javascript实现函数柯里化与反柯里化过程解析
函数柯里化(黑人问号脸)???Currying(黑人问号脸)???妥妥的中式翻译既视感;下面来一起看看究竟什么是函数柯里化:
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维基百科的解释是:把接收多个参数的函数变换成接收一个单一参数(最初函数的第一个参数)的函数,并返回接受剩余的参数而且返回结果的新函数的技术。其由数学家Haskell Brooks Curry提出,并以curry命名。
概念往往都是干涩且难懂的,让我们用人话来解释就是:如果我们不确定这个函数有多少个参数,我们可以先给它传入一个参数,然后通过JS闭包(如若不懂JS闭包,请先学习闭包知识点再来学习本篇博文https://www.jb51.net/article/171398.htm)来进行返回一个函数,内部函数接收除开第一个参数外的其余参数进行操作并输出,这个就是函数的柯里化;
举个小例子:
场景(需求):
众所周知程序员每天加班的时间还是比较多的,如果我们需要计算一个程序员每天的加班时间,那么我们的第一反应应该是这样;
var overtime=0; function time(x){ return overtime+=x; } time(1); //1 time(2); //3 time(3); //6
上面的代码固然没有问题,可是需要每天调用都算加一下当天的时间,很麻烦,并且每调用一次函数都要进行一定的操作,如果数据量巨大,有可能会有影响性能的风险,那么有没有可以偷懒又能解决问题的办法呢?有的!
function time(x){ return function(y){ return x+y; } } var times=time(0); times(3);
但是上面代码依然存在问题,在实际开发中很多时候我们的参数是不确定的,上面代码虽然简单的实现了柯里化的基本操作,但是对于参数不确定的情况是处理不了的;所以存在着函数参数的局限性;不过我们从上面的代码中基本可以知道函数柯里化是个啥意思了;就是一个函数调用的时候只允许传入一个参数,然后通过闭包返回内部函数去处理和接收剩余参数,返回的函数通过闭包的方式记住了time的第一个参数;
我们再来把代码改造一下:
// 首先定义一个变量接收函数 var overtime = (function() { //定义一个数组用来接收参数 var args = []; //这里运用闭包,调用外部函数返回一个内部函数 return function() { //arguments是浏览器内置对象,专门用来接收参数 //如果参数的长度为0即没有参数的时候 if(arguments.length === 0) { //定义变量用来累加 var time = 0; //循环累加,用i和args的长度进行比较 for (var i = 0, l = args.length; i < l; i++) { //进行累加操作 等价于time=time+args[i] time += args[i]; } // 返回累加的结果 return time; //如果arguments对象参数长度不为零,即有参数的时候 }else { //定义的空数组添加arguments参数作为数组项,第一个参数古args作为改变this指向,第二个参数arguments把剩余参数作为数组形式添加至空数组中 [].push.apply(args, arguments); } } })(); overtime(3.5); // 第一天 overtime(4.5); // 第二天 overtime(2.1); // 第三天 //... console.log( overtime() ); // 10.1
代码经过我们的改造已经实现了功能,但是这不是一个函数柯里化的完整实现,那么我们要怎么完整实现呢?下面我们来介绍一种通用的实现方式:
通用的实现方式:
//定义方法currying,先传入一个参数 var currying=function(fn){ //定义空数组装arguments对象的剩余参数 var args=[]; //利用闭包返回一个函数处理剩余参数 return function (){ //如果arguments的参数长度为0,即没有剩余参数 if(arguments.length===0){ //执行上面方法 //这里的this指向下面的s,类似于s(),代表参数长度为0的时候直接调用函数 return fn.apply(this,args) } console.log(arguments) //如果arguments的参数长度不为0,即还有剩余参数 //在数组的原型对象上添加数组,apply用来更改this的指向为args //将[].slice.call(arguments)的数组添加到原型数组上 //这里的[].slice.call(arguments)===Array.prototype.slice.call(arguments)实质上就是将arguments对象转成数组并具有slice功能 Array.prototype.push.apply(args,[].slice.call(arguments)) //args.push([].slice.call(arguments)) console.log(args) //这里返回的arguments.callee是返回的闭包函数,callee是arguments对象里面的一个属性,用于返回正被执行的function对象 return arguments.callee } } //这里调用currying方法并传入add函数,结果会返回闭包内部函数 var s=currying(add); //调用闭包内部函数,当有参数的时候会将参数逐步添加到args数组中,待没有参数传入的时候直接调用 //调用的时候支持链式操作 s(1)(2)(3)(); //也可以一次性传入多个参数 s(1,2,3); console.log(s());
JS函数柯里化的优点:
1.可以延迟计算,即如果调用柯里化函数传入参数是不调用的,会将参数添加到数组中存储,等到没有参数传入的时候进行调用;
2.参数复用,当在多次调用同一个函数,并且传递的参数绝大多数是相同的,那么该函数可能是一个很好的柯里化候选。
世间万物相对,有因必有果,当然了,有柯里化必然有反柯里化;
反柯里化(uncurrying)
从字面意思上来讲就是跟柯里化的意思相反;其实真正的反柯里化的作用是扩大适用范围,就是说当我们调用某个方法的时候,不需要考虑这个对象自身在设计的过程中有没有这个方法,只要这个方法适用于它,我们就可以使用;(这里引用的是动态语言中的鸭子类型的思想)
