JavaScript 柯里化

一、什么是柯里化

Currying ——只传递给函数一部分参数来进行调用,并让它返回一个函数去处理剩下的参数。

柯里化即 Currying,是一门编译原理层面的技术,用途是实现多参函数,其为实现多参函数提供了一个递归降解的实现思路——把接受多个参数的函数变换成接受第一个参数的函数,并且返回接受剩余参数且返回结果的新函数

某些编程语言中(如 Haskell)就是通过柯里化技术支持多参函数这一语言特性的

二、JS 柯里化的实现

先来写一个实现加法的函数 add

function add(x, y) {
  return (x + y)
}

现在我们直接实现一个被柯里化的 add 函数,该函数名为 curriedAdd,则根据上面的定义,curriedAdd 需要满足以下条件:

curriedAdd(1)(3) === 4
// true

var increment = curriedAdd(1)
increment(2) === 3
// true

var addTen = curriedAdd(10)
addTen(2) === 12
// true

满足以上条件的 curriedAdd 的函数可以用以下代码段实现:

function curriedAdd(x) {
  return function (y) {
    return x + y
  }
}

这种实现方式并不通用,但表明了实现柯里化的一个基础——柯里化延迟求值的特性需要用到 JavaScript 中的作用域——使用作用域来保存上一次传进来的参数。

curriedAdd 进行抽象,可以得到如下函数 currying

function currying(fn, ...args1) {
  return function (...args2) {
    return fn(...args1, ...args2)
  }
}

var increment = currying(add, 1)
increment(2) === 3
// true

var addTen = currying(add, 10)
addTen(2) === 12
// true

在此实现中,currying 函数的返回值其实是一个接收剩余参数并立即返回计算值的函数,即它的返回值并没有自动被柯里化 。
所以我们可以通过递归来将柯里化返回的函数也自动柯里化。

function trueCurrying(fn, ...args) {
  if (args.length >= fn.length) {
    return fn(...args)
  }

  return function (...args2) {
    return trueCurrying(fn, ...args, ...args2)
  }
}

以上函数实现了柯里化的核心思想。

JavaScript 中的常用库 Lodash 中的 curry 方法,其核心思想和以上相似,都是对比多次接受的参数总数函数定义时的入参数量,当接受参数的数量大于或等于被柯里化函数的传入参数数量时,就返回计算结果,否则返回一个继续接受参数的函数。

三、柯里化的应用

1、参数复用

固定不变的参数,实现参数复用是柯里化的主要用途之一:

var increment = curriedAdd(1)
increment(2) === 3
// true

var addTen = curriedAdd(10)
addTen(2) === 12
// true

上面的 increment, addTen 就是进行参数复用

2、延迟执行

延迟执行也是柯里化的一个重要使用场景,而 bind 和箭头函数也能实现同样的功能。

一个常见的场景就是为标签绑定 onClick 事件,同时考虑为绑定的方法传递参数。

以下列出了几种常见的方法,来比较优劣:

① 通过 data 属性

<div data-name="name" onClick={handleOnClick} />

通过 data 属性本质只能传递字符串的数据,如果需要传递复杂对象,只能通过 JSON.stringify(data) 来传递满足 JSON 对象格式的数据,但对更加复杂的对象无法支持

② 通过 bind 方法

<div onClick={handleOnClick.bind(null, data)} />

bind 方法和以上实现的 currying 方法,在功能上有极大的相似,在实现上也几乎差不多。

唯一的不同就是 bind 方法需要强制绑定 context,即 bind 的第一个参数会作为原函数运行时的 this 指向,
currying 不需要此参数。

③ 通过箭头函数

<div onClick={() => handleOnClick(data)} />

箭头函数能够实现延迟执行,同时也不像 bind 方法必需指定 context。

但在 react 中,不建议直接在 jsx 标签内写箭头函数(直接在 jsx 标签内写业务逻辑)。

④ 通过 currying

<div onClick={currying(handleOnClick, data)} />

⑤ 性能对比

通过 jsPerf 测试四种方式的性能,结果为:箭头函数>bind>currying>trueCurrying

currying 函数相比 bind 函数,其原理相似,但是性能相差巨大,其原因是 bind 由浏览器实现,运行效率有加成。

从这个结果看柯里化性能是最差的,但另一方面就算最差的 trueCurrying 的实现,也能达到 50w Ops/s,说明这些性能其实影响非常小。

trueCurrying 方法中实现的自动柯里化,是另外三个方法所不具备的。

四、柯里化的优劣势

1、优势

① 为了多参函数复用性

柯里化让人眼前一亮的地方在于,让人觉得函数还能这样子复用。
通过一行代码,将 add 函数转换为 increment,addTen 等。
对于柯里化的复杂实现中,以 Lodash 为列,提供了 placeholder 对多参函数的复用玩出花样:

import _ from 'loadsh'

function abc(a, b, c) {
  return [a, b, c];
}

var curried = _.curry(abc)

// Curried with placeholders.
curried(1)(_, 3)(2)
// => [1, 2, 3]

② 为函数式编程而生

柯里化是为函数式而生的东西,应运着有一整套函数式编程的东西,纯函数、compose、container 等等。

假如要写 Pointfree Javascript 风格的代码,那么柯里化是不可或缺的。使用 compose、container 等也需要柯里化

2、劣势

① 柯里化的一些特性有其他解决方案

如果我们只是想提前绑定参数,那么我们有很多好几个现成的选择,bind,箭头函数等,而且性能比柯里化更好

② 柯里化陷于函数式编程

上面 trueCurrying 的实现是最符合柯里化定义的,也提供了 bind,箭头函数等不具备的“新奇”特性——可持续的柯里化。

但柯里化是函数式编程的产物,它生于函数式编程,也服务于函数式编程,而 JavaScript 并非真正的函数式编程语言,相比 Haskell 等函数式编程语言,JavaScript 使用柯里化等函数式特性有额外的性能开销,也缺乏类型推导。

假如没有准备好去写函数式编程规范的代码,仅需要在 JSX 代码中提前绑定一次参数,那么 bind 或箭头函数就足够了。

五、总结

1、柯里化在 JavaScript 中是“低性能”的,但是这些性能在绝大多数场景,是可以忽略的。
2、柯里化的思想极大地助于提升函数的复用性。
3、柯里化生于函数式编程,也陷于函数式编程。

posted @ 2021-07-16 22:21  Leophen  阅读(40)  评论(0编辑  收藏  举报