前端开发之函数式编程实践

发布时间：2023-05-18 文章分类：编程知识投稿人：赵颖字号：默认 | 大 | 超大打印

作者：京东科技牛志伟

函数式编程简介

常见应用场景

1、ES6中的map、filter、reduce等函数

[1,2,3,4,5].map(x => x * 2).filter(x => x > 5).reduce((p,n) => p + n);

2、React类组件 -> 函数式组件+hooks、Vue3中的组合式API

3、RxJS、Lodash和Ramda等JS库

4、中间件/插件，如Redux中的applyMiddleware中间件实现

const store = applyMiddleware(...middlewares)(createStore)(reducer, initialState)

什么是函数式编程

函数式编程是一种编程范式，它将程序抽象为函数和数据结构，通过函数调用来实现程序的功能，并且函数可以作为参数传递给其他函数。

在 JavaScript 中，函数式编程可以实现面向对象编程的一些功能，比如抽象、封装、继承和多态等。

它还可以使用高阶函数、柯里化、组合和延迟计算来实现函数式编程的功能。

函数式编程有哪些特性

函数是「一等公民」

• 函数可以当做参数传递给其他函数，也可以作为函数的返回值返回（高阶函数）。

惰性执行

• 惰性执行是指在代码中的某些函数调用，只有在它们的返回值被使用时才会被执行。

• 它利用了延迟计算的技术，使得函数只在被调用时才会执行，而不是在编写代码时就被执行。

• 这样可以提高性能，因为不需要无用的计算。

无副作用（纯函数）

• 函数的执行不会改变程序的外部状态，也就是说函数的执行不会影响程序的其他部分。

• 因为它只是单纯的计算结果，而不会产生其他的副作用。

常见函数式概念

柯里化-currying

柯里化函数是把接受多个参数的函数变换成接受一个单一参数（最初函数的第一个参数）的函数，并且返回接受余下的参数而且返回结果的新函数的技术。

函数表达：f(a, b, c) => f(a)(b)(c)

简单实现（有兴趣的同学可以研究下Lodash和Ramda库中的实现）

// 函数柯里化
function curry(fn, args){
    args = args || []
	return function(...params){
        let _args = [...args, ...params]
        if(_args.length < fn.length){
            return curry(fn, _args)
        }
		return fn.apply(this, _args)
	}
}
function sum(a, b, c){
	return a+b+c
}
// 自由组合参数
const currySum = curry(sum)
console.log(currySum(1)(2)(3)) //6
console.log(currySum(1)(2,3)) //6
console.log(currySum(1,2)(3)) //6

管道-pipe

管道pipe函数是一个高阶函数，它接受一系列函数作为参数，将函数串联起来，一步步将上一步的输出作为下一步的输入，这样可以更加高效地处理复杂的业务逻辑。

函数表达：pipe(f, g, t) => x => t(g(f(x))，进一步结合curry可以实现pipe(f)(g)(t) => x => t(g(f(x))

借助reduce简单实现，支持异步和非异步函数

export const pipe: any =
    (...fns: Promise<Function>[]) =>
    (input: any) =>
        fns.reduce((chain: Promise<Function>, func: Function | Promise<Function> | any) => chain.then(func), Promise.resolve(input));

组合-compose

组合compose指的是将多个函数组合成一个函数，这样一个函数的输出就可以作为另一个函数的输入，从而实现多个函数的链式调用。

组合compose可以提高代码的可读性和可维护性，减少重复代码的出现，更加便捷的实现函数的复用。

函数表达：compose(f, g, t) => x => f(g(t(x))，进一步结合curry可以实现compose(f)(g)(t) => x => f(g(t(x))

借助reduceRight简单实现，和pipe的区别只是运算顺序不同

export const compose: any =
    (...fns: Promise<Function>[]) =>
    (input: any) =>
        fns.reduceRight((chain: Promise<Function>, func: Function | Promise<Function> | any) => chain.then(func), Promise.resolve(input));

函数式编程实践

需求背景介绍

AgileBI在线报表是一款报表应用工具：易学易用，零代码，通过简单拖拽操作，制作中国式复杂报表，轻松实现报表的多样展示、交互分析、数据导出等需求，在线体验

已有功能：在线报表中的每个单元格都可以配置相关的属性：比如扩展方向、父格、单元格格式、过滤条件、条件属性等

新增需求：需要支持批量设置单元格，其中【文本类型】单元格支持扩展方向、父格的设置；【字段类型】、【公示类型】单元格支持所有配置；

大致设计思路

获取当前批量设置中，所有的配置项信息
为每个配置项设计一个处理器（高阶函数）：主要处理【批量设置的配置信息】和【当前单元格的配置信息】合并或替换逻辑
通过管道的方式，加工每个单元格所有的配置项信息

核心实现

• pipe函数

private pipe = (...args: any) => {
    return (result: any, config?: any) => {
        return args.reduce((acc: any, fn: any) => fn(acc, config), result);
    };
};

• 高阶函数处理每个配置项

// 扩展方向替换
private handleExpand(expandConf: string) {
    return (conf: any) => {
        if (expandConf) {
            conf.expandDirection = expandConf;
        }
        return conf;
    };
}
// 父行/父列替换
private handleParentCell(columnParentCell: any, rowParentCell: any) {
    return (conf: any) => {
        if (columnParentCell?.parentSelectType) {
            conf.columnParentCell = columnParentCell;
        }
        if (rowParentCell?.parentSelectType) {
            conf.rowParentCell = rowParentCell;
        }
        return conf;
    };
}
// 条件属性追加
private handleCondition(conditionBatchConf: any) {
    return (conf: any) => {
        conf.conditionConf = this.mergeCondition(conf?.conditionConf || [], conditionBatchConf);
        return conf;
    };
}
// 批量修改
private mergeCondition(c1: any, c2: any) {
    for (let j = 0; j < c1.length; j++) {
        // 批量删除
        if (
            c1[j]?.batchFlag &&
            this.batchConf.conditionConf?.find((item: any) => item.uuid === c1[j]?.uuid) &&
            !c2.find((item: any) => item.uuid === c1[j]?.uuid)
        ) {
            c1.splice(j, 1);
        }
    }
    for (let j = 0; j < c1.length; j++) {
        for (let i = 0; i < c2.length; i++) {
            // 如果字段已存在则替换
            if (c2[i]?.uuid === c1[j]?.uuid) {
                c1.splice(j, 1);
            }
        }
    }
    return [...c1, ...c2];
}
//...

• 组合函数，获取每个单元格的最终配置信息

//...
let handles: Array<any> = [];
if (cell?.dataConf?.cellType === "文本") {
    handles = [
        this.handleExpand(conf.expandDirection),
        this.handleParentCell(conf.columnParentCell, conf.rowParentCell)
    ];
} else if (cell?.dataConf?.cellType === "字段" || cell?.dataConf?.cellType === "公式") {
    handles = [
        this.handleExpand(conf.expandDirection),
        this.handleParentCell(conf.columnParentCell, conf.rowParentCell),
        this.handleFormat(conf.dataFormatConf),
        this.handleFilter(conf.cellFilterConf),
        this.handleCondition(conf.conditionConf)
    ];
}
if (handles.length > 0) {
    const mergeConf = this.pipe(...handles)(JSON.parse(JSON.stringify(cell.dataConf)));
    //...
}

总结

函数式编程可以可提高代码的可重用性，减少重复代码的开发时间；
函数式编程可以提高代码的可读性，使得代码更容易理解和调试；
函数式编程可以更容易实现函数组合，以帮助提高可维护性；
组合优于继承；

标签函数, 函数式编程, 前端