!");
所以也可以編寫以下代碼：
- 清單 9. 定義函數(shù)之后就可以立即使用它
- ( function(x,y,z) { return (x+y+z) } ) (1, 2, 3);
可以在括號(hào)中編寫函數(shù)表達(dá)式，然后傳遞給參數(shù)，對(duì)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。雖然在清單8的示例中，有直接包含在括號(hào)中的函數(shù)名稱，但是按清單9中所示方式使用它時(shí)，就不是這樣了。
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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(gè)概念?？梢詡鬟f函數(shù)參數(shù)，如清單10所示。
- 清單 10. 將函數(shù)作為參數(shù)傳遞，并應(yīng)用該函數(shù)
- var passFunAndApply = function (fn,x,y,z) { return fn(x,y,z); };
- var sum = function(x,y,z) {
- return x+y+z;
- };
- alert( passFunAndApply(sum,3,4,5) ); // 12
執(zhí)行***一個(gè)alert語(yǔ)句輸出了一個(gè)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(fēng)格的編程概念。所給的示例并沒有包含所有的概念，它們?cè)谥匾苑矫嬉矝]有先后順序，只是一些與這個(gè)討論有關(guān)的概念而已。下面對(duì)JavaScript中的函數(shù)式風(fēng)格作一快速總結(jié)：
◆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(dá)式可以編寫并放在括號(hào)中，留待以后應(yīng)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(kuò)展數(shù)組排序
先來編寫一個(gè)排序方法，可以根據(jù)數(shù)組元素的日期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。用JavaScript編寫這個(gè)方法非常簡(jiǎn)單。數(shù)據(jù)對(duì)象的排序方法接受一個(gè)可選參數(shù)，這個(gè)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)。
- 清單 11. 比較函數(shù)
- function (x,y) {
- return x.date – y.date;
- }
要得到需要的函數(shù)，請(qǐng)使用清單12的示例。
- 清單 12. 排序函數(shù)的擴(kuò)展
- arr.sort( function (x,y) { return x.date – y.date; } );
其中 arr 是類型數(shù)組對(duì)象。排序函數(shù)會(huì)根據(jù)arr數(shù)組中對(duì)象的日期對(duì)所有對(duì)象進(jìn)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(gè)函數(shù)：
◆每個(gè)JavaScript對(duì)象都有一個(gè)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(kù)中的qsort函數(shù)類似。
動(dòng)態(tài)生成HTML的優(yōu)美代碼
在這個(gè)示例中，將看到如何編寫優(yōu)美的代碼，從數(shù)組動(dòng)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?，也可以用數(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(xiàng)目。清單13中的代碼風(fēng)格通常被用來從數(shù)組生成動(dòng)態(tài)HTML。
- 清單 13. 生成動(dòng)態(tài) HTML 的普通代碼
- var str=' ';
- for (var i=0;i<arr.length;i++) {
- var element=arr[i];
- str+=... HTML generation code...
- }
- document.write(str);
可以用清單14的代碼替換這個(gè)代碼。
- 清單 14. 生成動(dòng)態(tài) HTML 的通用方式
- Array.prototype.fold=function(templateFn) {
- var len=this.length;
- var str=' ';
- for (var i=0 ; i<len ; i++)
- str+=templateFn(this[i]);
- return str;
- }
- function templateInstance(element) {
- return ... HTML generation code ...
- }
- document.write(arr.fold(templateInstance));
這里使用的是Array類型的prototype屬性定義新函數(shù)fold?，F(xiàn)在可以在后面定義的任何數(shù)組中使用該函數(shù)。
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系列函數(shù)的應(yīng)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(shí)現(xiàn)這一目的，將使用window.setTimeout函數(shù)，該函數(shù)有兩個(gè)參數(shù)。***個(gè)參數(shù)是在第二個(gè)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。
- 清單 15. 在回調(diào)中調(diào)用一組函數(shù)
- window.setTimeout(function(){alert(‘First!’);alert(‘Second!’);}, 5000);
清單16顯示了完成此操作的更好的方式。
- 清單 16. 調(diào)用系列函數(shù)的更好的方式
- Function.prototype.sequence=function(g) {
- var f=this;
- return function() {
- f();g();
- }
- };
- function alertFrst() { alert(‘First!’); }
- function alertSec() { alert(‘Second!’); }
- setTimeout( alertFrst.sequence(alertSec), 5000);
在處理事件時(shí)，如果想在調(diào)用完一個(gè)回調(diào)之后再調(diào)用一個(gè)回調(diào)，也可以使用清單16中的代碼擴(kuò)展。這可能是一個(gè)需要您自行完成的一個(gè)練習(xí)，現(xiàn)在您的興趣被點(diǎn)燃了吧。
結(jié)束語(yǔ)
在許多領(lǐng)域中都可以應(yīng)用JavaScript中的函數(shù)式編程，以優(yōu)美的方式完成日?；顒?dòng)。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(chǎng)景，并應(yīng)用這些概念，那么您就會(huì)有更多的理解，并且可以增加您的優(yōu)美程度。
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