在学习JS反柯里化之前,我们先学习一下动态语言的鸭子类型思想,以助于我们更好的理解:
动态语言鸭子类型思想(维基百科解释):
在程序设计中,鸭子类型(duck typing)是动态类型的一种风格。
在这种风格中,一个对象有效的语义,不是由继承自特定的类或实现特定的接口,而是由当前方法和属性的集合决定。
这个概念的名字来源于由 James Whitcomb Riley 提出的鸭子测试,“鸭子测试”可以这样表述:
当看到一只鸟走起来像鸭子、游泳起来像鸭子、叫起来也像鸭子,那么这只鸟就可以被称为鸭子。
理论上的解释往往干涩难懂,换成人话来说就是:你是你妈妈的儿子/女儿,不管你是否优秀,是否漂亮,只要你是你妈亲生的,那么你就是你妈的儿子/女儿;换成鸭子类型就是,只要你会呱呱叫,走起来像鸭子,只要你拥有的行为像鸭子,不管你是不是鸭子,那么你就可以被称为鸭子;
在Javascript中有很多鸭子类型的引用,比如我们在对一个变量进行赋值的时候,显然是不需要考虑变量的类型的,正是因为如此,Javascript才更加的灵活,所以Javascript是一门典型的动态类型语言;
我们来看一下反柯里化中是怎么引用鸭子类型的:
//函数原型对象上添加uncurring方法 Function.prototype.uncurring = function() { //改变this的指向 //这里的this指向是Array.prototype.push var self = this; //这里的闭包用来返回内部函数的执行 return function() { //创建一个变量,在数组的原型对象上添加shift上面删除第一个参数 //改变数组this的指向为arguments var obj = Array.prototype.shift.call(arguments); //最后返回执行并给方法改变指向为obj也就是arguments // 并传入arguments作为参数 return self.apply(obj, arguments); }; }; //数组原型对象上添加uncurrying方法 var push = Array.prototype.push.uncurring(); //测试一下 //匿名函数自执行 (function() { //这里的push就是一个函数方法了 //相当于传入参数arguments和4两个参数,但是在上面shift方法中删除第一个参数,这里的arguments参数被截取了,所以最后实际上只传入了4 push(arguments, 4); console.log(arguments); //[1, 2, 3, 4] //匿名函数自调用并带入参数1,2,3 })(1, 2, 3)
到这里大家可以想一想arguments是一个接收参数的对象,里面是没有push方法的,那么arguments为什么能调用push方法呢?
这是因为代码var push = Array.prototype.push.uncurring();在数组的原型对象的push方法上添加了uncurring方法,然后在执行匿名函数的方法push(arguments, 4);时候实质上是在调用上面的方法在Function的原型对象上添加uncurring方法并返回一个闭包内部函数执行,在执行的过程中因为Array原型对象上的shift方法会把 push(arguments, 4);中的arguments截取,所以其实方法的实际调用是push(4),所以最终的结果才是[1,2,3,4]
在《JavaScript设计模式与开发实践》一书中,JS函数的反柯里化的案例是这样写的:
//定义一个对象 var obj = { "length":1, "0":1 } //在Function原型对象定义方法uncurrying Function.prototype.uncurrying = function() { //this指向Array.prototype.push var self = this; //闭包返回一个内部函数 return function() { // 这里可以拆开理解 //首先执行apply return //Function.prototype.call(Array.prototype.push[obj,2]) //然后Array.prototype.push.call(obj,2) //call改变指向 obj.push(2) //所以最后结果就是 {0: 1, 1: 2, length: 2} return Function.prototype.call.apply(self, arguments); } } //在 var push = Array.prototype.push.uncurrying() push(obj, 2) console.log(obj); //{0: 1, 1: 2, length: 2}
上面的方式不好理解?没关系,咱们来个好理解的:
Function.prototype.unCurrying = function () { var self = this; return function () { //[].slice.call(arguments,1)===Array.prototype.push.slice.call(arguments,1)===arguments.slice(1) return self.apply(arguments[0], [].slice.call(arguments, 1)); }; }; var push = Array.prototype.push.uncurrying() console.log(push); push(obj,2) //{0: 1, 1: 2, length: 2} console.log(obj);
分析一下:
1、首先在Function原型对象上添加uncurrying方法,这样所有的Function都可以借用;
2、返回一个闭包内部函数
3、闭包函数返回的结果中返回的是调用方法,self指向Array.prototype.push,apply方法中第一个参数是更改指向,对应下面push(obj,2)相当于更改指向为obj.push(2)
4、apply方法中第二个参数的call方法是更改指向为arguments,并且arguments中能使用slice方法,等于arguments.slice(1)
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持创新互联。
本文题目:javascript实现函数柯里化与反柯里化过程解析
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